OSI参考模型与TCPIP模型ppt课件

OSI参考模型与参考模型与TCP/IP模型模型1学习交流PPTOSI参考模型与TCP/IP模型1学习交流PPTl伴随着计算机网络的飞跃发展，各大厂商根据自己的伴随着计算机网络的飞跃发展，各大厂商根据自己的协议生产出了不同的硬件和软件协议生产出了不同的硬件和软件l为了实现网络设备间的互相通讯，为了实现网络设备间的互相通讯，ISO和和IEEE相继提相继提出了出了OSI参考模型及其参考模型及其TCP/IP模型。模型。引入引入2学习交流PPT伴随着计算机网络的飞跃发展，各大厂商根据自己的协议生产出了不l了解了解OSI参考模型和参考模型和TCP/IP模型的模型的产产生背景生背景l理解理解OSI参考模型和参考模型和TCP/IP模型模型的层的层次结构及相关概念次结构及相关概念l理解理解OSI参考模型和参考模型和TCP/IP模型各模型各层的功能的功能课程目标课程目标学习完本课程，您应该能够：学习完本课程，您应该能够：3学习交流PPT了解OSI参考模型和TCP/IP模型的产生背景课程目标学习完lOSI参考模型参考模型lTCP/IP模型模型目录目录4学习交流PPTOSI参考模型目录4学习交流PPT 计算机网算机网络的各的各层以及其以及其协议的的结合，称合，称为网网络的体系的体系结构。构。换言之，言之，计算机网算机网络的体系的体系结构即是构即是对计算机网算机网络及其部件所及其部件所应该完成的功能完成的功能的精确定的精确定义。即。即计算机网算机网络应设置哪几置哪几层，每，每层应提供哪些功能的精确定提供哪些功能的精确定义,至于功能如何至于功能如何实现，则不属于网不属于网络体系体系结构构讨论的范的范围。换句句话说，网网络体系体系结构只是从功能上描述构只是从功能上描述计算机网算机网络的的结构，不涉及每构，不涉及每层硬件和硬件和软件的件的组成，也不涉及成，也不涉及这些硬件或些硬件或软件的件的实现问题。网网络的体系的体系结构构5学习交流PPT计算机网络的各层以及其协议的结合，称为网络的体系结构OSI参考模型标准的建立 70年代以来，国外一些主要计算机生产厂家先后推出了各自的网络体系结构，但都属于专用的。为使不同计算机厂家的计算机能够互相通信，以便在更大的范围内建立计算机网络，有必要建立一个国际范围的网络体系结构标准。国际标准化组织ISO于1981年正式推荐了一个网络系统结构开放系统互连模型(Open System Interconnection reference model)OSI/RM,简称OSI。由于这个标准模型的建立，使得各种计算机网络向它靠拢，大大推动了网络通信的发展。“开放”这个词表示：只要遵循OSI标准，一个系统可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI标准的其他任何系统进行连接。6学习交流PPTOSI参考模型标准的建立6学习交流PPT 一个功能完善的一个功能完善的计算机网算机网络需要制定一套复需要制定一套复杂的的协议集合，集合，对于于这种种协议集合，最好的集合，最好的组织方式是方式是层次次结构模构模型。型。这样分分层的好的好处在于：每一在于：每一层都都实现相相对的独立功能，的独立功能，因而可以将一个因而可以将一个难以以处理的复理的复杂问题分解分解为若干个若干个较容易容易处理的更小一些的理的更小一些的问题。在网在网络互互连中，有两个中，有两个标准可以考准可以考虑：合法的和事：合法的和事实的。合法的意味着用的。合法的意味着用权力或法律建立。事力或法律建立。事实的意味着用的意味着用实际的事的事实建立。尽管没有得到官方或法律上的承建立。尽管没有得到官方或法律上的承认，但，但TCP/IPTCP/IP为网网络协议创建了一个事建了一个事实标准，尽管它在得到广准，尽管它在得到广泛接受之前并没有成泛接受之前并没有成为标准。准。OSIOSI参考模型是一个合法的参考模型是一个合法的标准。国准。国际标准化准化组织(ISO)(ISO)创建了建了OSIOSI模型，并在模型，并在19841984年年发布，布，为供供应商提供一个网商提供一个网络模型，模型，这样它它们的的产品可以在品可以在网网络上上协调工作。工作。计算机网算机网络的分的分层模型模型7学习交流PPT一个功能完善的计算机网络需要制定一套复杂的协计算机网算机网络协议网网络协议定定义：即网即网络中（包括互中（包括互联网）网）传递、管理信息的一些、管理信息的一些规范。如同人与人之范。如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的相互交流是需要遵循一定的规矩一矩一样，计算机之算机之间的相互通信需要共同遵守一定的的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些些规则就称就称为网网络协议。网网络协议三个要素：三个要素：l语法：即数据与控制信息的法：即数据与控制信息的结构或格式。构或格式。l语义：即需要：即需要发出何种控制信息、完成何种出何种控制信息、完成何种协议以及做出以及做出何种何种应答。答。l同步：即事件同步：即事件实现顺序的序的详细说明。明。8学习交流PPT计算机网络协议网络协议定义：8学习交流PPT分分层模型的模型的优点点解决通信的异解决通信的异质性性问题：语言言层解决不同种解决不同种语言的相互翻言的相互翻译问题(汉-日日)媒介媒介层解决信息解决信息传递:语音音(电话)/)/文字文字(传真真)高高层屏蔽低屏蔽低层细节问题概念概念层只关心会只关心会话内容内容,不关心不关心语种和会种和会话方式方式语言言层只关心只关心语种种,不关心会不关心会话内容和方式内容和方式媒介媒介层只关心信息的只关心信息的传递,不关心信息的内容不关心信息的内容9学习交流PPT分层模型的优点解决通信的异质性问题：9学习交流PPT分分层模型的模型的优点点设计实现每个每个层次向上一次向上一层次提供服次提供服务每个每个层次向下一次向下一层次次请求服求服务上上层是是为下下层指引方向的，下次指引方向的，下次为上上层提供更好的服提供更好的服务。降低降低协议设计的复的复杂性性：各各层相相对独立，各独立，各层不必关心其它不必关心其它层的具体的具体实现，只需知道上，只需知道上下下层接口；接口；标准化接口准化接口：任何一任何一层发生修改，只要接口关系不生修改，只要接口关系不变，其它，其它层均不受影响；均不受影响；模模块化化结构：构：结构分构分层，各，各层都可独立都可独立实现；便于网；便于网络模型的模型的设计；保保证技技术的互操作性的互操作性：各各层向下向下单向依向依赖，易于，易于实现和和维护最重要的一点是不同厂商生最重要的一点是不同厂商生产设备时有一个共同操作的有一个共同操作的标准，使不准，使不同同产商商设备互相兼容互相兼容。10学习交流PPT分层模型的优点设计实现10学习交流PPTOSI参考模型层次结构应用用层表示表示层会会话层传输层网网络层数据数据链路路层物理物理层1234567物理物理层定定义了通信了通信线路的一些路的一些规范。范。数据数据链路路层规定了物理地址、网定了物理地址、网络拓扑拓扑结构、构、错误警警告机制、所告机制、所传数据数据帧 的排序和流量控制等。的排序和流量控制等。网网络层为处在不同位置的两个在不同位置的两个设备之之间，提供，提供连接接和和选择一条最佳路径。一条最佳路径。传输层保保证数据的可靠数据的可靠传输。会会话层建立、管理和建立、管理和终止止应用程序用程序间的会的会话。表示表示层提供多种数据格式之提供多种数据格式之间的的转换。应用用层为用用户提供相关的服提供相关的服务，如：，如：e-mail服服务，ftp服服务、www服服务等。等。11学习交流PPTOSI参考模型层次结构应用层表示层会话层传输层网络层数据链路 OSI参考模型概述参考模型概述l l传输层l数据数据链路路层l网网络层l物理物理层l会会话层l表示表示层l应用用层l应用用层（高（高层）l高高层的功能的功能为处理用理用户接口、数接口、数据格式及据格式及应用用访问。主要由操作。主要由操作系系统实现l数据流数据流层（低（低层）l 定定义了数据如何了数据如何在网在网络传输介介质之之间传送，及数据如何通送，及数据如何通过网网线和网和网络设备传输到期望的到期望的终端端12学习交流PPTOSI参考模型概述 OSI OSI参考模型的第参考模型的第5 5层及其以上各及其以上各层为高高层协议，实现资源子网源子网的功能，其中的功能，其中的的实体体为进程。程。实现端到端的通信。下端到端的通信。下4 4层协议实现通信子网通信子网的功能，其中的的功能，其中的实体体为网网络互互联设备和网和网络通信介通信介质，实现点到点的通信。点到点的通信。OSI参考模型概述参考模型概述13学习交流PPTOSI参考模型的第5层及其以上各层为高层协议，实现资源通信子网和资源子网通信子网和资源子网 通信子网：由所有通信通信子网：由所有通信线路、网路、网络互互连设备和相和相应通信通信协议软件件组成，承担成，承担 不同主机之不同主机之间数据数据传输的任的任务；资源子网：网源子网：网络中所有的主机、通信中所有的主机、通信协议和各种和各种应用系用系统。路由器路由器仅有低有低3层协议，包含在通信子网中；主机有，包含在通信子网中；主机有7层协议，但属于，但属于资源子源子 网范网范围。路由器路由器 主机主机 网网络系系统通信通信线路路通信子网通信子网资源子网源子网 L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1 L3 L2 L1L7L6L5L4L3L2L1 L3 L2 L1 L3 L2 L1按各网按各网络单元功能分割元功能分割14学习交流PPT通信子网和资源子网通信子网：由所有通信线路、网络互连设备321321OSI环境境网网络环境境数据通数据通信网信网计算机算机A计算机算机B实系系统环境境15学习交流PPT7733OSI环境网络环境数据通信网计算机A计算机B实系统环 应用用层物理物理层数据数据链路路层网网络层传输层会会话层表示表示层应用用层物理物理层 数据数据链路路层网网络层传输层会会话层表示表示层发送送进程程接收接收进程程物理物理层数据数据链路路层网网络层主机主机A A主机主机B B 路由器路由器路由器路由器物理物理层数据数据链路路层网网络层通信子网通信子网物理介物理介质物理介物理介质物理通信物理通信物理通信物理通信：是通信：是通信进行的真行的真实路径，从路径，从发送主机的上送主机的上层逐逐层向下向下传递，经通信介通信介质和通信子网送达目和通信子网送达目标主机，然后在目主机，然后在目标主机中逐主机中逐层向上向上传递。物理通信是由主机和网物理通信是由主机和网络设备中的中的逐逐层通信通信及通信子网中的及通信子网中的逐点通信逐点通信组 合而成，因此物理通信具有合而成，因此物理通信具有间接通信属性。接通信属性。网网络通信子系通信子系统16学习交流PPT应用层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理层 应用用层物理物理层 数据数据链路路层网网络层传输层会会话层表示表示层应用用层物理物理层 数据数据链路路层网网络层传输层会会话层表示表示层发送送进程程接收接收进程程应用用层协议表示表示层协议会会话层协议传输层协议物理物理层数据数据链路路层网网络层主机主机A A主机主机B B 路由器路由器路由器路由器物理物理层数据数据链路路层网网络层通信子网通信子网物理介物理介质物理介物理介质逻辑通信逻辑通信网网络层协议2 2链路路层协议2 2物理物理层协议2 2 逻辑通信通信：位于不同主机和网：位于不同主机和网络设备中同中同层通信通信实体体间的的对话，对话遵循某一特定遵循某一特定协议，且每且每层协议各不相同；各不相同；传输层及以上及以上层不同主机通信不同主机通信实体体间的的逻辑通信是直接点通信是直接点对点的点的通信，下通信，下3层中主机与路由器和路由器与路由器之中主机与路由器和路由器与路由器之间的通信也是直接通信，且同的通信也是直接通信，且同 层通信通信协议不尽相同。不尽相同。网网络层协议1 1网网络层协议3 3链路路层协议1 1链路路层协议3 3物理物理层协议1 1物理物理层协议3 317学习交流PPT应用层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理对等等层通信通信在分在分层模型中，模型中，对等是一个很重要的概念，等是一个很重要的概念，因因为只有只有对等等层才能相互通信，一方在某才能相互通信，一方在某层上上的的协议是什么，是什么，对方在同一方在同一层次上也必次上也必须是什是什么么协议。两个网两个网络在物理在物理层就相同，使用中就相同，使用中继器就器就可以可以连起来；如果两个网起来；如果两个网络物理物理层不同，不同，链路路层相同，使用相同，使用桥接器可以接器可以连起来；如果两个网起来；如果两个网络物理物理层、链路路层都不同，而网都不同，而网络层相同，使相同，使用路由器可以互用路由器可以互连；如果两个网；如果两个网络协议完全不完全不同，使用同，使用协议转换器（网关）可以互器（网关）可以互连。18学习交流PPT对等层通信在分层模型中，对等是一个很重要的概念，因为只有对等对等通信每一层都使用自己的协议每一层都利用下层提供的服务与对等层通信HostAHostBAPDUPPDUSPDU Segment（段）（段）Packet（包）（包）Frame（帧）（帧）Bit（比特）（比特）应用用层表示表示层会会话层传输层网网络层数据数据链路路层物理物理层应用用层表示表示层会会话层传输层网网络层数据数据链路路层物理物理层19学习交流PPT对等通信每一层都使用自己的协议HostAHostBAPDUP数据封装和解封装数据封装和解封装数据封装：数据封装：OSI OSI模型的每一模型的每一层用其自己的用其自己的协议与目的与目的设备的相同的相同层进行通信。行通信。为了交了交换信息，每信息，每层都使都使用用协议数据数据单元元（PDUPDU）。）。PDUPDU包括控制信息和用包括控制信息和用户数据。比如，数据。比如，帧是一个除上是一个除上层控制信息和数据控制信息和数据外外还包含了数据包含了数据链路路层控制信息的控制信息的PDUPDU。将控制将控制信息添加到一个信息添加到一个PDUPDU的的过程称作封装。程称作封装。当一个当一个层收到收到PDUPDU时，它，它为该PDUPDU添加一个添加一个头和尾，并将封和尾，并将封装后的装后的PDUPDU传送到下一送到下一层。添加到。添加到PDUPDU上的控制信上的控制信息将被息将被远端端设备的相同的相同层所解所解读。20学习交流PPT数据封装和解封装数据封装：20学习交流PPT数据解封装：数据解封装：当一个当一个远端端设备收到一串比特数据收到一串比特数据时，它将它它将它们传送送给数据数据链路路层进行行帧操作。当操作。当数据数据链路路层收到一个收到一个帧时，它完成以下工作：，它完成以下工作：读出同出同层源源设备提供的控制信息，从提供的控制信息，从帧中剥中剥离控制信息，将离控制信息，将帧传给上一上一层，同，同时执行在行在帧的控制域的控制域给出的指令。出的指令。这样，将控制信息将控制信息从从PDUPDU剥离的剥离的过程就称作解封装。程就称作解封装。数据封装和解封装数据封装和解封装21学习交流PPT数据解封装：数据封装和解封装21学习交流PPT数据封装数据封装PPDU传输层 数据数据链路路层物理物理层 网网络层 上上层数据数据上上层数据数据传输层控制信息控制信息数据数据网网络层控制信息控制信息数据数据逻辑链路子路子层控制信息控制信息01000010数据数据表示表示层应用用层会会话层段段包包比特比特帧FCSFCS介介质访问控制子控制子层控制信息控制信息SPDUAPDU22学习交流PPT数据封装PPDU传输层数据链物理层网络层上层数据上层数数据解封装数据解封装上上层数据数据逻辑链路控制子路控制子层控制信息控制信息+网网络层控制信控制信息息+传输层控制信息控制信息+上上层数据数据媒体媒体访问控制子控制子层控制信息控制信息网网络层控制信息控制信息+传输层控制信控制信息息+上上层数据数据逻辑链路子路子层控制信息控制信息传输层控制信息控制信息+上上层数据数据网网络层控制信息控制信息上上层数据数据传输层控制信息控制信息01000010传输层 数据数据链路路层物理物理层 网网络层 表示表示层应用用层会会话层23学习交流PPT数据解封装上层数据逻辑链路控制子层控制信息+网络层控制信息+数据封装与解封装(拆封)DataData第7层头+第7层头+第6层头Data第7层头第6层头+第5层头Data第7层头第6层头第5层头+第4层头Data第7层头第6层头第5层头第4层头+第3层头Data第7层头第6层头第5层头第4层头第3层头+第2层头Data第7层头第6层头第5层头第4层头第3层头第2层头+第1层头应用用层表示表示层会会话层传输层网网络层数据数据链路路层物理物理层Data第2层头第3层头第4层头第5层头第6层头第7层头二进制的数据流二进制的数据流第1层头Data第2层头第3层头第4层头第5层头第6层头第7层头Data第3层头第4层头第5层头第6层头第7层头Data第4层头第5层头第6层头第7层头Data第5层头第6层头第7层头Data第6层头第7层头Data第7层头封装封装解封装解封装24学习交流PPT数据封装与解封装(拆封)DataData第7层头+第7层头+多层通信示例：国际外交25学习交流PPT多层通信示例：国际外交25学习交流PPTl多多层通信示例通信示例26学习交流PPT多层通信示例26学习交流PPT计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 54361计算机计算机 1AP2AP1计算机计算机 2应用进程数据先传送到应用层应用进程数据先传送到应用层加上应用层首部，成为应用层协议数据单元加上应用层首部，成为应用层协议数据单元PDU275436127物理传输媒体物理传输媒体27学习交流PPT计算机1向计算机2发送数据54361计算机1AP计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 54361计算机计算机 1AP2AP1计算机计算机 2应用层协议数据单元再传送到表示层应用层协议数据单元再传送到表示层加上表示层首部，成为表示层协议数据单元加上表示层首部，成为表示层协议数据单元PDU275436127物理传输媒体物理传输媒体28学习交流PPT计算机1向计算机2发送数据54361计算机1AP计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 54361计算机计算机 1AP2AP1计算机计算机 2表示层协议数据单元再传送到会话层表示层协议数据单元再传送到会话层加上会话层首部，成为会话层协议数据单元加上会话层首部，成为会话层协议数据单元PDU275436127物理传输媒体物理传输媒体29学习交流PPT计算机1向计算机2发送数据54361计算机1AP计算机计算机 1会话层协议数据单元再传送到传输层会话层协议数据单元再传送到传输层 加上传输层首部，成为传输层加上传输层首部，成为传输层数据段数据段计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 54361AP127AP2计算机计算机 25436127物理传输媒体物理传输媒体30学习交流PPT计算机1会话层协议数据单元再传送到传输层加上传输层首计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 传输层数据段再传送到网络层传输层数据段再传送到网络层 加上网络层首部，成为加上网络层首部，成为 IP 数据数据包包（或分组）（或分组）AP2计算机计算机 2543612754361AP127计算机计算机 1物理传输媒体物理传输媒体31学习交流PPT计算机1向计算机2发送数据传输层数据段再传送到计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 计算机计算机 1 IP 数据包再传送到数据链路层数据包再传送到数据链路层 加上链路层首部和尾部，成为数据链路层加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧帧AP2计算机计算机 2543612754361AP127物理传输媒体物理传输媒体32学习交流PPT计算机1向计算机2发送数据计算机1IP计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 计算机计算机 1 数据链路层帧再传送到物理层数据链路层帧再传送到物理层 最下面的物理层把最下面的物理层把比特比特流传送到物理媒体流传送到物理媒体AP2计算机计算机 2543612754361AP127物理传输媒体物理传输媒体33学习交流PPT计算机1向计算机2发送数据计算机1数据链路计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 物理传输媒体物理传输媒体计算机计算机 1 电信号（或光信号）在物理媒体中传播电信号（或光信号）在物理媒体中传播从发送端物理层传送到接收端物理层从发送端物理层传送到接收端物理层AP2计算机计算机 2543612754361AP12734学习交流PPT计算机1向计算机2发送数据物理传输媒体计算机1计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 计算机计算机 1物理层接收到比特流，上交给数据链路层物理层接收到比特流，上交给数据链路层54361AP127AP2计算机计算机 25436127物理传输媒体物理传输媒体35学习交流PPT计算机1向计算机2发送数据计算机1物理层接收到比计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 数据链路层剥去帧首部和帧尾部数据链路层剥去帧首部和帧尾部取出数据部分，上交给网络层取出数据部分，上交给网络层计算机计算机 154361AP127AP2计算机计算机 25436127物理传输媒体物理传输媒体36学习交流PPT计算机1向计算机2发送数据数据链路层剥去帧首部和帧计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 网络层剥去首部，取出数据部分上交给传输层网络层剥去首部，取出数据部分上交给传输层计算机计算机 154361AP127AP2计算机计算机 25436127物理传输媒体物理传输媒体37学习交流PPT计算机1向计算机2发送数据网络层剥去首部，取出数据计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 传输层剥去首部，取出数据部分上交给会话层传输层剥去首部，取出数据部分上交给会话层计算机计算机 154361AP127AP2计算机计算机 25436127物理传输媒体物理传输媒体38学习交流PPT计算机1向计算机2发送数据传输层剥去首部，取出数据会话层剥去首部，取出数据部分上交给表示层会话层剥去首部，取出数据部分上交给表示层计算机计算机 154361AP127AP2计算机计算机 25436127计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 物理传输媒体物理传输媒体39学习交流PPT会话层剥去首部，取出数据部分上交给表示层计算机154361表示层剥去首部，取出数据部分上交给会话层表示层剥去首部，取出数据部分上交给会话层计算机计算机 154361AP127AP2计算机计算机 25436127计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 物理传输媒体物理传输媒体40学习交流PPT表示层剥去首部，取出数据部分上交给会话层计算机154361应用层剥去首部，取出应用程序数据应用层剥去首部，取出应用程序数据上交给应用进程上交给应用进程计算机计算机 154361AP127AP2计算机计算机 25436127计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 物理传输媒体物理传输媒体41学习交流PPT应用层剥去首部，取出应用程序数据计算机154361AP12计算机计算机 154361AP127AP2计算机计算机 25436127计算机算机 1 向向计算机算机 2 发送数据送数据 AP2收到了收到了 AP1 发来的发来的应用程序数据！应用程序数据！物理传输媒体物理传输媒体42学习交流PPT计算机154361AP127AP2计算机25436127物理层物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输距离等物理层介质：同轴电缆（coaxialcable）：细缆和粗缆双绞线（twistedpair）：UTP、STP光纤（fiber）：单模、多模无线（wireless）：红外线、蓝牙BlueTooth、WLAN技术应用用层表示表示层会会话层传输层网网络层数据数据链路路层物理物理层物理物理层是是OSIOSI参考模型参考模型的最低的最低层，与，与传输媒体直接相媒体直接相连，主要作用是，主要作用是建立、保持和断开物理建立、保持和断开物理连接，以确保二接，以确保二进制制比特流比特流的正确的正确传输。43学习交流PPT物理层物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输距离等应用层表示物理物理层特性特性机械特征：规定线缆与网络接口卡的连接头的形状、几何尺寸、引脚线数、引线排列方式、锁定装置等一系列外形特征。电气特征：规定了在传输过程中多少伏特的电压代表“1”，多少伏特代表“0”。功能特征：规定了连接双方每个连接线的作用：用于传输数据的数据线、用于传输控制信息的控制线、用于协调通信的定时线、用于接地的地线。规程特征：具体规定了通信双方的通信步骤。44学习交流PPT物理层特性机械特征：44学习交流PPT物理物理层主要功能示意主要功能示意图 L2数据数据10010110101物理物理层L2数据数据10010110101物理物理层从数据从数据链路路层到数据到数据链路路层传输媒体媒体45学习交流PPT物理层主要功能示意图L2数据10010110101物理层L典型物理层标准和设备物理层介质双绞线、同轴电缆、光纤、无线电信号等局域网物理层常见标准：10Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX常见设备：中继器、集线器广域网物理层常见标准：RS-232、V.24、V.35常见设备：Modem46学习交流PPT典型物理层标准和设备物理层介质46学习交流PPT数据链路层数据链路层的功能：编帧和识别帧数据链路的建立、维持和释放传输资源控制流量控制差错验证寻址标识上层数据局域网数据链路层分为LLC子层和MAC子层应用用层表示表示层会会话层传输层网网络层数据数据链路路层物理物理层47学习交流PPT数据链路层数据链路层的功能：应用层表示层会话层传输层网络层数数据数据链路路层 主要主要负责数据数据链路的建立、路的建立、维持和拆除，确保在一持和拆除，确保在一段物理段物理链路上数据路上数据帧的正确的正确传输，将有差将有差错的物理的物理链路路转化成化成对网网络层来来说是没有是没有传输错误的数据的数据链路路:差差错检测和数据流量控制和数据流量控制。该层用于建立相用于建立相邻结点之点之间的数据的数据传输；它将不可靠的；它将不可靠的物理信道物理信道处理理为可靠的通道，使高可靠的通道，使高层不必考不必考虑物理介物理介质的具的具体特性；体特性；该层的数据的数据单元元为帧(frame)frame)；IEEEIEEE标准将准将该层又又分分为介介质访问控制控制层(MAC)(MAC)和和逻辑链路控制路控制层(LLC)LLC)。48学习交流PPT数据链路层主要负责数据链路的建立、维持和拆除，确保在物理物理层只只负责传输无无结构的原始比特流，是不可靠的。构的原始比特流，是不可靠的。数据数据链路路层将不可靠的物理将不可靠的物理连接（数据接（数据电路）路）转换成（成（对网网络层来来说）可靠的数据）可靠的数据链路。路。为实现转换：首先，必首先，必须将物理将物理层的无的无结构原始比特流划分成一定构原始比特流划分成一定长度的度的结构数据构数据单元元帧（frameframe）其次，其次，对帧进行行差差错控制控制（error controlerror control），），实现检错/纠错功能。功能。最后，通最后，通过合适的合适的流量控制流量控制（flow controlflow control）协议保保证收收发双方的双方的传输同步，同步，为网网络层提供透明可靠的提供透明可靠的服服务。数据数据链路路层49学习交流PPT物理层只负责传输无结构的原始比特流，是不可靠的。数据链路层将数据链路层数据封装示意图 L3数据数据L3数据数据l L2数据数据L2数据数据T2T2H2H2到物理到物理层从物理从物理层从网从网络层到网到网络层数据数据链路路层数据数据链路路层帧帧50学习交流PPT数据链路层数据封装示意图L3数据L3数据L2数据L2数典型数据链路层标准局域网数据链路层标准IEEE802.1基本局域网问题IEEE802.2定义LLC子层IEEE802.3以太网标准IEEE802.4令牌总线网IEEE802.5令牌环网广域网数据链路层标准HDLCPPPFrameRelay51学习交流PPT典型数据链路层标准局域网数据链路层标准51学习交流PPT网络层编址路由拥塞控制异种网络互连应用用层表示表示层会会话层传输层网网络层数据数据链路路层物理物理层52学习交流PPT网络层编址应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层52网网络层网网络层主要作用是将从高主要作用是将从高层传送下来的数据分送下来的数据分组打包，再打包，再进行必要的路由行必要的路由选择、流量控制、差、流量控制、差错控制、控制、顺序序检测等等处理，使数据正确无理，使数据正确无误地地传送到目的端。送到目的端。将网将网络逻辑地址地址转换成物理机器地址：成物理机器地址：IP=MACIP=MAC。决定服决定服务质量量(如消息的如消息的优先先权)，从从发送者到接收者送者到接收者之之间存在多条存在多条线路径路径时,还需要需要进行路由行路由选择：路由路由选择。当数据包的大小比数据当数据包的大小比数据链路路层允允许的最大数据的最大数据帧还要要大大时,网网络层将其分成多个数据段，在接收端将其分成多个数据段，在接收端负责将多将多个数据段个数据段组合数据包：合数据包：包的拆分和重包的拆分和重组。53学习交流PPT网络层网络层主要作用是将从高层传送下来的数据分组打包，再进行网网络层数据封装示意数据封装示意图 L4数据数据L4数据数据L3数据数据L3数据数据H3H3到数据到数据链路路层从从传输层到到传输层网网络层网网络层分分组从数据从数据链路路层分分组54学习交流PPT网络层数据封装示意图L4数据L4数据L3数据L3数据H3H网网络层55学习交流PPT网络层55学习交流PPT网络层地址网络层地址通常由两部分组成网络地址主机地址网络层地址是全局唯一的IP 地址地址IPX 地址地址网络地址网络地址主机地址主机地址10.8.2.48网络地址网络地址主机地址主机地址1aceb0b1.0000.0c00.6e2556学习交流PPT网络层地址网络层地址通常由两部分组成IP地址IPX地址网IP网络IP网络路由协议与可路由协议可路由协议（routedprotocol）定义数据包内各个字段的格式和用途，对数据进行网络层封装路由协议（routingprotocol）在路由器之间传递信息，计算路由并形成路由表，为可路由协议选择路径1.1.1.11.1.2.1可路由协议：IP路由协议：RIP、OSPF、BGP2.1.1.1RIPOSPFBGP57学习交流PPTIP网络IP网络路由协议与可路由协议可路由协议（routed面向连接和无连接的服务面向连接的服务通信之前先建立连接，通信完成后断开连接有序传递应答确认差错重传适合于对可靠性要求高的应用无连接的服务尽力而为的服务无需建立连接无序列号机制，无确认机制，无重传机制适合于对延迟敏感的应用58学习交流PPT面向连接和无连接的服务面向连接的服务58学习交流PPT网络层协议操作网网络层数据数据链路路层物理物理层网网络层数据数据链路路层物理物理层网网络层数据数据链路路层物理物理层网网络层数据数据链路路层物理物理层表示表示层会会话层传输层应用用层RTARTBRTCRTDRTERTARTBRTC网网络层数据数据链路路层物理物理层表示表示层会会话层传输层应用用层HostAHostBHostAHostB59学习交流PPT网络层协议操作网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层网传输层传输层功能：分段上层数据建立端到端连接透明、可靠传输流量控制传输层协议：主要有TCP/IP协议族的TCP协议和UDP协议，以及IPX/SPX协议组的SPX协议等。应用用层表示表示层会会话层传输层网网络层数据数据链路路层物理物理层60学习交流PPT传输层传输层功能：应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物传输层 传输层的主要作用是的主要作用是为利用通信子网利用通信子网进行通信的两行通信的两个主机，提供可靠的、透明的个主机，提供可靠的、透明的端端-端端多路多路数据数据传输服服务。本本层提供了两个提供了两个实体之体之间端端对端端的通信，掩盖了通的通信，掩盖了通信网服信网服务的差的差别。传输层向高向高层用用户屏蔽了通信子网的屏蔽了通信子网的细节。该层的数据的数据单元是段（元是段（Segment)Segment)，该层通常提供通常提供两种服两种服务：面向：面向连接的服接的服务和面向无和面向无连接的服接的服务。主要。主要协议包括包括InternetInternet的的TCPTCP、UDPUDP，NovellNovell的的SPXSPX等。等。61学习交流PPT传输层传输层的主要作用是为利用通信子网进行通信的两传输层传输层的功能的功能:l端端对端通信：端通信：传输层用于网络内两实体间建立端到端的通信信道用于传输信息或报文分组。传输层不关心路径选择。l传输层服服务：传输层提供端点间的可靠、透明数据传输、执行端点间的差错检测和恢复、顺序控制流量控制，管理多路复用。62学习交流PPT传输层传输层的功能:62学习交流PPT传输层数据封装及功能示意数据封装及功能示意图 H4H4H4H4H4H4L4数据数据L4数据数据L4数据数据L5数据数据L5数据数据L4数据数据L4数据数据L4数据数据到网到网络层从网从网络层 从会从会话层到会到会话层传输层传输层63学习交流PPT传输层数据封装及功能示意图H4H4H4H4H4H4L4数据传输层64学习交流PPT传输层64学习交流PPT会话层、表示层和应用层应用层协议：为应用程序进程（比如文字处理、邮件、电子表格）提供网络服务SQL、NFS、RPC等表示层协议：定义数据格式与结构协商上层数据格式ASCII、MPEG、JPEG等会话层协议：主机间通信建立、维护、终结应用程序之间的会话文字处理、邮件、电子表格等应用用层表示表示层会会话层传输层网网络层数据数据链路路层物理物理层65学习交流PPT会话层、表示层和应用层应用层协议：应用层表示层会话层传输层网会会话层 管理不同主机上各进程间的对话。该层使应用进程之间能够建立、维护会话的连接；会话层可以通知进程之间实现同步通信：l管理和控制会话连接l会话连接同步l数据交换l会话交互管理l异常报告66学习交流PPT会话层管理不同主机上各进程间的对话。该层使 会会话层会会话层传送送报文文为通信的两个进为通信的两个进程建立会话连接，程建立会话连接，进行交换进行交换会话管理会话管理令牌管理令牌管理同步管理同步管理67学习交流PPT会话层会话层传送报文为通信的两会会话层数据封装及功能示意数据封装及功能示意图 L6数据数据H5L5数据数据到到传输层从从传输层从表示从表示层到表示到表示层会会话层L6数据数据H5L5数据数据会会话层68学习交流PPT会话层数据封装及功能示意图L6数据H5L5数据到传输层从传表示表示层 为上下层之间提供对数据或信息的语法和语义的转换。该层完成某些特定的功能，它提供了一种公共语言，可以使不同类型的计算机相互通信、相互理解；该层还能够提供数据压缩、解压缩的服务，以及加密解密的服务：l转换信息的格式和编码l数据压缩和数据加密、解密l表示层连接管理机制l为应用层提供表示连接服务原语69学习交流PPT表示层为上下层之间提供对数据或信息的语法 表示表示层表示表示层信息格式信息格式的转换的转换数据的加数据的加密和解密密和解密OSI内部内部语法法70学习交流PPT表示层表示层信息格式的转换数表示表示层数据封装示意数据封装示意图 L6数据数据数据的数据的编码、加密和、加密和压缩H6L7数据数据从从应用用层到会到会话层表示表示层L6数据数据数据的解数据的解码、解密和解、解密和解压缩H6L7数据数据到到应用用层从会从会话层表示表示层71学习交流PPT表示层数据封装示意图L6数据数据的编码、加密和压缩H6L7 表示表示层72学习交流PPT表示层72学习交流PPT 应用用层 为应用用进程提供程提供访问OSIOSI环境的手段。如文件境的手段。如文件传输、电子子邮件、网件、网络管理等。管理等。该层预先定先定义的完整功能直的完整功能直接面向用接面向用户，该层的的应用程序用程序有有 FTPFTP、TELNETTELNET、SMTPSMTP等：等：l网网络完整的透明性完整的透明性l用用户资源的配置源的配置l应用管理和系用管理和系统管理管理l分布式信息服分布式信息服务l分布式数据分布式数据库管理管理73学习交流PPT应用层为应用进程提应用层作用用用户接口接口应用用层 Telnet HTTP74学习交流PPT应用层作用用户接口应用层Telnet74学习交应用层功能示意图 L7数据数据 FTP DNS NFS用用户应用用层到到应用用层L7数据数据 FTP DNS NFS用用户应用用层从从应用用层75学习交流PPT应用层功能示意图L7数据FTPDNSNF 应用用层l为用户的应用进程访问OSI环境提供服务 l负责整个网络应用程序一起很好地工作 计算机算机应用程序用程序l字字处理理l演示文稿演示文稿l电子表格子表格l数据数据库l设计和制造和制造l项目目计划划l其他其他网网络应用程序用程序l电子子邮件件l文件文件传输l远程程访问l客客户/服服务器器 处理理l信息信息查询l网网络管理管理l其他其他76学习交流PPT应用层为用户的应用进程访问OS网网络参考模型参考模型77学习交流PPT网络参考模型77学习交流PPT归纳总结lISO/OSIISO/OSI参考模型：参考模型：l物理层：二进制传输l数据链路层：介质访问l网络层：确定地址和最佳路径l传输层：端到端连接l会话层：互连主机通信l表示层：数据表示l应用层：为应用程序提供网络服务78学习交流PPT归纳总结ISO/OSI参考模型：78学习交流PPTlOSI参考模型参考模型lTCP/IP模型模型目录目录79学习交流PPTOSI参考模型目录79学习交流PPTTCP/IP模型的层次结构应用用层表示表示层会会话层传输层网网络层数据数据链路路层物理物理层1234567应用用层传输层网网络层网网络接口接口层1234OSI参考模型TCP/IP模型80学习交流PPTTCP/IP模型的层次结构应用层表示层会话层传输层网络层数网络接口层负责处理与传输介质相关的细节物理线路和接口链路层通信主要协议以太网/FDDI/令牌环SLIP/HDLC/PPPX.25/帧中继/ATM应用用层传输层网网络层网网络接口接口层1234TCP/IP模型81学习交流PPT网络接口层负责处理与传输介质相关的细节应用层传输层网络层网络网络层负责将数据包送达正确的目的数据包的路由路由的维护主要协议IPICMPIGMP应用用层传输层网网络层网网络接口接口层1234TCP/IP模型82学习交流PPT网络层负责将数据包送达正确的目的应用层传输层网络层网络接口层传输层负责提供端到端通信数据完整性校验差错重传数据的重新排序主要协议TCPUDP应用用层传输层网网络层网网络接口接口层1234TCP/IP模型83学习交流PPT传输层负责提供端到端通信应用层传输层网络层网络接口层1234应用层负责处理特定的应用程序细节远程访问资源共享主要协议TelnetSMTP/POP3SNMP/HTTP应用用层传输层网网络层网网络接口接口层1234TCP/IP模型84学习交流PPT应用层负责处理特定的应用程序细节应用层传输层网络层网络接口层lOSI参考模型和参考模型和TCP/IP的出现，为清晰地理解互的出现，为清晰地理解互联网络、开发网络产品和网络设计等带来了极大联网络、开发网络产品和网络设计等带来了极大的方便，推动了计算机网络的飞速发展的方便，推动了计算机网络的飞速发展lOSI参考模型分为七层结构，而参考模型分为七层结构，而TCP/IP模型分为模型分为四层结构四层结构本章总结本章总结85学习交流PPTOSI参考模型和TCP/IP的出现，为清晰地理解互联网络、开