讲计算机网络体系结构PPT学习教案.pptx

计算机网络体系结构是网络设计和实现的核心概念，它定义了网络通信的各种规则和标准，确保不同设备和系统之间能够有效地交换信息。网络协议是这些规则的集合，它规定了网络中节点（计算机或其他设备）之间通信的方式。网络协议包含三个基本要素：语法、语义和定时。 语法规定了节点间通信的数据格式，包括数据包的结构、控制信息的编码等，确保数据能够被正确理解和解析。语义则涉及协议中所使用的控制信息的含义，指明何时以及如何执行特定的操作。定时元素规定了事件发生的顺序和时间，如发送数据的速率、确认接收的间隔等。 网络体系结构通常采用分层结构，将复杂的问题分解为多个独立的层次，每层负责处理特定的通信任务。分层的优点包括：各层独立，互不影响；每层都可以选择最适合的技术实现其功能；灵活性强，某一层的改动不会波及其它层；易于实现和维护；并有利于标准化。 在网络中，相邻层之间通过接口进行通信，接口定义了上下层之间的交互方式。网络体系结构不仅包含分层结构和接口，还包括同等层之间的协议，这些共同构成了网络的框架。只有遵循相同体系结构的网络才能实现互连，例如IBM的SNA、Digital的DNA和TCP/IP。 国际标准化组织ISO为了解决不同网络体系结构之间的兼容性问题，于1977年推出了开放系统互连参考模型（OSI/RM）。OSI模型是一个7层结构，从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每层都有明确的职责，例如物理层负责比特流的传输，数据链路层处理帧的传输，网络层负责路由数据包，传输层确保数据的可靠传输，会话层管理会话，表示层处理数据的编码和解码，应用层则是用户直接交互的界面。 OSI模型的层次划分原则包括：所有节点都有相同的层次，相同层次有相同的功能，相邻层通过接口通信，每层利用下层服务并向上层提供服务，而不同节点的同等层之间通过协议进行通信。 物理层作为最底层，主要关注物理连接，定义了接口的机械、电气、功能和过程特性，以确保不同设备间的物理兼容性和数据的透明传输。机械特性定义了接口的物理形状和引脚布局，电气特性规定了信号的电平和通信参数，功能特性明确了接口的功能，而过程特性则涉及通信的流程和同步。 计算机网络体系结构和协议是网络通信的基础，它们确保了不同系统间的有效协作，而OSI模型提供了一个通用的框架，帮助理解和设计复杂的网络系统。通过学习这些概念，我们可以更好地理解网络如何工作，以及如何构建和维护可靠的网络环境。