OSI-RM模型與TCP-IP協(xié)議體系.ppt

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1、第1章OSI/RM模型與TCP/IP協(xié)議體系1．1OSI/RM參考模型1.1.1OSI/RM的形成。OSI規(guī)定了可以互聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的通信協(xié)議，遵從OSI協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品都是所謂的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，也就是意味著可以與其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)1.1.2．OSI/RM層次結(jié)構(gòu)1．網(wǎng)絡(luò)分層的必要性網(wǎng)絡(luò)分層和優(yōu)點(diǎn)層layer：描述了所有需求的有效的通訊過(guò)程，并把這些過(guò)程邏輯上的組叫做層分層的優(yōu)點(diǎn)：各層間相互獨(dú)立，把網(wǎng)絡(luò)操作分成低復(fù)雜性單元靈活性好。某一層變化不會(huì)影響到別層，設(shè)計(jì)者可專心設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)模塊功能。促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作定義了用于即插即用兼容性的標(biāo)準(zhǔn)接口，使網(wǎng)絡(luò)易于維護(hù)

2、和實(shí)現(xiàn)2．OSI/RM的層次結(jié)構(gòu)封裝與解封裝封裝（encapsulate/encapsulation）：數(shù)據(jù)要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，要從高層一層一層的向下傳送，如果一個(gè)主機(jī)要傳送數(shù)據(jù)到別的主機(jī)，先把數(shù)據(jù)裝到一個(gè)特殊協(xié)議報(bào)頭中，這個(gè)過(guò)程叫-----封裝解封裝：上述的逆向過(guò)程3．OSI/RM的數(shù)據(jù)封裝拆封傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)TCP頭數(shù)據(jù)IP頭0101110101001000010數(shù)據(jù)Frame頭表示層應(yīng)用層會(huì)話層段包比特幀PDUFCS封裝數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)IP+TCP+上層數(shù)據(jù)Frame頭TCP+上層數(shù)據(jù)IP頭上層數(shù)據(jù)TCP頭010111010

3、1001000010傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層表示層應(yīng)用層會(huì)話層解封裝數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程通信介質(zhì)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)連路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)連路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)連路層物理層通信介質(zhì)傳輸層協(xié)議會(huì)話層協(xié)議表示層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議端系統(tǒng)A端系統(tǒng)B二、ISO/OSI參考模型1.物理層（1）物理層的功能物理層的主要功能是完成相臨節(jié)點(diǎn)之間原始比特流的傳輸，控制數(shù)據(jù)怎樣被放置到通信介質(zhì)上。物理層協(xié)議關(guān)心的典型問(wèn)題是使用什么樣的物理信號(hào)來(lái)表示數(shù)據(jù)“1”和“0”；一位持續(xù)的時(shí)間多長(zhǎng)；數(shù)據(jù)傳輸能否在兩個(gè)方向上進(jìn)行；最初的連接如何建立和完成通

4、信后連接如何終止，物理接口（插頭和插座）有多少針以及各針的用處。屬于物理層定義的典型規(guī)范代表包括：EIA/TIARS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ-45等。二、ISO/OSI參考模型1.物理層（2）物理層的主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A.中繼器雙絞線理論上的最大傳輸距離是100m，如果超過(guò)100m，由于信號(hào)的衰減，很難保證信息傳輸?shù)恼_性，可以使用中繼器來(lái)延長(zhǎng)傳輸?shù)木嚯x。中繼器僅適用于以太網(wǎng)，可將兩段或兩段以上（使用多個(gè)中繼器）的以太網(wǎng)互聯(lián)起來(lái)，是最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，主要完成物理層的功能，負(fù)責(zé)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理層上按位傳遞信息，完成信號(hào)的復(fù)制、調(diào)整

5、和放大功能，以此來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度。二、ISO/OSI參考模型1.物理層（2）物理層的主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B.集線器集線器相當(dāng)于多端口的中繼器，也可以把信號(hào)整形、放大后發(fā)送所有的節(jié)點(diǎn)上。二、ISO/OSI參考模型1.物理層（2）物理層的主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B.集線器基于集線器的網(wǎng)絡(luò)仍然是一個(gè)共享介質(zhì)的局域網(wǎng)，即共享帶寬。雖然各結(jié)點(diǎn)與集線器的連接有各自獨(dú)立的通道，但在集線器內(nèi)部卻只有一個(gè)共同的通道，上行、下行數(shù)據(jù)都必須通過(guò)這個(gè)共享通道發(fā)送和接收，這樣就類似單車道一樣，當(dāng)上、下行同時(shí)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，就出現(xiàn)塞車現(xiàn)象。正因?yàn)榧€器的這一不足之處，所以它不能單獨(dú)應(yīng)用于較大網(wǎng)絡(luò)中（通常

6、是與交換機(jī)等設(shè)備一起分擔(dān)小部分的網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷），就像在大城市中心不能有單車道一樣，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)越來(lái)，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)碰撞現(xiàn)象的機(jī)會(huì)就越大。也正因如此，集線器的數(shù)據(jù)傳輸效率是比較低的，因?yàn)樗谕粫r(shí)刻只能有一個(gè)方向的數(shù)據(jù)傳輸，也就是所謂的"單工"方式。如果器網(wǎng)絡(luò)中要選用集線器作為單一的集線設(shè)備，則網(wǎng)絡(luò)規(guī)模最好在10臺(tái)以內(nèi)，而且集線器帶寬應(yīng)為10/100Mbps以上。二、ISO/OSI參考模型1.物理層（2）物理層的主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B.集線器集線器除了共享帶寬這一不足之處外，還有一個(gè)方面在選擇集線器時(shí)必須要考慮到，那就是它的廣播方式。因?yàn)榧€器屬于純硬件網(wǎng)絡(luò)底層設(shè)備，基本上

7、不具有"智能記憶"能力，更別說(shuō)"學(xué)習(xí)"能力了。它也不具備交換機(jī)所具有的MAC地址表，所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)都是沒(méi)有針對(duì)性的，而是采用廣播方式發(fā)送。也就是說(shuō)當(dāng)它要向某節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點(diǎn)。這種廣播發(fā)送數(shù)據(jù)方式有兩方面不足：（1）用戶數(shù)據(jù)包向所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送，很可能帶來(lái)數(shù)據(jù)通信的不安全因素，一些別有用心的人很容易就能非法截獲他人的數(shù)據(jù)包；（2）由于所有數(shù)據(jù)包都是向所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送，加上以上所介紹的共享帶寬方式，就更加可能造成網(wǎng)絡(luò)塞車現(xiàn)象，更加降低了網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行效率。二、ISO/OSI參考模型2.數(shù)據(jù)鏈路層（

8、1）數(shù)據(jù)鏈路層的功能數(shù)據(jù)鏈路層在不可靠的物理介質(zhì)上提供可靠的傳輸。該層的作用包括