理解OSI分层模型的意义.ppt

第第第第1 1章内容回顾章内容回顾章内容回顾章内容回顾v计算机包含哪些组件？计算机包含哪些组件？§主板、主板、CPU、硬盘、内存、显卡、声卡、网卡、、硬盘、内存、显卡、声卡、网卡、DVD驱动、机箱驱动、机箱v计算机的组装计算机的组装v驱动的安装驱动的安装v操作系统的安装操作系统的安装Page 1/31Version 2.0OSI OSI 参考模型参考模型参考模型参考模型第第第第2 2章章章章本章目标本章目标本章目标本章目标v理解理解OSI分层模型的意义分层模型的意义 v掌握掌握OSI 7层模型每一层的名称与功能层模型每一层的名称与功能v理解数据在网络中传输过程中，数据包封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装和拆封装的过程 Page 3/31本章结构本章结构本章结构本章结构分层模型分层模型数据通信数据通信下层对上层：提供服务下层对上层：提供服务同层之间：协议相同同层之间：协议相同协议分层协议分层OSI 参考模型介绍参考模型介绍数据包封装与解封装过程数据包封装与解封装过程计算机网络的发展计算机网络的发展网络的功能网络的功能OSI 参考模型参考模型TCP/IP参考模型参考模型TCP/IP参考模型参考模型TCP/IP与与OSI模型的对比模型的对比Page 4/31计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展4 4－－－－1 1v第一代计算机网络的诞生第一代计算机网络的诞生§1946年产生第一台数字计算机年产生第一台数字计算机§1954年收发器终端的产生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为第一代计算机网络ModemModemModemModemPage 5/31计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展4 4－－－－2 2v第二代计算机网络的第二代计算机网络的诞生诞生§1964年，年，Baran提出提出存储转发概念存储转发概念DABCdata暂存，查找转发表，暂存，查找转发表，转发到相应的端口转发到相应的端口Page 6/31计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展4 4－－－－3 3分组首部分组首部分组首部分组首部分组首部分组首部01011100010111001010011110100111 1011111010111110v第二代计算机网络的第二代计算机网络的诞生诞生§1964年，年，Baran提出提出存储转发概念存储转发概念§1966 年，年，David 提出提出分组概念分组概念 §1969 年，年，DARPA 的的计算机分组交换网计算机分组交换网ARPANET 投入运行投入运行Page 7/31计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展4 4－－－－4 4v1977年年OSI参考模型的提出，标志着计算机网络参考模型的提出，标志着计算机网络进入到第三个阶段进入到第三个阶段Page 8/31网络体系的演变过程网络体系的演变过程网络体系的演变过程网络体系的演变过程40年代年代中期中期60年代年代初期初期70年代年代初期初期80年代年代初期初期90年代年代初期初期90年代年代末期末期21世纪世纪网络概念网络概念萌芽阶段萌芽阶段提出分组提出分组交换概念交换概念稳步发展稳步发展与应用与应用提出提出OSI参考模型参考模型体系结构体系结构成熟发展成熟发展Internet广泛应用广泛应用后后TCP/IP模型时代模型时代Page 9/31阶段总结阶段总结阶段总结阶段总结î 第一代计算机网络第一代计算机网络ø由多重线路控制器参与组成的网络由多重线路控制器参与组成的网络ø面向终端的通信网－－计算机是网络的控制中心面向终端的通信网－－计算机是网络的控制中心î第二代计算机网络第二代计算机网络ø以资源子网为中心以资源子网为中心øARPANET的成功运行的成功运行î第三代计算机网络第三代计算机网络øOSI参考模型出现参考模型出现Page 10/31计算机网络的功能计算机网络的功能计算机网络的功能计算机网络的功能v数据通信数据通信DataPage 11/31什么是协议什么是协议什么是协议什么是协议v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所有设备需要“讲讲”相同的相同的“语言语言”§描述网络通信中描述网络通信中“语言语言”规范的一组规则就是协议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，他说阿拉伯语言，如果你说汉语，他说阿拉伯语……v数据通信协议的定义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决定数据的格式和传输的一组规则或者一组惯例@#&$％％……Page 12/31协议分层协议分层协议分层协议分层2 2－－－－1 1v网络通信的过程很复杂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，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为了降低网络设计的复杂性，将协议进行了分层设计Page 13/31协议分层协议分层协议分层协议分层2 2－－－－2 2v分层设计的意义分层设计的意义§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用要求的不同例如：文件传输或电子邮件服务模块的设计，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不必关心底层通信线路是光纤还是双绞线Page 14/31服务与服务访问点服务与服务访问点服务与服务访问点服务与服务访问点v服务服务§是网络中各层向其相邻上层提供的一组操作是网络中各层向其相邻上层提供的一组操作v服务访问点（服务访问点（SAP））§N+1层实体是通过层实体是通过N层的层的SAP来使用来使用N层所提供的服务层所提供的服务§SAP相当于相邻层之间的接口相当于相邻层之间的接口Page 15/31服务类型服务类型服务类型服务类型v面向连接的服务面向连接的服务§先建立连接再传输数据，之后再断开连接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保证数据传输的可靠性v无连接的服务无连接的服务§不需要事先建立连接，直接发送数据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不保证报文传输的可靠性Page 16/31服务元素服务元素服务元素服务元素元素元素意义意义举例举例请求请求（（Request））用户请求建立一个连接用户请求建立一个连接用户拨号用户拨号指示指示（（Indication））服务提供者向被呼叫方示意有服务提供者向被呼叫方示意有人请求建立连接人请求建立连接被呼叫用户振铃被呼叫用户振铃响应响应（（Response））被呼叫方用来表示接受建立连被呼叫方用来表示接受建立连接的请求接的请求被呼叫方摘机被呼叫方摘机确认确认（（Confirm））服务提供者通知呼叫方建立连服务提供者通知呼叫方建立连接的请求已被接受接的请求已被接受呼叫方听到拨号音停止，对呼叫方听到拨号音停止，对方摘机方摘机v面向连接的服务在建立连接和断开连接过程中，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使用以下几个服务元素Page 17/31服务元素举例服务元素举例服务元素举例服务元素举例11112222拨号拨号2222，，请求请求建立连接建立连接振铃，得到建振铃，得到建立连接的立连接的指示指示摘机，对连接请求的摘机，对连接请求的响应响应听到振铃音停听到振铃音停止，得到建立止，得到建立连接的连接的确认确认连接已建立，连接已建立，这时可以通这时可以通了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关于面向连接和无连接的服务，在传输层协议中将有应用Page 18/31OSI OSI 协议模型协议模型协议模型协议模型通信通信协议协议协议协议分层分层OSI7OSI7层层模型模型通信的双方需要通信的双方需要“讲讲”相同的语言相同的语言网络通信的过程很复杂，为了降低复杂性网络通信的过程很复杂，为了降低复杂性1974年，年，ISO组织发布了组织发布了OSI参考模型参考模型v OSI(Open System Internetwork)是开放的通信系统互联参考模型是开放的通信系统互联参考模型Page 19/31邮局实例邮局实例邮局实例邮局实例2 2－－－－2 2写信人写信人邮局邮局运输部门运输部门收信人收信人邮局邮局甲地甲地乙地乙地Page 20/31邮局实例邮局实例邮局实例邮局实例2 2－－－－2 2v邮局对于写信人来说是下层邮局对于写信人来说是下层v运输部门是邮局的下层运输部门是邮局的下层 －－－－下层为上层提供服务下层为上层提供服务v写信人与收信人之间使用相同的语言写信人与收信人之间使用相同的语言v邮局之间的约定邮局之间的约定 －－－－同层次之间使用相同的协议同层次之间使用相同的协议Page 21/31OSIOSI的七层框架的七层框架的七层框架的七层框架2 2－－－－1 1物理层协议物理层协议数据链路层协议数据链路层协议网络层协议网络层协议传输层协议传输层协议会话层协议会话层协议表示层协议表示层协议应用层协议应用层协议 比特比特 帧帧 报文报文TPDUSPDUPPDUAPDU1 接口接口2 接口接口3 接口接口4 接口接口5 接口接口6 接口接口主机主机A主机主机B数据单元数据单元层层Page 22/31OSIOSI的七层框架的七层框架的七层框架的七层框架2 2－－－－2 2名称名称功能功能实例实例应用层应用层用户接口用户接口HTTPTelnet表示层表示层数据的表现形式、特定功能的实现如数据的表现形式、特定功能的实现如- -加密加密ASCII、、EBCDICJPEG会话层会话层对应用会话的管理、同步对应用会话的管理、同步操作系统操作系统/ /应用读取应用读取传输层传输层可靠与不可靠的传输、传输前的错误检测、流可靠与不可靠的传输、传输前的错误检测、流控控TCP、、UDP网络层网络层提供逻辑地址、选路提供逻辑地址、选路IP数据链路层数据链路层成帧、用成帧、用MACMAC地址访问媒介、错误检测与修正地址访问媒介、错误检测与修正802.3 / 802.2HDLC物理层物理层设备之间的比特流的传输、物理接口、电气特设备之间的比特流的传输、物理接口、电气特性等性等EIA/TIA-232V.35Page 23/31数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程3 3－－－－1 1InternetHello!Page 24/31IP包头包头数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程3 3－－－－2 2Hello 比特比特 帧帧 报文报文段段PDUHelloTCP/UDP头头HelloIP包头包头LLC子层子层TCP/UDP头头HelloIP包头包头LLC子层子层MAC子层子层TCP/UDP头头HelloTCP/UDP头头高层数据高层数据FCSPage 25/31IP包头包头数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程3 3－－－－3 3Hello 比特比特 帧帧 报文报文段段PDUHelloTCP/UDP头头HelloIP包头包头LLC子层子层TCP/UDP头头HelloIP包头包头LLC子层子层MAC子层子层FCSTCP/UDP头头HelloTCP/UDP头头高层数据高层数据Page 26/31阶段总结阶段总结阶段总结阶段总结î 协议协议ø协议分层协议分层ø服务服务ø服务访问点服务访问点îOSI 7层框架层框架î 数据包封装与解封装的过程数据包封装与解封装的过程Page 27/31阶段练习阶段练习阶段练习阶段练习J 什么是协议？什么是协议？ J OSI 参考模型包含哪参考模型包含哪7层？其中物理层的作用是层？其中物理层的作用是什么？数据链路层的作用是什么？什么？数据链路层的作用是什么？J 数据在传输时，传输层的数据到网络层后，网络数据在传输时，传输层的数据到网络层后，网络层会做什么动作？层会做什么动作？Page 28/31TCP/IPTCP/IP协议参考模型协议参考模型协议参考模型协议参考模型vTCP/IP是是20世纪世纪70年代中期美国国防部为年代中期美国国防部为ARPANET开发的网络体系结构开发的网络体系结构TCP/IPTCP/IP 4 4层模型层模型层模型层模型OSI 7层模型层模型TCP/IP 5层模型层模型Page 29/31TCP/IPTCP/IP模型与模型与模型与模型与OSIOSI模型的比较模型的比较模型的比较模型的比较v相同点相同点§两者都是以协议栈的概念为基础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协议栈中的协议彼此相互独立§下层对上层提供服务下层对上层提供服务v不同点不同点§OSI是先有模型；是先有模型；TCP/IP是先有协议，后有模型是先有协议，后有模型§OSI适用于各种协议栈；适用于各种协议栈；TCP/IP只适用于只适用于TCP/IP网络网络§层次数量不同层次数量不同Page 30/31分层模型分层模型数据通信数据通信下层对上层：提供服务下层对上层：提供服务同层之间：协议相同同层之间：协议相同协议分层协议分层OSI 参考模型介绍参考模型介绍数据包封装与解封装过程数据包封装与解封装过程计算机网络的发展计算机网络的发展网络的功能网络的功能OSI 参考模型参考模型TCP/IP参考模型参考模型TCP/IP参考模型参考模型TCP/IP与与OSI模型的对比模型的对比本章总结本章总结本章总结本章总结OSI 7层模型包括哪层模型包括哪七层？七层？物理层、数据链路层、物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话网络层、传输层、会话层、表示层、应用层层、表示层、应用层TCP/IP模型与模型与OSI模型模型之间的层次对应关系之间的层次对应关系Page 31/31。