计算机网络概论 - 网络体系结构概念与 OSI 参考模型

邮政系统的信件处理过程

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邮政系统和计算机网络系统相似之处

  • 协议

  • 层次

  • 接口

  • 体系结构

网络协议(network protocol)

  • 网络协议是为网络中数据交换而制定的规则、约定与标准

  • 网络协议的3要素:语法、语义与时序

  • 实现一种网络应用通常需要制定一组协议,称为协议栈或协议族(protocol suite)

层次(layer)

  • 层次是人们处理复杂问题的基本方法

  • 将总体要实现的很多功能分配在不同层次,对每个层次完成的服务及服务实现的流程都有明确规定

  • 不同的系统具有相同的层次

  • 不同系统的同等层具有相同的功能

  • 高层使用低层提供的服务时,不需要知道低层服务的具体实现方法

接口(interface)

  • 接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点

  • 同一结点的相邻层之间存在明确规定的接口,低层通过接口向高层提供服务

  • 只要接口条件不变、低层功能不变,低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作

网络体系结构(network architecture)

  • 网络体系结构是网络层次结构模型与各层协议的集合

  • 各层之间相对独立,高层只需知道下层能够提供的服务,而无需知道低层的服务如何实现

  • 各层都可以采用最合适的技术来实现

  • 整个系统被分解为若干个易于处理的部分

  • 每层的功能与提供的服务都已有精确说明,因此这有利于促进协议的标准化

OSI参考模型的基本概念

  • OSI参考模型中的“开放”是指只要遵循OSI标准,一台计算机就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其它计算机进行通信

  • OSI参考模型定义开放系统的层次结构、层次之间的相互关系与各层包括的服务

  • OSI参考模型作为一个框架来协调和组织各层协议的制定,也是对网络内部结构精炼的概括与描述

广域网结构与OSI参考模型关系的示意图

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ISO划分层次的原则

  • 网中各结点都具有相同的层次

  • 不同结点的同等层具有相同的功能

  • 同一结点内相邻层之间通过接口通信

  • 每层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供服务

  • 不同结点的同等层通过协议来实现对等层次之间的通信

OSI参考模型七层结构

  1. 物理层

  2. 数据链路层

  3. 网络层

  4. 传输层

  5. 会话层

  6. 表示层

  7. 应用层

OSI参考模型各层的主要功能

  • 物理层(physical layer):利用传输介质实现比特序列的传输

  • 数据链路层(data link layer):采用差错控制与流量控制方法,使得有差错的物理线路变成无差错的数据链路

  • 网络层(network layer):实现路由选择、分组转发与拥塞控制等功能,为“分组”传输选择“最佳”的路由

  • 传输层(transport layer):向高层用户提供可靠的“端-端(end-to-end)”通信服务,向高层屏蔽下层数据通信的具体细节

  • 会话层(session layer)是:维护两个通信计算机之间的进程通信,管理数据交换

  • 表示层(presentation layer):处理两个通信的计算机系统的数据表示方式,完成数据的格式变换、加密与解密、压缩与恢复

  • 应用层(application layer)是:为应用软件提供多种网络服务,例如文件服务、数据库服务、电子邮件与其它服务等

OSI环境(OSI environment,OSIE)

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OSI环境中的数据传输的过程

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