通信網(wǎng)體系與協(xié)議-第02章-網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

1、主要內(nèi)容計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)與構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的參考模型TCP/IP模型網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)Uses of Computer NetworksUses of Computer Networks資源共享的需要資源共享的需要電子商務(wù)的需要電子商務(wù)的需要(E-commerce)信息訪(fǎng)問(wèn)的需要信息訪(fǎng)問(wèn)的需要(WWW,Email)信息通信的需要信息通信的需要(即時(shí)消息、即時(shí)消息、P2P)信息娛樂(lè)的需要信息娛樂(lè)的需要(Vod、Network Games)面向家庭的廣義電子商務(wù)的需要面向家庭的廣義電子商務(wù)的需要移動(dòng)用戶(hù)的需要移動(dòng)用戶(hù)的需要商業(yè)應(yīng)用商業(yè)應(yīng)用-資源共享資源共享Busine

2、ss Applications- resource sharing資源共享的目標(biāo)是使得網(wǎng)絡(luò)上所有的程序、設(shè)備，資源共享的目標(biāo)是使得網(wǎng)絡(luò)上所有的程序、設(shè)備，特別是數(shù)據(jù)對(duì)任何人都完全可用，而不不管資源和特別是數(shù)據(jù)對(duì)任何人都完全可用，而不不管資源和使用者在網(wǎng)絡(luò)的任何地方。使用者在網(wǎng)絡(luò)的任何地方。最明顯和廣泛的例子是同一個(gè)辦公室的人員共享打最明顯和廣泛的例子是同一個(gè)辦公室的人員共享打印機(jī)。實(shí)際上，人們一般不需要私有打印機(jī)，使用印機(jī)。實(shí)際上，人們一般不需要私有打印機(jī)，使用網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)是更廉價(jià)、快速、便宜，易于管理。網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)是更廉價(jià)、快速、便宜，易于管理。客戶(hù)客戶(hù)/服務(wù)器服務(wù)器架構(gòu)架構(gòu)Client/Ser

3、ver ArchitectureC/S模型(Client/Server Architecture)客戶(hù)客戶(hù)/服務(wù)器服務(wù)器架構(gòu)架構(gòu)Client/Server Architectureclient-server 模型是廣泛使用的最基本的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。典型應(yīng)用是處于兩地的計(jì)算機(jī)設(shè)備，一方(client)需要訪(fǎng)問(wèn)另一方(server)的資源. 比如，一個(gè)在家的人訪(fǎng)問(wèn)World Wide Web，也使用client-server 模型。remote Web server就是server端，而用戶(hù)計(jì)算機(jī)則client端.在大多數(shù)情況下，一個(gè)server能夠處理大量clients.client-server模型

4、的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)模型的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)we see that two processes are involved, one on the client machine and one on the server machine. Communication takes the form of the client process sending a message over the network to the server process. The client process then waits for a reply message. When the server process gets th

5、e request, it performs the requested work or looks up the requested data and sends back a reply.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成資源子網(wǎng)組成：服務(wù)器，客戶(hù)計(jì)算機(jī)通信子網(wǎng)一、基本組成：通信線(xiàn)路 ( 或稱(chēng)通道 ) 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 ( 路由器、交換機(jī)、HUB等 )二、基本結(jié)構(gòu)：1. 點(diǎn)到點(diǎn)通道基本特點(diǎn)：一條線(xiàn)路連接二臺(tái)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，一般情況下，二臺(tái)計(jì)算機(jī)的連接要經(jīng)過(guò)多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 一般情況下，采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行信息傳輸關(guān)鍵技術(shù)：路由選擇 ( Routing )計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件構(gòu)成：兩級(jí)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)： 資源子網(wǎng) (

6、或用戶(hù)子網(wǎng) ) ，通信子網(wǎng)中心中心處理機(jī)處理機(jī)總線(xiàn)型總線(xiàn)型樹(shù)型樹(shù)型星型星型環(huán)型環(huán)型拓?fù)涫茄芯奎c(diǎn)拓?fù)涫茄芯奎c(diǎn)和線(xiàn)組成的幾和線(xiàn)組成的幾何圖形的特性何圖形的特性的學(xué)科的學(xué)科按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 終端終端終端終端終端終端終端終端終端終端終端終端終端終端終端終端終端終端節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)終端終端調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器前置處理機(jī)前置處理機(jī)集中器集中器網(wǎng)絡(luò)接口卡網(wǎng)絡(luò)接口卡工作站工作站服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器工作站工作站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意工作站工作站工作站工作站網(wǎng)絡(luò)硬件網(wǎng)絡(luò)硬件調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器內(nèi)置式內(nèi)置式

7、外置式外置式PC卡式卡式數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)與模擬信與模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換號(hào)轉(zhuǎn)換電話(huà)網(wǎng)電話(huà)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器(MODEM)調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成重要指標(biāo)重要指標(biāo)傳輸速率傳輸速率，即每秒傳送的即每秒傳送的位數(shù)位數(shù)，單位是，單位是bit/s，簡(jiǎn)寫(xiě)為，簡(jiǎn)寫(xiě)為bps。目前常用。目前常用19.2Kbps 、33.6Kbps、56Kbps.MODEM計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)-廣播通道基本特點(diǎn)：多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一條通信線(xiàn)路；任一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的信息可以直接被其它計(jì)算機(jī)接收典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： bus, ring關(guān)鍵技術(shù)：通道分配 靜態(tài)分配：分時(shí)間片特點(diǎn)：控制簡(jiǎn)單，通道利

8、用率低動(dòng)態(tài)分配 ：各站點(diǎn)動(dòng)態(tài)使用通道特點(diǎn)：控制復(fù)雜，通道利用率高通道分配方法： 集中式：只有一個(gè)仲裁機(jī)構(gòu) 分布式：各站點(diǎn)均有仲裁機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)從地域范圍角度：1. 局域網(wǎng)絡(luò) ( Local Area Networks ) 主要采用廣播通道技術(shù)2. 城域網(wǎng)絡(luò) ( Metropolitan Area Networks )3. 廣域網(wǎng)絡(luò) ( Wide Area Networks )主要采用點(diǎn)到點(diǎn)通道技術(shù)采用局域網(wǎng)，傳采用局域網(wǎng)，傳輸速率較高，誤輸速率較高，誤碼率較低。組網(wǎng)碼率較低。組網(wǎng)方便，技術(shù)簡(jiǎn)單。方便，技術(shù)簡(jiǎn)單。傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸速率較低，誤碼率速率較低，誤碼率較高。機(jī)制復(fù)雜。較高。

9、機(jī)制復(fù)雜。局域網(wǎng)局域網(wǎng) 指十幾公里的指十幾公里的地理范圍內(nèi)將計(jì)算機(jī)、地理范圍內(nèi)將計(jì)算機(jī)、外設(shè)和通信設(shè)備互連在外設(shè)和通信設(shè)備互連在一起的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一起的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。廣域網(wǎng)廣域網(wǎng) 涉及的范圍涉及的范圍較大，通?？梢赃_(dá)較大，通?？梢赃_(dá)到幾十公里、幾百到幾十公里、幾百公里，甚至更遠(yuǎn)。公里，甚至更遠(yuǎn)。局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)從采用技術(shù)角度： 1. 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò) ( Wireless Networks )優(yōu)點(diǎn)：方便、靈活缺點(diǎn)：速率低（1-2Mbps），誤碼率高，易受干擾antennas, cellular telephone, CDPD(Cellular Digital Packet Data)2.

10、 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò) 3. ATM網(wǎng)絡(luò) .雙絞雙絞線(xiàn)線(xiàn)同軸電纜同軸電纜光纖光纖衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信微波微波網(wǎng)絡(luò)硬件網(wǎng)絡(luò)硬件-傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能的要求計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能的要求計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能：是為地理位置不同的計(jì)算機(jī)用戶(hù)之間提供訪(fǎng)問(wèn)通路。下述功能是必須提供的：1. 連接源結(jié)點(diǎn)和目的結(jié)點(diǎn)的物理傳輸線(xiàn)路，可以經(jīng)過(guò)中間結(jié)點(diǎn)；2. 每條線(xiàn)路兩端的結(jié)點(diǎn)利用波形進(jìn)行二進(jìn)制通信；3. 無(wú)差錯(cuò)的信息傳送4. 多個(gè)用戶(hù)共享一條物理線(xiàn)路5. 按照地址信息，進(jìn)行路由選擇6. 信息緩沖和流量控制7. 會(huì)話(huà)控制8. 滿(mǎn)足各種用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)要求三個(gè)顯著特點(diǎn)：三個(gè)顯著特點(diǎn)：1. 上述功能必須同時(shí)滿(mǎn)足一對(duì)用戶(hù)；上述功能必須同時(shí)滿(mǎn)足一

11、對(duì)用戶(hù)；2. 用戶(hù)之間的通信功能是相互的；用戶(hù)之間的通信功能是相互的；3. 這些功能分散在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用戶(hù)設(shè)備中。這些功能分散在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用戶(hù)設(shè)備中。一般人們采用一般人們采用“層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)”的方法來(lái)描述計(jì)算機(jī)的方法來(lái)描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，即：網(wǎng)絡(luò)，即：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中提供的功能是分成層次的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中提供的功能是分成層次的。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與層次計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與層次1最初的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)主要考慮的是硬件，其次考慮的才是軟件。這種策略現(xiàn)在已經(jīng)行不通了?，F(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)軟件是高度結(jié)構(gòu)化的；為了降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)都是組織成一堆相互疊加的層(Layer或Level)，每一層都建立在下一層的

12、基礎(chǔ)之上。不同的網(wǎng)絡(luò)，其層的數(shù)目、各層的名字、內(nèi)容與功能也不盡相同。每一層的目的都是向上一層提供特定的服務(wù)，而把實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)上層隱藏起來(lái)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與層次計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與層次2一臺(tái)機(jī)器上的第n層與另一臺(tái)機(jī)器上的第n層進(jìn)行對(duì)話(huà)，對(duì)話(huà)中用到的規(guī)則和約定合起來(lái)稱(chēng)為第n層協(xié)議。不同機(jī)器上包含對(duì)應(yīng)層的實(shí)體稱(chēng)為對(duì)等體(peer)，如對(duì)等硬件、對(duì)等進(jìn)程等。每一對(duì)相鄰層之間是接口(Interface)，接口定義了下層向上層提供哪些原語(yǔ)操作和服務(wù)。協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，通信發(fā)生在不同系統(tǒng)的實(shí)體之間。實(shí)體就是能夠發(fā)送和接收信息的任何東西。協(xié)議( Protocol )就是一組控制數(shù)據(jù)通信的規(guī)則。

13、也即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同等層次中，通信雙方進(jìn)行信息交換時(shí)必須遵守的規(guī)則。 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)能夠給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠(chǎng)商創(chuàng)建和維護(hù)一個(gè)開(kāi)放和競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)，并確保數(shù)據(jù)、電信的技術(shù)和處理方面在國(guó)內(nèi)及國(guó)際上的互操作性。標(biāo)準(zhǔn)的兩大類(lèi):事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)(TCP/IP)合法的標(biāo)準(zhǔn)(OSI)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)是從功能的角度描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)：對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所完成功能的比較精確的定義。即從功能的角度描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。是層次和協(xié)議的集合。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) = 層次+協(xié)議的集合注意: 僅僅定義了網(wǎng)絡(luò)及其部件通過(guò)協(xié)議應(yīng)完成的

14、功能；不定義協(xié)議的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)和各層協(xié)議之間的接口關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)功能的分層 協(xié)議的分層 體系結(jié)構(gòu)的分層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)3一個(gè)特定的系統(tǒng)所使用的一組協(xié)議（每一層一個(gè)協(xié)議）稱(chēng)為協(xié)議棧(protocol stack)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的精髓就是掌握網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議棧以及相關(guān)的協(xié)議。協(xié)議分層易于協(xié)議的設(shè)計(jì)、分析、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。協(xié)議和協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)協(xié)議的定義和組成層次結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能中，最重要的功能是通信功能；這種通信功能主要涉及同一層次中通信雙方的相互作用；位于不同計(jì)算機(jī)上進(jìn)行對(duì)話(huà)的第N層通信各方可分別看成是一種進(jìn)程，也稱(chēng)為對(duì)等（同等）進(jìn)程。協(xié)議的分層和層間結(jié)構(gòu)協(xié)議的分層原則 (layering prin

15、ciple)： 1. Layer N software on the destination computer must receive exactly the message sent by layer N software on the sending computer. Mathematically, if the sender applies a transformation T, the receiver must apply the inverse T-1. 2. 協(xié)議分層要保證整個(gè)通信系統(tǒng)功能完備、高效。每一相鄰層之間有一個(gè)接口（Interface），它定義了下層向上層提供的原語(yǔ)

16、操作和服務(wù)。協(xié)議的分層和層間結(jié)構(gòu)對(duì)于第N層協(xié)議來(lái)說(shuō)，它有如下特性：1. 不知道上、下層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；2. 獨(dú)立完成某種功能；3. 為上層提供服務(wù)；4. 使用下層提供的服務(wù)?；拘g(shù)語(yǔ)與分層結(jié)構(gòu)接口：定義了下層向上層提供的原語(yǔ)操作和服務(wù)。協(xié)議：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同等層次中，通信雙方進(jìn)行信息交換時(shí)必須遵守的規(guī)則。服務(wù)：層間交換信息時(shí)必須遵守的規(guī)則。服務(wù)和協(xié)議的關(guān)系服務(wù)提供者，服務(wù)用戶(hù)協(xié)議三要素：語(yǔ)法、語(yǔ)義和同步語(yǔ)法(syntax)就是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)或格式，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序的意義，即以二進(jìn)制形式表示的命令和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)；語(yǔ)義(semantics)就是發(fā)送和接收信息的比特流每一個(gè)部分的涵義，也即由由發(fā)出的命令請(qǐng)求，完

17、成的動(dòng)作和回送的響應(yīng)組成的集合；同步(定時(shí)關(guān)系, timing) ：有關(guān)事件順序的說(shuō)明，通常是通信實(shí)體之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)間與速度的約束?；拘g(shù)語(yǔ)與分層結(jié)構(gòu)(續(xù)1)服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)SAP（Service Access Point）任何層間服務(wù)是在接口的SAP上進(jìn)行的；每個(gè)SAP有唯一的識(shí)別地址；每個(gè)層間接口可以有多個(gè)SAP。接口數(shù)據(jù)單元IDU（Interface Data Unit）IDU是通過(guò)SAP進(jìn)行傳送的層間信息單元；IDU由上層的服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU（Service Data Unit）和接口控制信息ICI（Interface Control Information）組成；協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（

18、Protocol Data Unit）第N層實(shí)體通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給它的對(duì)等實(shí)體的信息單元；PDU由上層的服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU或其分段和協(xié)議控制信息PCI（Protocol Control Information)組成；基本術(shù)語(yǔ)與分層結(jié)構(gòu)基本術(shù)語(yǔ)與分層結(jié)構(gòu)-分段和重組各層設(shè)計(jì)的共同問(wèn)題地址編址機(jī)制(addressing)錯(cuò)誤控制(error control)流量控制(flow control)多路復(fù)用(multiplexing)多路解復(fù)用(demultiplexing)服務(wù)分類(lèi) 基于連接的服務(wù)和無(wú)連接服務(wù)基于連接的服務(wù)當(dāng)使用服務(wù)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，首先建立連接，然后使用該連接傳送數(shù)據(jù)。使用完后，關(guān)閉連接。特點(diǎn)

19、：順序性好。無(wú)連接服務(wù) 直接使用服務(wù)傳送數(shù)據(jù)，每個(gè)包獨(dú)立進(jìn)行路由選擇。 特點(diǎn)：順序性差。注意注意：連接并不意味可靠，可靠要通過(guò)確認(rèn)、重傳等機(jī)制來(lái)保證。服務(wù)原語(yǔ)(primitives)服務(wù)在形式上是由一組接口原語(yǔ)（或操作）來(lái)描述的。服務(wù)原語(yǔ)可分為四種類(lèi)型：請(qǐng)求（Request），指示（Indication），響應(yīng)（Response），確認(rèn)（Confirm）C/S通信結(jié)構(gòu)的原語(yǔ)LISTENCONNECTRECEIVESENDDISCONNECT服務(wù)質(zhì)量QoS每個(gè)服務(wù)都可以用服務(wù)質(zhì)量(quality of service)來(lái)表述其特征。特征：可靠性實(shí)時(shí)性穩(wěn)定性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化-電

20、信標(biāo)準(zhǔn)電信標(biāo)準(zhǔn)電信標(biāo)準(zhǔn)1865年成立國(guó)際電信聯(lián)盟ITU（International Telecommunication Union）1947年 ITU 成為聯(lián)合國(guó)的一個(gè)組織，由三部分組成：ITU- R：無(wú)線(xiàn)通信ITU- T：電信標(biāo)準(zhǔn)，1956 - 1993 年稱(chēng)為CCITT ，下設(shè)許多研究組SG，研究組下設(shè)專(zhuān)題，例如：Q42/SG VII 專(zhuān)門(mén)研究 OSI 參考模型。 ITU- D：開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化-國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 1946年成立的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 負(fù)責(zé)制定各種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，ISO 有89個(gè)成員國(guó)家，85 個(gè)其他成員。ISO 有200 多個(gè)技術(shù)委員會(huì)TC，每

21、個(gè)技術(shù)委員會(huì)下設(shè)若干分委員會(huì)SC，每個(gè)分委員會(huì)由由若干工作組WG 組成。TC97 - 計(jì)算機(jī)和信息處理TC97/SC21/WG1 - OSI 體系結(jié)構(gòu)、概念性方案和形式描述一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的形成：CD (Committee Draft) - DIS (Draft International Standard) - IS (International Standard)其它標(biāo)準(zhǔn)化組織：ANSI：美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究所，ISO 的美國(guó)代表NIST：美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所，美國(guó)商業(yè)部的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)IEEE：發(fā)表行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。例如IEEE 802，后成為ISO 8802。ATM Forum：ATM論壇OIF（Op

22、tical Internetworking Forum）值得注意的是，ITU - T 和 ISO 之間有很好的合作和協(xié)調(diào)。Internet 標(biāo)準(zhǔn)Internet 的標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)，是自發(fā)而非政府干預(yù)的，稱(chēng)為RFC （Request For Comments)。1969 年ARPANET 時(shí)就開(kāi)始發(fā)布RFC，至今已超過(guò)3000個(gè)。1983年成立IAB（Internet Activities Board）1989年在IAB 下又成立了IRTF 和 IETF，IETF的各工作組負(fù)責(zé)組織提出相應(yīng)的RFC 建議。OSI參考模型 -(Open System Interconnection) 1983年ISO 的

23、 OSI 模型正式成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。1.物理層（The Physical Layer）在物理線(xiàn)路上傳輸原始的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位（基本網(wǎng)絡(luò)硬件）。2.數(shù)據(jù)鏈路層（The Data Link Layer）在有差錯(cuò)的物理線(xiàn)路上提供無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸（Frame）。3.網(wǎng)絡(luò)層（The Network Layer）控制通信子網(wǎng)提供源點(diǎn)到目的點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送（Packet）。4.運(yùn)輸層（The Transport Layer）為用戶(hù)提供端到端的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。5.會(huì)話(huà)層（The Session Layer）為用戶(hù)提供會(huì)話(huà)控制服務(wù)（安全認(rèn)證）。token management and synchronization (ins

24、ert checkpoints into the data stream)6.表示層（The Presentation Layer）為用戶(hù)提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和表示服務(wù)。7.應(yīng)用層（The Application Layer）OSI7層模型設(shè)計(jì)的基本原則應(yīng)該在需要一個(gè)不同抽象體的地方創(chuàng)建一層應(yīng)該在需要一個(gè)不同抽象體的地方創(chuàng)建一層每一層都應(yīng)該執(zhí)行一個(gè)明確定義的功能每一層都應(yīng)該執(zhí)行一個(gè)明確定義的功能每一層功能的選擇應(yīng)該向定義國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的目標(biāo)每一層功能的選擇應(yīng)該向定義國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的目標(biāo)看齊看齊層與層邊界的選擇應(yīng)該使跨越接口的信息流最小層與層邊界的選擇應(yīng)該使跨越接口的信息流最小層數(shù)應(yīng)該足夠多，保證不同的

25、功能不會(huì)被混雜在同一層數(shù)應(yīng)該足夠多，保證不同的功能不會(huì)被混雜在同一層中，但同時(shí)層數(shù)又不能太多，以免體系結(jié)構(gòu)變得過(guò)層中，但同時(shí)層數(shù)又不能太多，以免體系結(jié)構(gòu)變得過(guò)于龐大于龐大OSI模型中的層次物理層物理層協(xié)調(diào)在物理媒介中傳送比特流所需的各種功能。物理層涉及到接口和傳輸媒體的機(jī)械的和電器的規(guī)約，定義了這些物理設(shè)備和接口為所發(fā)生的傳輸所必須完成的過(guò)程和功能。物理層協(xié)議涉及的內(nèi)容接口和媒體的物理特性比特的表示(1、0如何轉(zhuǎn)換為電、光信號(hào))數(shù)據(jù)率(一個(gè)比特的持續(xù)時(shí)間)比特的同步(時(shí)鐘同步)線(xiàn)路配置物理拓?fù)鋫鬏敺绞?單工、雙工)10101001011L2數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)鏈路層物理層傳輸媒介10101001011L

26、2數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)鏈路層物理層OSI模型中的層次數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層將物理層轉(zhuǎn)換為可靠的鏈路，它使物理層對(duì)上層(網(wǎng)絡(luò)層)看起來(lái)好像是不產(chǎn)生差錯(cuò)的。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議涉及的內(nèi)容成幀物理編址流控制差錯(cuò)控制接入控制L3數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層L2數(shù)據(jù)T2H2幀L3數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層L2數(shù)據(jù)T2H2幀到物理層從物理層OSI模型中的層次網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)將分組從源站交付到目的站，其間可能要跨越多個(gè)網(wǎng)絡(luò)（或鏈路）。數(shù)據(jù)鏈路層是同一網(wǎng)絡(luò)（鏈路）上的兩個(gè)系統(tǒng)之間分組的交付，而網(wǎng)絡(luò)層則是確保每一個(gè)分組能夠從其起點(diǎn)到達(dá)目的地。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議涉及的內(nèi)容邏輯編址：跨越網(wǎng)絡(luò)邊界的全網(wǎng)邏輯編址路由選擇：對(duì)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)或鏈路互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，分組

27、選擇傳輸路徑或交換的方法。L4數(shù)據(jù)從傳輸層網(wǎng)絡(luò)層L3數(shù)據(jù)H3分組L4數(shù)據(jù)到傳輸層L3數(shù)據(jù)H3網(wǎng)絡(luò)層分組到數(shù)據(jù)鏈路層從數(shù)據(jù)鏈路層OSI模型中的層次傳輸層傳輸層負(fù)責(zé)將完整的報(bào)文進(jìn)行從源到目的(端到端)的交付。網(wǎng)絡(luò)層監(jiān)督單個(gè)分組端到端的交付，但是不考慮分組之間的關(guān)系。它獨(dú)立的處理每一個(gè)分組。傳輸層要確保整個(gè)報(bào)文原封不動(dòng)的按需到達(dá)，監(jiān)督從源到目的這一級(jí)別的差錯(cuò)控制和流量控制。傳輸層協(xié)議涉及的內(nèi)容服務(wù)點(diǎn)編址：計(jì)算機(jī)上特定實(shí)體的邏輯編址分段與重組連接控制流量控制差錯(cuò)控制L5數(shù)據(jù)從會(huì)話(huà)層傳輸層L4數(shù)據(jù)H4分組到會(huì)話(huà)層L5數(shù)據(jù)H4H4L4數(shù)據(jù)L4數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)層傳輸層L4數(shù)據(jù)H4分組H4H4L4數(shù)據(jù)L4數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)

28、層OSI模型中的層次會(huì)話(huà)層會(huì)話(huà)層是網(wǎng)絡(luò)的對(duì)話(huà)控制器，它建立、維持通信系統(tǒng)之間的交換，并使這些通信系統(tǒng)同步。會(huì)話(huà)層責(zé)任：對(duì)話(huà)控制同步令牌控制L6數(shù)據(jù)從表示層會(huì)話(huà)層L5數(shù)據(jù)到表示層到傳輸層H5從傳輸層synL6數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)層L5數(shù)據(jù)H5synOSI模型中的層次表示層表示層考慮的是網(wǎng)絡(luò)通信雙方所交換信息的語(yǔ)法和語(yǔ)義。表示層責(zé)任：信息變換加密信息壓縮L7數(shù)據(jù)從應(yīng)用層會(huì)話(huà)層L6數(shù)據(jù)到應(yīng)用層到會(huì)話(huà)層H6從會(huì)話(huà)層數(shù)據(jù)的編碼、加密和壓縮L7數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)層L6數(shù)據(jù)H6數(shù)據(jù)的解碼、解密和解壓OSI模型中的層次應(yīng)用層應(yīng)用層使用戶(hù)接入到網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用層給用戶(hù)提供接口和服務(wù)。應(yīng)用層服務(wù)：網(wǎng)絡(luò)虛擬終端文件傳送、存取和管理電子郵件名錄

29、服務(wù)TCP/IP 參考模型以 TCP/IP 協(xié)議為核心的 Internet 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。1.物理層：在物理線(xiàn)路上傳輸原始的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位。2.數(shù)據(jù)鏈路層：在有差錯(cuò)的物理線(xiàn)路上提供無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸。TCP/IP 參考模型把第1層和第2層合起來(lái)稱(chēng)為：Host-to- Network3.Internet層（網(wǎng)絡(luò)層）：控制通信子網(wǎng)提供源點(diǎn)到目的點(diǎn)的 IP 包傳送。4.運(yùn)輸層：提供端到端的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。TCP 和 UDP5.應(yīng)用層：提供各種 Internet 管理和應(yīng)用服務(wù)功能。TCP/IP版本版本4：IPV4缺陷：32位編址、地址分類(lèi)版本5：基于OSI模型提出；由于代價(jià)很高，始終停留在建議階段。版本6

30、：IETF設(shè)計(jì)的IPV6特點(diǎn)：128位IP地址，分組格式簡(jiǎn)化，支持網(wǎng)絡(luò)層的鑒別、數(shù)據(jù)完整性和保密性，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，能夠處理?yè)砣桶l(fā)現(xiàn)路由。OSI的歷史經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)OSI是80年代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的主流OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的核心和貢獻(xiàn)：分層模型服務(wù)、接口、協(xié)議Andrew S. Tanenbaum 在 “Computer Networks”第三版中評(píng)價(jià)OSI：Bad timing（too late）Bad technology（both the model and the protocol are flawed）Bad implementations（huge，unwieldy，and

31、slow）Bad politics（government and organizations bureaucrats）Internet 的標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)IAB（Internet Architecture Board）IRTF（Internet Research Task Force）IETF（Internet Engineering Task Force）Internet SocietyRFC（Request For Comments）1969年產(chǎn)生RFC0001，1997.1.3產(chǎn)生RFC2069，2000.9產(chǎn)生RFC2921Internet 標(biāo)準(zhǔn)化名言（David Clark of MIT）

32、：“We reject kings, presidents, and voting；we believe in rough consensus and running code”結(jié)論：Internet 與 ITU - T和ISO 的標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程完全不同Novell NetWare在PC機(jī)中應(yīng)用廣泛，client-server結(jié)構(gòu)參考模型Based on the old Xeror Network System, XNS, but with various modifications.網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，IPX：不可靠無(wú)連接協(xié)議，與IP類(lèi)似，地址長(zhǎng)度不同：IPX，10字節(jié)（4字節(jié)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，6字節(jié)機(jī)器號(hào)（MA

33、C地址）；IP，4字節(jié)。傳輸層協(xié)議，NCP/SPX/TCP：面向連接協(xié)議。Novell NetWare工作過(guò)程Server：使用SAP（service advertising protocol）協(xié)議，每分鐘廣播一個(gè)包，告知地址和提供的服務(wù)；Router：接收服務(wù)器的廣播包，構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)；接收客戶(hù)機(jī)的請(qǐng)求，查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)，將查詢(xún)結(jié)果（服務(wù)器信息）告知客戶(hù)機(jī)；Client：?jiǎn)?dòng)時(shí)廣播請(qǐng)求，查詢(xún)最近的服務(wù)器，得到路由器的回答后，與服務(wù)器建立NCP連接，協(xié)商參數(shù)，訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)。ARPANET產(chǎn)生背景：60年代中期，冷戰(zhàn)高峰，DoD想建設(shè)一個(gè)核戰(zhàn)爭(zhēng)情況下的網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)太脆弱，不滿(mǎn)足要求。ARPA（Adv

34、anced Research Projects Agency）負(fù)責(zé)研制，采用分組交換，subnet 和 host computer兩極結(jié)構(gòu)。由 稱(chēng)為IMP（Interface Message Processors）的小型計(jì)算機(jī)和線(xiàn)路組成；存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式1968年12月，BBN公司負(fù)責(zé)建網(wǎng)，采用改進(jìn)的Honeywell DDP-316小型機(jī)作為IMP，IMP間用 56Kbps租用電話(huà)線(xiàn)連接。軟件分為兩部分：subnet和 host， 1969年12月，建成四個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展迅速ARPANET網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展暴露出協(xié)議軟件的不足，1974年，TCP/IP模型和協(xié)議誕生。TCP/IP協(xié)議軟件被集成進(jìn)Berkeley UNIX中，并開(kāi)發(fā)出socket接口。TCP/IP便于LAN接入ARPANET1983年，ARPA將ARPANET交給DCA（Defense Communica-tions Agency），DCA將軍用部分分離出來(lái)，構(gòu)成MILNET。80年代，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大，出現(xiàn)DNS（Domain Naming System）1990年，ARPANET停止運(yùn)行，MILNET仍在工作。NSFNETn二十世紀(jì)七十年代末，大學(xué)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究的需要促使NSF（U.