计算机网络：第2章 网络体系结构.ppt

【计算机网络：第2章 网络体系结构】 网络体系结构是计算机网络设计的核心，它定义了网络系统如何组织和通信。第2章主要涵盖了网络体系结构的几个关键层次，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。这些层次共同构成了网络通信的基础。 2.1 引言 网络体系结构的目标是使不同计算机系统能够相互通信。通过分层结构，每个层次承担特定的任务，并向上层提供服务。例如，物理层负责在不同设备间建立和维护物理连接，而应用层则处理用户接口和具体应用的交互。开放系统互连（OSI）参考模型是一个著名的网络体系结构，它将网络分为七层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。虽然实际网络通常不完全遵循七层模型，但OSI模型提供了一个通用的框架，便于理解和设计网络协议。 2.2 物理层 物理层是网络体系结构中最基础的一层，它定义了数据传输的物理特性，如机械接口、电气特性和规程。物理层接口标准，如ISO-2110、ISO-2593、ISO-4902、ISO-4903和RJ-45，规定了接口连接器的尺寸、插针分布和电缆规格，确保不同设备间的互操作性。物理层还涉及到数据的编码和解码，以及线路的建立、维护和拆除。 2.3 数据链路层 数据链路层处理数据在物理介质上的可靠传输，包括错误检测和纠正。它通常分为两个子层：媒体访问控制（MAC）和逻辑链路控制（LLC）。MAC层负责在同一物理网络上的设备竞争访问，而LLC层处理数据帧的封装和解封装。 2.4 网络层 网络层的主要任务是路由数据包，使其从源主机到目标主机。IP协议是网络层的关键协议，负责寻址和分组转发。此外，网络层还处理网络拥塞控制和路径选择。 2.5 传输层 传输层确保数据的端到端传输，提供可靠的服务。TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是传输层的两个主要协议。TCP提供面向连接、可靠的服务，而UDP则是无连接、不可靠的传输。 2.6 应用层 应用层直接与用户应用程序交互，提供如HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）等服务。它负责处理用户的请求，与下层协议交互以完成网络通信。 网络体系结构是计算机网络的基础，它将复杂的问题分解为多个可管理的层次，促进了网络设备的标准化和互操作性。通过深入理解这些层次及其功能，可以更好地设计、构建和维护高效、可靠的网络系统。