1.4 网络体系结构概述（课件）-《计算机网络基础与应用》同步教学（哈尔滨工程大学出版社）

第1章 了解计算机网络基础知识 学习目标 （1）了解计算机网络的定义。 （2）掌握计算机网络的组成。 （3）了解计算机网络的发展过程。 （4）能按照不同的分类标准对计算机网络进行分类。 （5）能对计算机网络的功能和应用进行阐述。 （6）了解最近的计算机网络热点。 学习要点 （1）计算机网络的定义和组成。 （2）计算机网络的分类。 1.4 网络体系结构概述 1.4.1 网络体系结构的概念 概 念 计算机网络体系结构是指计算机网络及其设备所应完成功能的一组抽象定义，是描述计算机网络通信方法的抽象模型结构。其思想是采用分层的设计方法，把复杂的网络互连问题划分为若干个较小的、单一的局部问题，在不同分层结构上予以解决。 1.4 网络体系结构概述 1.4.1 网络体系结构的概念 在现实生活中处理一些复杂问题时，人们通常采用层次化的解决方式。例如，邮政服务的实现就是一种层次模型。当一个发信人要把一封信寄给一个收信人时，发信人要完成写信、装信封、送邮局3个环节，也就是3个层次；同样，收信人在收信时也要经过3个环节，即去邮局、拆信、读信，即3个层次。整个过程如图1-2所示。 图1-2 邮政服务的层次模型 1.4 网络体系结构概述 1.4.2 网络通信协议与分层体系结构 1.网络通信协议 网络通信协议主要由以下3个要素组成： （1）语法：定义数据与控制信息的结构或格式，即做什么（what to do）。 （2）语义：定义需要发出何种控制信息、完成何种协议以及做出何种应答，即怎么做（how to do）。 （3）同步：规定事件实现顺序的详细说明，确定通信状态的变化和过程，如通信双方的应答关系，即何时做（when to do）。 1.4 网络体系结构概述 1.4.2 网络通信协议与分层体系结构 网络通信协议在计算机网络中充当着什么样的角色？如果没有网络通信协议，那么计算机网络会是什么样子？ 想 一 想 1.4 网络体系结构概述 1.4.2 网络通信协议与分层体系结构 2.分层体系结构 分层模型的优点如下 （1）高层不需要知道低层是如何实现的，只需要知道低层所提供的服务，以及本层向上层提供的服务，各层独立性强。 （2）当任何一层发生变化时，只要层间接口不发生变化，那么这种变化就不会影响到其他层，适应性强。 （3）整个系统已被分解为若干易于处理的部分，这种结构使得一个庞大而又复杂的系统实现和维护起来更容易。 （4）每层的功能与所提供的服务都有精确的定义和说明，有利于促进标准化。 1.4 网络体系结构概述 1.4.3 层次结构的要点与划分原则 1.层次结构的要点 如果用一个表达式来表示网络体系结构，那么其定义表达如下： 网络体系结构={分层，协议，接口} 图1-3 计算机网络的垂直分层模型 1.4 网络体系结构概述 1.4.3 层次结构的要点与划分原则 2.层次结构的划分原则 层次结构的划分一般要遵循以下原则： （3）层的数量应适中。若层次太少，则多种功能混杂在一层中，造成每一层的协议太复杂；若层次太多，则体系结构过于复杂，使描述和实现各层功能变得困难。 （1）每层的功能应是明确的，并且是相互独立的。每个层次所要实现的功能或服务均有明确的规定。 （2）层间接口必须清晰，接口包含的信息量应尽可能少，接口功能要明确，以利于标准化。 $$