第二章计算机网络体系结构.ppt

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1、 第二章第二章 计算机网络体系结构计算机网络体系结构本章学习要点本章学习要点l开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型(ISO/RM)(ISO/RM)及其及其7 7层功能层功能lTCPTCPIPIP协议的体系结构;协议的体系结构;lOSIOSI模型与模型与TCPTCPIPIP协议模型的比较。协议模型的比较。2 21 ISO/OSI1 ISO/OSI体系结构概述体系结构概述2 22 TCP2 TCPIPIP的体系结构的体系结构2 23 OSI3 OSI与与TCP/IPTCP/IP参考模型的比较参考模型的比较 2 24 4 标准化组织标准化组织2 21 11 1 开放系统互连参考模型开放系统互连参

2、考模型ISO/RMISO/RM2 21 12 2 物理层物理层2 21 13 3 数据链路层数据链路层2 21 14 4 网络层网络层2 21 ISO/OSI1 ISO/OSI体系结构概述体系结构概述2 21 11 1 开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型ISO/RMISO/RM为了实现不同厂家生产的计算机系统之间以及不同网络为了实现不同厂家生产的计算机系统之间以及不同网络之间的数据通信,国际标准化组织之间的数据通信,国际标准化组织ISOISO对当时的各类计对当时的各类计算机网络体系结构进行了研究,并于算机网络体系结构进行了研究,并于19811981年正式公布年正式公布了一个网络体系结构模

3、型作为国际标准,称为开放系了一个网络体系结构模型作为国际标准,称为开放系统互连参考模型,即统互连参考模型,即OSI/RM(Reference Model of OSI/RM(Reference Model of Open System Interconnection/Reference Model)Open System Interconnection/Reference Model),也称为也称为ISOISOOSIOSI。系统A系统B中间节点物理层数据链路层物理层3-2层接口2-1层接口链路层协议2-1层接口应用层表示层会话层传输层7-6层接口5-4层接口4-3层接口应用层表示层会话层传输层

4、7-6层接口6-5层接口5-4层接口4-3层接口网络层物理层3-2层接口2-1层接口第7层第6层第5层第4层第3层第2层第1层第7层第6层第5层第4层第3层第2层第1层应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议网络层协议网络层协议6-5层接口链路层协议物理层协议物理层协议物理传输信道物理传输信道数据链路层数据链路层网络层3-2层接口网络层图2.1 OSI/RM参考模型1 1OSIOSI各层的功能概述各层的功能概述 第第1 1层:物理层层:物理层(Physical Layer)(Physical Layer),在物理信道上传输,在物理信道上传输原始的数据比特原始的数据比特(bit)(bit)流,提

5、供为建立、维护和拆除物理链流,提供为建立、维护和拆除物理链路连接所需的各种传输介质、通信接口特性等。路连接所需的各种传输介质、通信接口特性等。第第2 2层:数据链路层层:数据链路层(DataLink Layer)(DataLink Layer),在物理层提供,在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻节点之间可靠无差错的数据比特流服务的基础上,建立相邻节点之间可靠无差错的数据链路,通过差错控制提供数据帧在信道上无差错地传输,并链路,通过差错控制提供数据帧在信道上无差错地传输,并进行数据流量控制。进行数据流量控制。第第3 3层:网络层层:网络层(Network Layer)(Network Lay

6、er),为不同网络之间的数,为不同网络之间的数据传输提供建立、维护和终止网络连接的手段,把数据组织成据传输提供建立、维护和终止网络连接的手段,把数据组织成数据包数据包(Packet)(Packet)在节点之间进行交换传送,并且负责路由控制在节点之间进行交换传送,并且负责路由控制和拥塞控制。和拥塞控制。第第4 4层:传输层层:传输层(Transport Layer)(Transport Layer),为上层提供端到端,为上层提供端到端(最终用户到最终用户最终用户到最终用户)的透明的、可靠的数据传输服务。所谓的透明的、可靠的数据传输服务。所谓透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输透明

7、的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节系统的具体细节。第第5 5层:会话层层:会话层(Session Layer)(Session Layer),为表示层提供建立、,为表示层提供建立、维护和结束会话连接的功能,并提供会话管理服务。维护和结束会话连接的功能,并提供会话管理服务。第第6 6层:表示层层:表示层(Presentation Layer)(Presentation Layer),为应用层提供,为应用层提供信息表示方式的服务,如数据格式的变换、文本压缩和加密信息表示方式的服务,如数据格式的变换、文本压缩和加密技术等。技术等。第第7 7层层:应用层应用层(Applic

8、ation Layer)(Application Layer),为网络用户或应,为网络用户或应用程序提供各种服务,如文件传输、电子邮件用程序提供各种服务,如文件传输、电子邮件(E-mail)(E-mail)、分布式数据库以及网络管理等。分布式数据库以及网络管理等。2 2OSIOSIRMRM的信息流动的信息流动 系统系统B L1L1L2L2L3L3L4L4L5L5L6L6L7L7应用进程 数据数据 AHL7 DATA PHL6 DATA SHL5 DATA THL4 DATA NH DT L3 DATA DH01010110101001011010110110101010010101101010

9、01011010110110101010DH L3 DATA DTNH L4 DATATH L5 DATASH L6 DATAPH L7 DATAAH 数据应用进程数据交换数据交换数据单元的名称单元的名称报文报文报文报文报文报文报文报文数据包数据包数据帧数据帧比特比特 系统系统A 图图2.2 OSI/RM的数据流动的数据流动 2 21 12 2 物理层物理层物理层是物理层是OSIOSIRMRM的最低层,它直接与物理信道相连,起的最低层,它直接与物理信道相连,起到数据链路层和传输媒体之间的逻辑接口作用,提供建立、到数据链路层和传输媒体之间的逻辑接口作用,提供建立、维护和释放物理连接的方法,并可实

10、现在物理信道上进行维护和释放物理连接的方法,并可实现在物理信道上进行比特流传输的功能。比特流传输的功能。DTEDTEDCEDCE数据链路通信线路数据电路图中图中DTEDTE称为数据终端设备称为数据终端设备,可以是计算机等终端设备。可以是计算机等终端设备。DCEDCE称为数据电路端接设备称为数据电路端接设备,可以是调制解调器等设备。信道可以是调制解调器等设备。信道 可以是有线的可以是有线的,也可以是无线的,可以是模拟的也可以是无线的,可以是模拟的,也可以是也可以是数字的。数字的。物理层涉及的内容包括以下几个方面物理层涉及的内容包括以下几个方面:1 1通信接口与传输媒体的物理特性通信接口与传输媒体

11、的物理特性(1)(1)机械特性机械特性机械特性规定了物理连接时所需接插件的规格尺寸、机械特性规定了物理连接时所需接插件的规格尺寸、针脚数量和排列情况等。针脚数量和排列情况等。(2)(2)电气特性电气特性 电气特性规定了在物理信道上传输比特流时信号电电气特性规定了在物理信道上传输比特流时信号电平的大小、数据的编码方式、阻抗匹平的大小、数据的编码方式、阻抗匹配、传输速率和距离限制等。配、传输速率和距离限制等。(3)(3)功能特性功能特性 功能特性定义了各个信号线的确切含义,即各个信功能特性定义了各个信号线的确切含义,即各个信号线的功能。号线的功能。(4)(4)规程特性规程特性规程特性定义了利用信号

12、线进行比特流传输的一组规程特性定义了利用信号线进行比特流传输的一组 操作规程,是指在物理连接的建立、维护和交换操作规程,是指在物理连接的建立、维护和交换 信息时数据通信设备之间交换数据的顺序。信息时数据通信设备之间交换数据的顺序。2 2物理层的数据交换单元为二进制比特物理层的数据交换单元为二进制比特为了传输比特流,可能需要对数据链路层的数据进行调制为了传输比特流,可能需要对数据链路层的数据进行调制或编码,使之成为模拟信号、数字信号或光信号,以实现在不同或编码,使之成为模拟信号、数字信号或光信号,以实现在不同的传输介质上传输。的传输介质上传输。3 3比特的同步比特的同步 物理层规定了通信的双方必

13、须在时钟上保持同步的方法,物理层规定了通信的双方必须在时钟上保持同步的方法,比如异步传输和同步传输等。比如异步传输和同步传输等。4 4线路的连接线路的连接物理层还考虑了通信设备之间的连接方式,比如,在点对物理层还考虑了通信设备之间的连接方式,比如,在点对点的连接中,两个设备之间采点的连接中,两个设备之间采用了专用链路连接,而在多点连接中,所有的设备共享一个链路。用了专用链路连接,而在多点连接中,所有的设备共享一个链路。5 5物理拓扑结构物理拓扑结构物理拓扑定义了设备之间连接的结构关系,如星型拓扑、物理拓扑定义了设备之间连接的结构关系,如星型拓扑、环型拓扑和网状拓扑等。环型拓扑和网状拓扑等。6

14、6传输方式传输方式 物理层也定义了两个通信设备之间的传输方式,如单工、物理层也定义了两个通信设备之间的传输方式,如单工、半双工和全双工。半双工和全双工。2 21 13 3 数据链路层数据链路层数据链路层是数据链路层是OSIOSIRMRM的第的第2 2层,它通层,它通过物理层提供的比特流服务,在相邻节点之过物理层提供的比特流服务,在相邻节点之间建立链路,传送以帧间建立链路,传送以帧(Frame)(Frame)为单位的数据为单位的数据信息,并且对传输中可能出现的差错进行检信息,并且对传输中可能出现的差错进行检错和纠错,向网络层提供无差错的透明传输。错和纠错,向网络层提供无差错的透明传输。数据链路层

15、涉及到的具体内容有以下几点数据链路层涉及到的具体内容有以下几点:帧帧 数据链路层要将网络层的数据分成可以管理和控制的数据单元,数据链路层要将网络层的数据分成可以管理和控制的数据单元,称其为帧。称其为帧。物理地址寻址物理地址寻址数据链路层要在帧中的头部加入一个控制信息数据链路层要在帧中的头部加入一个控制信息(DH)(DH),其中包含,其中包含了源节点和目的节点的地址,这个地址也被称为物理地址(网了源节点和目的节点的地址,这个地址也被称为物理地址(网卡号码)卡号码).图图2.4 2.4 自动反馈重发自动反馈重发ARQARQ的的3 3种方法种方法差错控制与流量控制差错控制与流量控制接入控制接入控制当

16、两个或者更多的节点共享通信链路时,由当两个或者更多的节点共享通信链路时,由数据链路层确定在某一时间内该由哪一个节点发送数据链路层确定在某一时间内该由哪一个节点发送数据,接入控制技术也称为媒体访问控制技术。媒数据,接入控制技术也称为媒体访问控制技术。媒体访问控制技术是决定局域网特性的关键技术体访问控制技术是决定局域网特性的关键技术 2 21 14 4 网络层网络层计算机网络分为资源子网和通信子网。网络层就是通信子计算机网络分为资源子网和通信子网。网络层就是通信子网的最高层,它在数据链路层提供服务的基础上向资源子网的最高层,它在数据链路层提供服务的基础上向资源子网提供服务。网提供服务。网络层的作用

17、是实现分别位于不同网络的源节点与目的节网络层的作用是实现分别位于不同网络的源节点与目的节点之间的数据包传输点之间的数据包传输.网络层涉及的概念有以下几个网络层涉及的概念有以下几个:1 1 数据交换技术数据交换技术 2 2逻辑地址寻址逻辑地址寻址3 3路由功能路由功能4 4流量控制及拥塞控制流量控制及拥塞控制 5 5高层简介高层简介(1 1)电路交换)电路交换电路交换,也称为线路交换,它是一种直接的交换方式,电路交换,也称为线路交换,它是一种直接的交换方式,为一对需要进行通信的节点之间提供一条临时的专用通道,为一对需要进行通信的节点之间提供一条临时的专用通道,即提供一条专用的传输通道,既可以是物

18、理通道又可以是即提供一条专用的传输通道,既可以是物理通道又可以是逻辑通道逻辑通道(使用时分或频分复用技术使用时分或频分复用技术)。1.数据交换技术数据交换技术 电路交换具有下列特点:电路交换具有下列特点:l呼叫建立时间长而且存在损失。在电路建立过程中,由于呼叫建立时间长而且存在损失。在电路建立过程中,由于 交换网繁忙等原因,而使建立失败,用户需要挂断重拨,交换网繁忙等原因,而使建立失败,用户需要挂断重拨,这称为呼损。这称为呼损。l通信双方必须做到双方的收发速度、编码方法、信息格式和通信双方必须做到双方的收发速度、编码方法、信息格式和 传输控制等一致才能完成通信。传输控制等一致才能完成通信。l一

19、旦电路建立后,数据以固定的速率传输,适用于实时大批一旦电路建立后,数据以固定的速率传输,适用于实时大批 量连续的数据传输。量连续的数据传输。l电路建立,进行数据传输,直至通信链路拆除为止,信道是电路建立,进行数据传输,直至通信链路拆除为止,信道是 专用的,因此电路信道利用率较低。专用的,因此电路信道利用率较低。l系统不具有存储数据的能力,系统不具备差错控制能力,系统不具有存储数据的能力,系统不具备差错控制能力,无法发现与纠正传输过程中的数据差错无法发现与纠正传输过程中的数据差错。(2 2)存储转发交换)存储转发交换存储转发交换方式又可以分为报文存储转发交换与报文分存储转发交换方式又可以分为报文

20、存储转发交换与报文分组存储转发交换方式,报文分组存储转发交换方式又可以组存储转发交换方式,报文分组存储转发交换方式又可以分为数据报与虚电路方式。分为数据报与虚电路方式。l报文交换报文交换l分组交换分组交换l数据报分组交换数据报分组交换l虚电路分组交换虚电路分组交换 报文交换的特点如下:报文交换的特点如下:l源节点和目标节点在通信时不需要建立一条专用的通路。源节点和目标节点在通信时不需要建立一条专用的通路。l与电路交换相比,报文交换没有建立电路和拆除电路所与电路交换相比,报文交换没有建立电路和拆除电路所 需的等待和时延。需的等待和时延。l电路利用率高,节点间可根据电路情况选择不同的速度传电路利用

21、率高,节点间可根据电路情况选择不同的速度传 输,能高效地传输数据。输,能高效地传输数据。l要求节点具备足够的报文数据存放能力,一般节点由微机要求节点具备足够的报文数据存放能力,一般节点由微机 或小型机担当。或小型机担当。l数据传输的可靠性高,每个节点在存储转发中都进行差错数据传输的可靠性高,每个节点在存储转发中都进行差错 控制,即检错和纠错。控制,即检错和纠错。分组交换分组交换分组是一组包含数据和呼叫控制信号的二进分组是一组包含数据和呼叫控制信号的二进制数,把它作为一个整体加以转接,这些数制数,把它作为一个整体加以转接,这些数据、呼叫控制信号以及可能附加的差错控制据、呼叫控制信号以及可能附加的

22、差错控制信息都是按规定的格式排列的。信息都是按规定的格式排列的。数据报分组交换数据报分组交换 分组交换方式简称为数据报传输方式,作为基本传输单位分组交换方式简称为数据报传输方式,作为基本传输单位的的“小报文小报文”被称为数据报。被称为数据报。图图2.5 2.5 数据报的工作方式数据报的工作方式 数据报的特点如下:数据报的特点如下:l同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网。同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网。l同一报文的不同分组到达目的节点时可能出现乱序、重复或同一报文的不同分组到达目的节点时可能出现乱序、重复或 丢失现象。丢失现象。l每一个报文在传输过程中都必须带有

23、源节点地址和目的节点地址。每一个报文在传输过程中都必须带有源节点地址和目的节点地址。l使用数据报方式时,数据报文传输延迟较大,适用于突发性通使用数据报方式时,数据报文传输延迟较大,适用于突发性通 信,但不适用于长报文、会话式通信。信,但不适用于长报文、会话式通信。虚电路分组交换虚电路分组交换虚电路就是两个用户的终端设备在开始互相发送和接收数据虚电路就是两个用户的终端设备在开始互相发送和接收数据之前需要通过通信网络建立逻辑上的连接,用户不需要在发之前需要通过通信网络建立逻辑上的连接,用户不需要在发送和接收数据时清除连接。送和接收数据时清除连接。图图2.6 2.6 虚电路的工作方式虚电路的工作方式

24、虚电路的特点如下:虚电路的特点如下:l类似于电路交换,虚电路在每次报文分组发送之前必须在类似于电路交换,虚电路在每次报文分组发送之前必须在 源节点与目的节点之间建立一条逻辑连接,也包括虚电路源节点与目的节点之间建立一条逻辑连接,也包括虚电路 建立、数据传输和虚电路拆除建立、数据传输和虚电路拆除3 3个阶段。个阶段。l一次通信的所有报文分组都从这条逻辑连接的虚电路上通过,一次通信的所有报文分组都从这条逻辑连接的虚电路上通过,因此,报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息,只需因此,报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息,只需 要携带虚电路标识号。报文分组到达目的节点不会出现丢失、要携带虚电路标

25、识号。报文分组到达目的节点不会出现丢失、重复与乱序的现象。重复与乱序的现象。l报文分组通过每个虚电路上的节点时,节点只需要做差错检测,报文分组通过每个虚电路上的节点时,节点只需要做差错检测,而不需要做路径选择。而不需要做路径选择。l通信子网中的每个节点可以和任何节点建立多条虚电路连接。通信子网中的每个节点可以和任何节点建立多条虚电路连接。2 2逻辑地址寻址逻辑地址寻址 数据链路层的物理地址只是解决了在同一个网络内部的寻址数据链路层的物理地址只是解决了在同一个网络内部的寻址问题,如果一个数据包从一个网络跨越到另外一个网络时,问题,如果一个数据包从一个网络跨越到另外一个网络时,就需要使用网络层的逻

26、辑地址。当传输层传递给网络层一个就需要使用网络层的逻辑地址。当传输层传递给网络层一个数据包时,网络层就在这个数据包的头部加入控制信息,其数据包时,网络层就在这个数据包的头部加入控制信息,其中就包含了源节点和目的节点的逻辑地址。中就包含了源节点和目的节点的逻辑地址。3 3路由功能路由功能 在网络层中如何将数据包从源节点传送到目的节点,其中在网络层中如何将数据包从源节点传送到目的节点,其中选择一条合适的传输路径是至关重要的,尤其是从源节点选择一条合适的传输路径是至关重要的,尤其是从源节点到目的节点的通路存在多条路径时,就存在选择最佳路由到目的节点的通路存在多条路径时,就存在选择最佳路由的问题。路由

27、选择就是根据一定的原则和算法在传输通路的问题。路由选择就是根据一定的原则和算法在传输通路中选出一条通向目的节点的最佳路由。中选出一条通向目的节点的最佳路由。4 4流量控制及拥塞控制流量控制及拥塞控制 在通信子网内,由于出现过量的数据包而引起网络性能下在通信子网内,由于出现过量的数据包而引起网络性能下降的现象称为拥塞。为了避免拥塞现象出现,要采用能防降的现象称为拥塞。为了避免拥塞现象出现,要采用能防止拥塞的一系列方法对子网进行拥塞控制。止拥塞的一系列方法对子网进行拥塞控制。拥塞控制主要解决的问题是如何获取网络中发生拥塞的信拥塞控制主要解决的问题是如何获取网络中发生拥塞的信息,从而利用这些信息进行

28、控制,以避免由于拥塞而出现数据息,从而利用这些信息进行控制,以避免由于拥塞而出现数据包的丢失以及严重拥塞而产生网络死锁的现象。包的丢失以及严重拥塞而产生网络死锁的现象。5 5高层简介高层简介(1 1)传输层)传输层 传输层是资源子网与通信子网的接口和桥梁,它完传输层是资源子网与通信子网的接口和桥梁,它完成了资源子网中两节点间的直接逻辑通信,实现了通信成了资源子网中两节点间的直接逻辑通信,实现了通信子网端到端的可靠传输。子网端到端的可靠传输。(2 2)会话层)会话层 会话层是利用传输层提供的端到端的服务向表示层会话层是利用传输层提供的端到端的服务向表示层或会话用户提供会话服务或会话用户提供会话服

29、务.(3 3)表示层)表示层 表示层处理的是表示层处理的是OSIOSI系统之间用户信息的表示问题。系统之间用户信息的表示问题。(4)(4)应用层应用层 应用层是应用层是OSIOSIRMRM的最高层,它是计算机网络与最终的最高层,它是计算机网络与最终用户间的接口,它包含了系统管理员管理网络服务所涉用户间的接口,它包含了系统管理员管理网络服务所涉及的所有问题和基本功能。及的所有问题和基本功能。2 22 TCP2 TCPIPIP的体系结构的体系结构2 22 21 TCP1 TCPIPIP的概述的概述19731973年,引进了传输控制协议年,引进了传输控制协议TCPTCP。19811981年引入了网际

30、协议年引入了网际协议IPIP。19821982年,年,TCPTCP和和IPIP被标准化成为被标准化成为TCP/IPTCP/IP协议组。协议组。TCPTCPIP(Transmission ControlIP(Transmission ControlInternet Protoco1)Internet Protoco1)是指传输控制协议是指传输控制协议/网际协议,由它的两个主要协议即网际协议,由它的两个主要协议即 TCPTCP协议和协议和IPIP协议而得名。协议而得名。TCPTCPIPIP协议具有以下几个特点:协议具有以下几个特点:l开放的协议标准,可以免费使用,并且独立于特定的计开放的协议标准,

31、可以免费使用,并且独立于特定的计 算机硬件与操作系统。算机硬件与操作系统。l独立于特定的网络硬件,可以运行在局域网、广域网中,独立于特定的网络硬件,可以运行在局域网、广域网中,更适用于互联网中。更适用于互联网中。l统一的网络地址分配方案使得整个统一的网络地址分配方案使得整个TCPTCPIPIP设备在网中设备在网中 都具有惟一的地址。都具有惟一的地址。l国际标准化的高层协议,可以提供多种可靠的用户服务。国际标准化的高层协议,可以提供多种可靠的用户服务。2 22 22 TCP/IP2 TCP/IP的层次结构的层次结构 TCPTCPIPIP共有共有4 4个层次,它们分别是网络接口层、网际层、个层次,

32、它们分别是网络接口层、网际层、传输层和应用层。传输层和应用层。TCPTCPIPIP的层次结构与的层次结构与OSIOSI层次结构的层次结构的对照关系如图对照关系如图2.72.7所示所示 图图2 2.7 7 O OS SI I模模型型与与T TC CP P/I IP P模模型型的的对对照照 1 1网络接口层网络接口层TCPTCPIPIP模型的最低层是网络接口层,也被称为网络访问模型的最低层是网络接口层,也被称为网络访问层,它包括了能使用层,它包括了能使用TCPTCPIPIP与物理网络进行通信的协议,与物理网络进行通信的协议,且对应着且对应着OSIOSI的物理层和数据链路层。的物理层和数据链路层。2

33、 2网际层网际层 网际层所执行的主要功能是处理来自传输层的分组,将分网际层所执行的主要功能是处理来自传输层的分组,将分组形成数据包组形成数据包(IP(IP数据包数据包),并为该数据包在不同的网络之,并为该数据包在不同的网络之间进行路径选择,最终将数据包从源主机发送到目的主机。间进行路径选择,最终将数据包从源主机发送到目的主机。3 3传输层传输层 网络接口层的传输层也被称为主机至主机层,与网络接口层的传输层也被称为主机至主机层,与0SI0SI的传输层类似,它主要负责主机到主机之间的端对端可靠的传输层类似,它主要负责主机到主机之间的端对端可靠通信,该层使用了两种协议来支持两种数据的传送方法,通信,

34、该层使用了两种协议来支持两种数据的传送方法,它们是它们是TCPTCP协议和协议和UDPUDP协议。协议。4 4应用层应用层 在在TCPTCPIPIP模型中,应用程序接口是最高层,它与模型中,应用程序接口是最高层,它与OSIOSI模型中的高模型中的高3 3层的任务相同,都是用于提供网络服务,比层的任务相同,都是用于提供网络服务,比如文件传输、远程登录、域名服务和简单网络管理等。如文件传输、远程登录、域名服务和简单网络管理等。2 23 OSI3 OSI与与TCP/IPTCP/IP参考模型的比较参考模型的比较 OSIOSI和和TCP/IPTCP/IP有着许多的共同点:有着许多的共同点:l采用了协议分

35、层方法,将庞大复杂的问题划分为若干个较容采用了协议分层方法,将庞大复杂的问题划分为若干个较容易处理的范围较小的问题。易处理的范围较小的问题。l各协议层次的功能大体上相似,都存在网络层、传输层和应各协议层次的功能大体上相似,都存在网络层、传输层和应用层。网络层实现点到点通信,并完成路由选择、流量控制用层。网络层实现点到点通信,并完成路由选择、流量控制和拥塞控制功能;传输层实现端到端通信,将高层的用户应和拥塞控制功能;传输层实现端到端通信,将高层的用户应用与低层的通信子网隔离开来,并保证数据传输的最终可靠性。用与低层的通信子网隔离开来,并保证数据传输的最终可靠性。传输层的以上各层都是面向用户应用的

36、,而以下各层都是面向传输层的以上各层都是面向用户应用的,而以下各层都是面向通信的。通信的。l两者都可以解决异构网的互连,实现世界上不同厂家生产两者都可以解决异构网的互连,实现世界上不同厂家生产 的计算机之间的通信。的计算机之间的通信。l都是计算机通信的国际性标准,虽然这种标准一个都是计算机通信的国际性标准,虽然这种标准一个(OSl)(OSl)原则上是国际通用的,一个原则上是国际通用的,一个(TCP/IP)(TCP/IP)是当前工业界使用最多的。是当前工业界使用最多的。l都能够提供面向连接和无连接的两种通信服务机制。都能够提供面向连接和无连接的两种通信服务机制。l都是基于一种协议集的概念,协议集

37、是一簇完成特定功能都是基于一种协议集的概念,协议集是一簇完成特定功能 的相互独立的协议。的相互独立的协议。对对OSIOSI和和TCPTCPIPIP进行了比较:进行了比较:1 1模型设计的差别模型设计的差别 OSIOSI参考模型是在具体协议制定之前设计的,对具参考模型是在具体协议制定之前设计的,对具体协议的制定进行了约束。体协议的制定进行了约束。TCPTCPIPIP正好相反,协议在先,正好相反,协议在先,模型在后。模型在后。TCPTCPIPIP不存在与协议的匹配问题。不存在与协议的匹配问题。2 2层数和层间调用关系不同层数和层间调用关系不同 OSIOSI协议分为协议分为7 7层,而层,而TCP/

38、IPTCP/IP协议只有协议只有4 4层,除网络层,除网络层、传输层和应用层外,其他各层都不相同。层、传输层和应用层外,其他各层都不相同。TCPTCPIPIP虽虽然也分层次,但层次之间的调用关系不像然也分层次,但层次之间的调用关系不像OSIOSI那么严格。那么严格。3 3最初设计的差别最初设计的差别TCPTCPIPIP在设计之初就着重考虑不同网络之间的互在设计之初就着重考虑不同网络之间的互连问题,并将网际协议连问题,并将网际协议IPIP作为一个单独的重要的层次。作为一个单独的重要的层次。OSIOSI最初只考虑到用一种标准的公用数据网将各种不最初只考虑到用一种标准的公用数据网将各种不 同的系统互

39、连在一起。同的系统互连在一起。4 4对可靠性的强调不同对可靠性的强调不同 OSIOSI认为数据传输的可靠性应该由点到点的数认为数据传输的可靠性应该由点到点的数据链路层和端到端的传输层来共同保证,而据链路层和端到端的传输层来共同保证,而TCP/IPTCP/IP分层思想认为,可靠性是端到端的问题,应该由传分层思想认为,可靠性是端到端的问题,应该由传输层来解决。输层来解决。5 5效率和性能上存在差别效率和性能上存在差别 OSIOSI标准大而全,效率却低。标准大而全,效率却低。TCPTCPIPIP它的设计它的设计目的单一、影响因素少,协议简单高效、可操作性目的单一、影响因素少,协议简单高效、可操作性强

40、。强。6 6市场应用和支持上不同市场应用和支持上不同 在在OSIOSI出台之前出台之前TCPTCPIPIP就代表着市场主流,就代表着市场主流,OSIOSI出台后很长时间不具有可操作性,因此,在信出台后很长时间不具有可操作性,因此,在信息爆炸、网络迅速发展的近息爆炸、网络迅速发展的近1010多年里,性能差异、多年里,性能差异、市场需求的优势客观上促使众多的用户选择了市场需求的优势客观上促使众多的用户选择了 TCPTCPIPIP,并使其成为,并使其成为“既成事实既成事实”的国际标准。的国际标准。2 24 4 标准化组织标准化组织ISOISOITUITUANSIANSITIATIAIEEEIEEEEIAEIAIECIECETSIETSI

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