第2章_計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

1、第二講 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) Page 2 本章提綱 TCP/IP參考模型 本課程的網(wǎng)絡(luò)模型 基本概念總結(jié) OSI/RM參考模型 Page 3 1. OSI/RM模型 應(yīng)用應(yīng)用 主機主機A 層層 7 6 5 4 3 2 1 應(yīng)用協(xié)議應(yīng)用協(xié)議 表示協(xié)議表示協(xié)議 會話協(xié)議會話協(xié)議 傳輸協(xié)議傳輸協(xié)議 表示表示 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 傳輸傳輸 物理物理 數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路 會話會話 APDU PPDU SPDU TPDU 分組分組 幀幀 比特比特 應(yīng)用應(yīng)用 表示表示 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 傳輸傳輸 物理物理 數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路 會話會話 主機主機B 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 物理物理物理物理 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路 路由器路由

2、器路由器路由器 通信子網(wǎng)協(xié)議通信子網(wǎng)協(xié)議 物理層主機物理層主機-路由器協(xié)議路由器協(xié)議 數(shù)據(jù)鏈路層主機數(shù)據(jù)鏈路層主機-路由器協(xié)議路由器協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)層主機網(wǎng)絡(luò)層主機-路由器協(xié)議路由器協(xié)議 通信子網(wǎng)邊界通信子網(wǎng)邊界 Page 4 層、協(xié)議和接口 第第5層層 第第4層層 第第3層層 第第2層層 第第1層層 第第2層層 第第1層層 第第3層層 第第4層層 第第5層層 物理介質(zhì)物理介質(zhì) 4/5層接口層接口 3/4層接口層接口 2/3層接口層接口 1/2層接口層接口 主機主機1主機主機2 第第5層協(xié)議層協(xié)議 第第4層協(xié)議層協(xié)議 第第3層協(xié)議層協(xié)議 第第2層協(xié)議層協(xié)議 第第1層協(xié)議層協(xié)議 第四層服務(wù)第四層服務(wù)

3、訪問點訪問點SAP 第三層服務(wù)第三層服務(wù) 訪問點訪問點SAP Page 5 接口和服務(wù) n 每一層的功能都是為它的上一層服務(wù)的 n 實體（entity）每層中活動的元素稱為實體 n 對等實體（peer entity） n 如第n層是服務(wù)提供者，則第n+1層為服務(wù)對象 Page 6 分層的好處 n 通過每一層實現(xiàn)一種相對獨立的功能來簡化問題 n 每一層的設(shè)計都是獨立的，它不必關(guān)心下一層是如何實現(xiàn) 的，只需知道下一層為我提供的服務(wù)，和我必須為上一層 提供哪些服務(wù) n 當(dāng)由于技術(shù)的變化使某層的實現(xiàn)需要變化時，不影響其他 的層次 Page 7 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4

4、 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層 加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層 PDU Page 8 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 應(yīng)用層 PDU 再傳送到運輸層 加上運輸層首部，成為運輸層報文 Page 9 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 運輸層報文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層 加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為 IP 數(shù)據(jù)報（或分組） Page 10 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2

5、AP1 主機 2 IP 數(shù)據(jù)報再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層 加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀 Page 11 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層 最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體 Page 12 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 物理傳輸媒體 主機 1 AP2 AP1 電信號（或光信號）在物理媒體中傳播 從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層 主機 2 Page 13 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1

6、 主機 2 物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層 Page 14 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊?取出數(shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層 Page 15 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分 上交給運輸層 Page 16 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 運輸層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分 上交給應(yīng)用層 Page 17 主機 1 向主機

7、 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞浚〕鰬?yīng)用程序數(shù)據(jù) 上交給應(yīng)用進(jìn)程 Page 18 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 我收到了 AP1 發(fā)來的 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！ Page 19 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) 應(yīng)用層首部 H5 10100110100101 比 特 流 110101110101 注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟?應(yīng) 用 程 序 數(shù)

8、據(jù) H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) H3H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) H4 運輸層首部 H3 網(wǎng)絡(luò)層首部 H2 鏈路層 首部 T2 鏈路層 尾部 Page 20 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 10100110100101 比 特 流 110101110101 計算機 2 的物理層收到比特流后 交給數(shù)據(jù)鏈路層 H2T2H3H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) Page 21 H3H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP

9、2 AP1 主機 2 數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢?把幀的數(shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層 H2T2H3H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) Page 22 H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) H3H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后 把分組的數(shù)據(jù)部分交給運輸層 Page 23 H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 運輸層剝?nèi)笪氖撞亢?把報文的數(shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層

10、Page 24 應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層 PDU 首部后 把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進(jìn)程 Page 25 主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機 1 AP2 AP1 主機 2 我收到了 AP1 發(fā)來的 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！ Page 26 OSI模型的數(shù)據(jù)傳輸 應(yīng)用協(xié)議 表示協(xié)議 會話協(xié)議 傳輸協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 發(fā)送進(jìn)程發(fā)送進(jìn)程 實際數(shù)據(jù)傳輸路徑實際數(shù)據(jù)傳輸路徑 應(yīng)用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理

11、層 接收進(jìn)程接收進(jìn)程 NH數(shù)據(jù) PH數(shù)據(jù) SH數(shù)據(jù) TH數(shù)據(jù) AH 數(shù)據(jù) bits DH數(shù)據(jù)DT 應(yīng)用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 Page 27 舉例：某人給他的朋友寫一封信 郵郵 政政 袋袋 箱箱 信信 信信 封封 郵郵 政政 信信 袋袋 應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 物理層物理層 傳輸層傳輸層 Page 28 郵政系統(tǒng)的分層 郵局郵局 運輸部運輸部 鐵路鐵路 部門部門 汽運汽運 公司公司 鐵路鐵路 部門部門 汽運汽運 公司公司 郵局郵局 運輸部運輸部運輸部運輸部 (A)(B) 你好 B 你好 信件 郵包 貨物 信件 郵包 貨物 郵包郵包 貨物貨物

12、 火車汽車 貨物貨物 Page 29 本章提綱 OSI/RM參考模型 本課程的網(wǎng)絡(luò)模型 基本概念總結(jié) TCP/IP參考模型 Page 30 2. TCP/IP參考模型 OSITCP/IP 在模型中在模型中 不存在不存在 7 6 5 4 3 2 1 應(yīng)用 表示 會話 傳輸 網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)鏈路 物理 應(yīng)用 傳輸 網(wǎng)際層 主機至網(wǎng)絡(luò) TCP/IP參考模型參考模型 Page 31 TCP/IP模型中的協(xié)議與網(wǎng)絡(luò) ( OSI ) 層名 應(yīng)用 協(xié)議 傳輸 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)鏈路 +物理 TELNET TCP DNSSMTPFTP SATNETARPANET IP UDP LAN分組無線網(wǎng)分組無線網(wǎng) TCP/IP

13、模型中的協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)模型中的協(xié)議和網(wǎng)絡(luò) Page 32 TCP/IP協(xié)議簇 TCP/IP協(xié)議是一組協(xié)議的總稱，包括： n IP層（即網(wǎng)際層）： IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF n TCP層（即傳輸層）： TCP、UDP n 應(yīng)用層： FTP、SMTP、SNMP、TELNET、HTTP、DNS Page 33 本章提綱 OSI/RM參考模型 TCP/IP參考模型 基本概念總結(jié) 本課程的網(wǎng)絡(luò)模型 Page 34 3 本課程的網(wǎng)絡(luò)模型 n 結(jié)合ISO/OSI七層模型和TCP/IP四層模型的特點 的五層網(wǎng)絡(luò)模型 OSITCP/IP 應(yīng)用 表示 會話 傳輸 網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)鏈路 物理 應(yīng)用 傳輸 網(wǎng)際層 主機至網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用 傳輸 網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)鏈路 物理 本課程模型本課程模型 Page 35 本章提綱 OSI/RM參考模型 TCP/IP參考模型 本課程的網(wǎng)絡(luò)模型 基本概念總結(jié) Page 36 4 基本概念總結(jié) n 實體：任何可以發(fā)送或接收信息的硬件/軟件進(jìn)程。 n 對等層：兩個不同系統(tǒng)的同級層次。 n 對等實體：分別位于不同系統(tǒng)對等層中的兩個實體 n 接口：相鄰兩層之間交互的界面，