专题六 计算机网络体系结构和OSI模型（讲义）-《计算机网络技术与应用》备考讲练测（内蒙古）

专题六 计算机网络体系结构和OSI模型 [考纲要求] 知识要点 了解 理解 掌握 第三章 计算机网络体系结构 网络体系结构的基本概念 √ 网络协议 √ 网络的分层结构 √ 网络的体系结构 √ OSI参考模型 √ [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、基本概念 网络体系结构是指能完成计算机间的通信合作，把每个计算机互联的功能划分成有明确定义的层次，并规定同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口服务； 协议是一组规则的集合，是进行交互的双方必须遵守的约定。 分层的方法及各层子协议的集合被称为协议的体系结构。 二、网络协议 1．通信协议 网络通信协议主要由 3 个要素组成：语法、语义和交换规则。 语法是以二进制形式表示的命令和相应的结构，确定协议元素的格式（规定数据与控制信息的结构和格式）； 语义是由发出请求、完成的动作和返回的响应组成的集合，确定协议元素类型； 交换规则规定事件实现顺序的详细说明，即确定通信状态的变化和过程。 2. 通信协议特点 （1）层次性。（2）可靠性和有效性。 三、网络分层结构 在网络层次结构模型中，N 层是N-1层的用户，同时又是 N＋1层的服务提供者。对 N 层而言，N＋1层用户直接获得了 N 层提供的服务，而N 层的服务是建立在 N-1层所提供的服务基础之上的。 一台计算机上的第 N 层与另一台计算机上对应的第 N 层进行对话，通话的规则就是第 N 层协议。实际上数据是每一层都把数据和控制信息交给它的下一层，直到最下层，最后由物理层完成实际的数据通信。 特点： （1）各层相互独立，各司其职。 （2）有利于实现和维护。 （3）易于实现标准化。 四、网络体系结构 IBM 制定了自己的网络模型，称为系统网络体系结构（System Network Architecture，SNA）。 DEC 建立了自己的网络模型，称为 DECnet。 问题：不能相互通信。 五、OSI模型 OSI/RM 从下向上的 7 个层次分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 最高层为应用层，面向用户提供服务；最低层为物理层，连接通信媒体实现数据传输。 其中第一层到第三层属于通信子网的功能范畴，第五层到第七层属于资源子网的范畴，第四层起着衔接上下三层的作用。 （一）OSI特点 （1）每层的对应实体之间都通过各自的协议进行通信。 （2）各个计算机系统都有相同的层次结构。 （3）不同系统的相应层次具有相同的功能。 （4）同一系统的各层次之间通过接口联系。 （5）相邻的两层之间，下层为上层提供服务，上层使用下层提供的服务。 （二）OSI每层详解 （1）物理层 处于 OSI 参考模型的最低层，直接面向网络传输介质； 物理层负责将二进制数据位流（bit）通过传输介质，从一台计算机发送给另一台计算机。 物理层完全面向硬件，定义了物理结构和传输介质的电气机械规格。 常见设备：集线器。 （2）数据链路层 位于 OSI 参考模型的第二层，位于物理层的上方和网络层的下方。 物理层实现位流传输，此传输并不可靠；数据链路层就在物理层的基础上，通过将位组织封装成帧，从而建立一条可靠的数据传输通道。 数据帧是用来传输数据的一种结构包，包含实际数据、发送端和接收端的网络地址以及控制信息和错误校验信息。 通过网络地址，确定数据传输位置，通过控制信息和错误校验信息检查传输数据是否有误，如有错，则要求重发该帧。 常见设备： 网卡是工作在物理层和数据链路层重要的网络设备。 交换机是工作在数据链路层的网络设备。 （3）网络层 位于 OSI 参考模型第三层，位于数据链路层的上方和传输层的下方。 通信通过寻址和路由选择为发送端和接收端连接一个或多个数据传输的链路。 在网络层，提供数据网络地址（IP 地址）和统一寻址方案，因此屏蔽底层的技术 细节，把各种网络统一到了一个逻辑平台上。网络层传输的数据单位称为分组。 常见设备：路由器 （4）传输层 位于 OSI 参考模型的第四层，位于网络层的上方和会话层的下方。 传输层负责准确可靠地将数据从网络的一端传到另一端。 （5）会话层 会话层位于 OSI 参考模型的第五层，位于传输层的上方和表示层的下方。 会话层主要负责管理远程用户或进程之间的通信。 （6）表示层 位于 OSI 参考模型的第六层，位于会话层的上方和应用层的下方。 表示层确保一个系统的应用层发送的信息能够被另一个系统读取。 表示层将数据进行转换和翻译，从而使发送端和接收端都能够理解。 （7）应用层 处于 OSI 参考模型的顶层，直接面向用户； 为数据库访问、电子邮件、文件传输等用户应用程序提供直接服务。 应用层可实现网络中一台计算机上的应用程序与另一台计算机上的应用程序之间的通信。 [高考真题] 物理层的四个特性不包括（ ） A.机械特性 B.电气特性 C.安全特性 D.规程特性 答案：C MAC地址的作用是（ ） A.逻辑寻址 B.物理寻址 C.网络分段 D.数据传输 答案：B 下列网络设备中，主要用于连接不同网段并隔离广播域的是（ ） A.集线器 B.交换机 C.路由器 D.中继器 答案：C [限时练习] 1. 网络通信协议的三大核心要素不包括（ ） A. 语法 B. 语义 C. 交换规则 D. 数据结构 答案：D 2. OSI 开放系统互联参考模型将网络功能划分为多少层（ ） A. 4 层 B. 5 层 C. 7 层 D. 6 层 答案：C 3. 计算机网络中，物理层传输的数据单位是（ ） A. 比特 B. 帧 C. 分组 D. 报文 答案：A 4. 下列网络设备中，工作在 OSI 参考模型数据链路层的是（ ） A. 集线器 B. 交换机 C. 路由器 D. 网关 答案：B 5. OSI 参考模型中，负责提供 IP 地址并实现路径选择的层次是（ ） A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 传输层 答案：C 6. 传输层的核心作用是（ ） A. 将二进制位流通过传输介质发送 B. 为数据传输提供可靠的端到端服务 C. 实现不同网络间的路径选择 D. 封装数据为帧并进行差错校验 答案：B 7. OSI 参考模型中，直接面向用户提供服务的最高层是（ ） A. 表示层 B. 会话层 C. 应用层 D. 传输层 答案：C 8. 网卡固化的全球唯一物理地址由多少个二进制位组成（ ） A. 32 位 B. 48 位 C. 64 位 D. 128 位 答案：B 9. 在 OSI 参考模型中，第______层起着衔接通信子网和资源子网的作用。 答案：4 10. 工作在 OSI 参考模型物理层的典型网络设备是________，其功能是再生和还原位信号并转发到各连接网段。 答案：集线器 11. 简述网络通信协议的三大要素及其具体含义。 答案： （1）语法：以二进制形式表示的命令和相应结构，确定协议元素的格式； （2）语义：由发出请求、完成的动作和返回的响应组成的集合，确定协议元素的类型； （3）交换规则：规定事件实现顺序的详细说明 12. 请写出 OSI 参考模型从下到上的 7 个层次名称。 答案：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层； [归纳小结] 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $