理解OSI分层模型的意义

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Version 2.0,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,1,章内容回顾,计算机包含哪些组件？,主板、,CPU,、硬盘、内存、显卡、声卡、网卡、,DVD,驱动、机箱,计算机的组装,驱动的安装,操作系统的安装,1,OSI,参考模型,第,2,章,本章目标,理解,OSI,分层模型的意义,掌握,OSI 7,层模型每一层的名称与功能,理解数据在网络中传输过程中，数据包封装和拆封装的过程,3,本章结构,分层模型,数据通信,下层对上层：提供服务,同层之间：协议相同,协议分层,OSI,参考模型介绍,数据包封装与解封装过程,计算机网络的发展,网络的功能,OSI,参考模型,TCP/IP,参考模型,TCP/IP,参考模型,TCP/IP,与,OSI,模型的对比,4,计算机网络的产生和发展,4,1,第一代计算机网络的诞生,1946,年产生第一台数字计算机,1954,年收发器终端的产生,60,年代初，由多重线路控制器参与组成的网络，被称为第一代计算机网络,Modem,Modem,Modem,Modem,5,计算机网络的产生和发展,4,2,第二代计算机网络的诞生,1964,年，,Baran,提出存储转发概念,D,A,B,C,data,暂存，查找转发表，,转发到相应的端口,6,计算机网络的产生和发展,4,3,分组首部,分组首部,分组首部,第二代计算机网络的诞生,1964,年，,Baran,提出存储转发概念,1966,年，,David,提出分组概念,1969,年，,DARPA,的计算机分组交换网,ARPANET,投入运行,7,计算机网络的产生和发展,4,4,1977,年,OSI,参考模型的提出，标志着计算机网络进入到第三个阶段,8,网络体系的演变过程,40,年代,中期,60,年代,初期,70,年代,初期,80,年代,初期,90,年代,初期,90,年代,末期,21,世纪,网络概念萌芽阶段,提出分组交换概念,稳步发展与应用,提出,OSI,参考模型,体系结构成熟发展,Internet,广泛应用,后,TCP/IP,模型时代,9,阶段总结,第一代计算机网络,由多重线路控制器参与组成的网络,面向终端的通信网计算机是网络的控制中心,第二代计算机网络,以资源子网为中心,ARPANET,的成功运行,第三代计算机网络,OSI,参考模型出现,10,计算机网络的功能,数据通信,Data,11,什么是协议,什么是协议？,为了使数据可以在网络上从源传递到目的地，网络上所有设备需要“讲”相同的“语言”,描述网络通信中“语言”规范的一组规则就是协议,例如：两个人交谈，必须使用相同的语,言，如果你说汉语，他说阿拉伯语,数据通信协议的定义,决定数据的格式和传输的一组规则或者一组惯例,#&$,12,协议分层,2,1,网络通信的过程很复杂,数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机，然后转换成最初的形式，以便接收者能够阅读,为了降低网络设计的复杂性，将协议进行了分层设计,13,协议分层,2,2,分层设计的意义,用户服务层的模块设计可相对独立于具体的通信线路和通信硬件接口的差别,而通信服务层的模块设计又可相对独立于具体用户应用要求的不同,例如：文件传输或电子邮件服务模块的设计，不必关心底层通信线路是光纤还是双绞线,14,服务与服务访问点,服务,是网络中各层向其相邻上层提供的一组操作,服务访问点（,SAP,）,N+1,层实体是通过,N,层的,SAP,来使用,N,层所提供的服务,SAP,相当于相邻层之间的接口,15,服务类型,面向连接的服务,先建立连接再传输数据，之后再断开连接,数据传输过程中，数据包不需要携带目的地址,保证数据传输的可靠性,无连接的服务,不需要事先建立连接，直接发送数据,每个报文都带有完整的目的地址,不保证报文传输的可靠性,16,服务元素,元素,意义,举例,请求（,Request,）,用户请求建立一个连接,用户拨号,指示（,Indication,）,服务提供者向被呼叫方示意有人请求建立连接,被呼叫用户电话振铃,响应（,Response,）,被呼叫方用来表示接受建立连接的请求,被呼叫方摘机,确认（,Confirm,）,服务提供者通知呼叫方建立连接的请求已被接受,呼叫方听到拨号音停止，对方摘机,面向连接的服务在建立连接和断开连接过程中，使用以下几个服务元素,17,服务元素举例,1111,2222,拨号,2222,，,请求,建立连接,振铃，得到建立连接的,指示,摘机，对连接请求的,响应,听到振铃音停止，得到建立连接的,确认,连接已建立，这时可以通电话了,关于面向连接和无连接的服务，在传输层协议中将有应用,18,OSI,协议模型,通信,协议,协议,分层,OSI7,层,模型,通信的双方需要,“,讲,”,相同的语言,网络通信的过程很复杂，为了降低复杂性,1974,年，,ISO,组织发布了,OSI,参考模型,OSI(Open System Internetwork),是开放的通信系统互联参考模型,19,邮局实例,2,2,写信人,邮局,运输部门,收信人,邮局,甲地,乙地,20,邮局实例,2,2,邮局对于写信人来说是下层,运输部门是邮局的下层,下层为上层提供服务,写信人与收信人之间使用相同的语言,邮局之间的约定,同层次之间使用相同的协议,21,OSI,的七层框架,2,1,物理层,物理层,数据链路层,数据链路层,网络层,网络层,传输层,传输层,会话层,会话层,表示层,表示层,应用层,应用层,物理层协议,数据链路层协议,网络层协议,传输层协议,会话层协议,表示层协议,应用层协议,比特,帧,报文,TPDU,SPDU,PPDU,APDU,1,接口,2,接口,3,接口,4,接口,5,接口,6,接口,主机,A,主机,B,数据单元,层,22,OSI,的七层框架,2,2,名称,功能,实例,应用层,用户接口,HTTP,Telnet,表示层,数据的表现形式、特定功能的实现如,-,加密,ASCII,、,EBCDIC,JPEG,会话层,对应用会话的管理、同步,操作系统,/,应用读取,传输层,可靠与不可靠的传输、传输前的错误检测、流控,TCP,、,UDP,网络层,提供逻辑地址、选路,IP,数据链路层,成帧、用,MAC,地址访问媒介、错误检测与修正,802.3 / 802.2,HDLC,物理层,设备之间的比特流的传输、物理接口、电气特性等,EIA/TIA-232V.35,23,数据的封装与解封装过程,3,1,Internet,Hello!,24,IP,包头,数据的封装与解封装过程,3,2,Hello,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,比特,帧,报文,段,PDU,Hello,TCP/UDP,头,Hello,IP,包头,LLC,子层,TCP/UDP,头,Hello,IP,包头,LLC,子层,MAC,子层,TCP/UDP,头,Hello,TCP/UDP,头,高层数据,MAC,子层,LLC,子层,FCS,25,IP,包头,数据的封装与解封装过程,3,3,Hello,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,比特,帧,报文,段,PDU,Hello,TCP/UDP,头,Hello,IP,包头,LLC,子层,MAC,子层,TCP/UDP,头,Hello,IP,包头,LLC,子层,MAC,子层,FCS,TCP/UDP,头,Hello,TCP/UDP,头,高层数据,LLC,子层,26,阶段总结,协议,协议分层,服务,服务访问点,OSI 7,层框架,数据包封装与解封装的过程,27,阶段练习,什么是协议？,OSI,参考模型包含哪,7,层？其中物理层的作用是什么？数据链路层的作用是什么？,数据在传输时，传输层的数据到网络层后，网络层会做什么动作？,28,TCP/IP,协议参考模型,TCP/IP,是,20,世纪,70,年代中期美国国防部为,ARPANET,开发的网络体系结构,网络接口层,互联网层,传输层,应用层,TCP/IP,4,层模型,物理层,数据链路层,网络层,OSI,7,层模型,会话层,表示层,应用层,传输层,互联网层,传输层,应用层,物理层,数据链路层,TCP/IP 5,层模型,29,TCP/IP,模型与,OSI,模型的比较,相同点,两者都是以协议栈的概念为基础,协议栈中的协议彼此相互独立,下层对上层提供服务,不同点,OSI,是先有模型；,TCP/IP,是先有协议，后有模型,OSI,适用于各种协议栈；,TCP/IP,只适用于,TCP/IP,网络,层次数量不同,30,分层模型,数据通信,下层对上层：提供服务,同层之间：协议相同,协议分层,OSI,参考模型介绍,数据包封装与解封装过程,计算机网络的发展,网络的功能,OSI,参考模型,TCP/IP,参考模型,TCP/IP,参考模型,TCP/IP,与,OSI,模型的对比,本章总结,OSI 7,层模型包括哪七层？,物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层,TCP/IP,模型与,OSI,模型之间的层次对应关系,31,