INTERNET的网络体系结构

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第 三 章INTERNET的网络体系结构 INTERNET的网络体系结构

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INTERNET的网络体系结构 第3章 INTERNET的网络体系结构本章内容 层次化的网络体系结构 层次化的网络体系结构 开放系统互联参考模型(OSI/RM) 开放系统互联参考模型(OSI/RM) TCP/IP体系结构 TCP/IP体系结构 OSI和TCP/IP的主要层次功能 OSI和TCP/IP的主要层次功能 应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层2

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3.1 计算机网络体系结构

网络体系结构提出的背景——计算机网络的复杂性、异质性 计算机网络的复杂性、 网络体系结构提出的背景 计算机网络的复杂性 不同的通信介质——有线、无线、… … 有线、无线、 不同的通信介质 有线 不同种类的设备——主机、路由器、交换机、复用设备、… … 不同种类的设备 主机、路由器、交换机、复用设备、 主机 不同的操作系统——Unix、Windows、… … Unix、Windows、 不同的操作系统 Unix 不同的软/硬件、接口和通信约定(协议) 不同的软/硬件、接口和通信约定(协议) 不同的应用环境——固定、移动、… … 固定、移动、 不同的应用环境 固定 不同种类业务——分时、交互、实时、… … 分时、交互、实时、 不同种类业务 分时 宝贵的投资和积累——有形、无形、… … 宝贵的投资和积累 有形、无形、 有形 用户业务的延续性——不允许出现大的跌宕起伏 不允许出现大的跌宕起伏 用户业务的延续性3

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对于复杂的网络系统， 对于复杂的网络系统，用什么方法能合理 地组织网络的结构，以达到： 地组织网络的结构，以达到： 结构清晰 简化设计与实现 便于更新与维护 较强的独立性和适应性

解决：分而治之！ 解决：分而治之！一个生活中的例子： 一个生活中的例子：空中旅行的组织4

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空中旅行的组织购买) 机票 (购买) 托运) 行李 (托运) 出发) 旅客 (出发) 起飞) 飞机 (起飞) 飞行航线 飞行航线 投诉) 机票 (投诉) 认领) 行李 (认领) 到达) 旅客 (到达) 着陆) 飞机 (着陆) 飞行航线

一系列的步骤

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空中旅行的组织: 空中旅行的组织: 从另一种不同的角度观察购买) 机票 (购买) 托运) 行李 (托运) 出发) 旅客 (出发) 起飞) 飞机 (起飞) 飞行航线 飞行航线 层次的观点： 每层实现一种特定的服务 层次的观点： 每层实现一种特定的服务 –通过自己内部的功能 通过自己内部的功能 –依赖自己的下层提供的服务 依赖自己的下层提供的服务 投诉) 机票 (投诉) 认领) 行李 (认领) 到达) 旅客 (到达) 着陆) 飞机 (着陆) 飞行航线

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分层的空中旅行组织: 分层的空中旅行组织: 服务柜台-to-柜台：“旅客+行李” 票务服务 柜台： 旅客 行李 行李” 柜台 柜台 行李托运-to-行

李认领：行李服务 行李认领： 行李托运 行李认领 登机入口-to-到达出口：旅客乘务服务 到达出口：旅客乘务服务 登机入口 到达出口 跑道-to-跑道：飞机“航运”服务 跑道：飞机“航运” 跑道 跑道 从出发地到目的地的航线： 从出发地到目的地的航线：导航服务

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层次功能的分布式实现购买) 机票 (购买 购买 投诉) 机票 (投诉) 认领) 行李 (认领) 到达) 旅客 (到达) 着陆) 飞机 (着陆)

起飞机场 起飞机场

托运) 行李 (托运 托运 出发) 旅客 (出发 出发 起飞) 飞机 (起飞)

中间空中交通枢纽飞行航线 飞行航线

飞行航线8

到达机场

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层次化方法在其它领域的应用程序设计 把一个大的程序分解为若干个层次的小模块来 实现，如操作系统。 实现，如操作系统。 邮政系统 邮递员、邮政分局、邮政总局、 邮递员、邮政分局、邮政总局、邮政运输 银行系统 物流系统 。。。9

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1. 计算机网络体系结构的定义计算机网络中也采用了分层方法。 计算机网络中也采用了分层方法。——把复杂的问题划 分层方法 把复杂的问题划 分为若干个较小的、单一的局部问题， 分为若干个较小的、单一的局部问题，在不同层上予以 解决。 解决。 网络的层次结构方法要解决的问题： 网络的层次结构方法要解决的问题： 网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？ 网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？ 分层与功能) (分层与功能) 各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？ 各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？ 服务与接口) (服务与接口) 通信双方的数据传输要遵循哪些规则？(协议) 通信双方的数据传输要遵循哪些规则？(协议) ?(协议10

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1. 计算机网络体系结构的定义计算机网络中， 计算机网络中，层、协议和层间接口的集合被称为计算 协议和层间接口的集合被称为计算 的集合被称为 机网络体系结构。 机网络体系结构。 换句话说：体系结构包括三个内容： 换句话说：体系结构包括三个内容：分层结构与每 层的功能，服务与层间接口，协议。 层的功能，服务与层间接口，协议。 最早的网络体系结构源于IBM SNA; IBM的 最早的网络体系结构源于IBM的SNA; 其它的网络体系结构还有DEC DNA等 DEC的 其它的网络体系结构还有DEC的DNA等 由国际化标准组织ISO ISO制定的网络体系结构国际标准是 由国际化标准组织ISO制定的网络体系结构国际标准是 OSI/RM; OSI/RM; 实际中应用最广泛的是TCP/IP TCP/IP体系结构 实际中应用最广泛的是TCP/IP体系结构 事实上的( facto) 事实上的(de facto)标准 11

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层次结构方法的优点独立性强——耦合程度低

耦合程度低 独立性强上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务—黑箱方法。 上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务 黑箱方法。 黑箱方法

适应性强只要服务和接口不变，每层的实现方法可任意改变。 只要服务和接口不变，每层的实现方法可任意改变。

易于实现和维护把复杂的系统分解成若干个涉及范围小、 把复杂的系统分解成若干个涉及范围小、功能简单的子单 元：使系统的结构清晰，实现、调试和维护变得简单和容易。 使系统的结构清晰，实现、调试和维护变得简单和容易。 使设计人员能专心设计和开发所关心的功能模块。 使设计人员能专心设计和开发所关心的功能模块。12

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2. 网络体系结构的分层原理基本概念： 基本概念： 实体：任何可以发送或接收信息的硬件/软件进程。 实体：任何可以发送或接收信息的硬件/软件进程。 对等层：两个不同系统的同级层次。 对等层：两个不同系统的同级层次。 对等实体：分别位于不同系统对等层中的两个实体. 对等实体：分别位于不同系统对等层中的两个实体. 接口：相邻两层之间交互的界面， 接口：相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间的 操作及下层对上层的服务。 操作及下层对上层的服务。 服务：某一层及其以下各层的一种能力， 服务：某一层及其以下各层的一种能力，通过接口提供 给其相邻上层。 给其相邻上层。 协议：通信双方在通信中必须遵守的规则。 协议：通信双方在通信中必须遵守的规则。13

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2. 网络体系结构的分层原理系 …… 此处隐藏：2561字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……