第5章 網(wǎng)絡互聯(lián)

　　本章詳細介紹開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI/RM)、OSI各層概述，及其他網(wǎng)絡系統(tǒng)結構。重點掌握OSI/RM模型。 本章的“網(wǎng)絡體系結構”考核要求為“領會”層次。

　　1、網(wǎng)絡體系結構

　　為了完成計算機間的通信合作，把各個計算機互聯(lián)的功能劃分成定義明確的層次，規(guī)定了同層次進程通信的協(xié)議和相鄰層之間的接口服務。這些層、同層進程通信的協(xié)議及相鄰層接口統(tǒng)稱為 網(wǎng)絡體系結構。 網(wǎng)絡協(xié)議三要素：語義、語法、規(guī)則。

　　2、開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI/RM)

　　OSI模型最初是用來作為開發(fā)網(wǎng)絡通信協(xié)議 族的一個工業(yè)參考標準。通過嚴格遵守 OSI 模型，不同的網(wǎng)絡技術之間可以輕易地實現(xiàn)互操作。 七層模型(從下至上)：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。 在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信的過程中，每一層完成一個特定的任務。當傳輸數(shù)據(jù)的時候，每一層接收到上面層格式化后的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行操作，然后把它傳給下面的層。當接收數(shù)據(jù)的時候，每一層接收到下面層傳過來的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行解包，然后把它傳給上一層。從而實現(xiàn)對等層之間的邏輯通信。

　　OSI 模型的一個關鍵概念是虛電路。OSI模型的網(wǎng)絡中每一部分都不知道其上面層和下面層的行為和細節(jié);它只是向上和向下傳輸數(shù)據(jù)。就模型的層次而言，每一層都有一虛電路直接連接目的主機上的對應層。就每一層而言，它的數(shù)據(jù)在目的層被解包的方式和被打包的方式是完全一樣的。層不知道傳輸數(shù)據(jù)的實際細節(jié);它們只知道數(shù)據(jù)是從周圍層中傳過來的。

　　OSI模型的有關術語： SDU 服務數(shù)據(jù)單元(Service Data Unit)指的是第n層待傳送和處理的數(shù)據(jù)單元。 PDU 協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Protocol Data Unit)指的是同等層水平方向傳送的數(shù)據(jù)單元。 IDU 接口數(shù)據(jù)單元(Interface Data Unit)指的是在相鄰層接口間傳送的數(shù)據(jù)單元，它是由SDU和一些控制信息組成。 SAP 服務訪問點(Service Access Point)：相鄰層間的服務是通過其接口界面上的服務訪問點SAP進行的，n層SAP就是n+1層可以訪問n層的地方。每個SAP都有一個唯一的地址號碼。

　　3、OSI各層概述

　　物理層：是OSI的最低層，是網(wǎng)絡物理設備之間的接口，目的是在通信設備DTE/DCE之間提供透明的比特流傳輸。

　　DTE 數(shù)據(jù)終端設備指計算機網(wǎng)絡中用于處理用戶數(shù)據(jù)的設備，是計算機網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)信源和信宿。 DCE 數(shù)據(jù)電路端接設備：它介于DTE與網(wǎng)絡中傳輸介質之間的設備。

　　物理層提供的服務：a、物理連接。b、物理服務數(shù)據(jù)單元。c、順序化：接收物理實體收到的比特順序，與發(fā)送物理實體所發(fā)送的比特順序相同。d、數(shù)據(jù)電路標識。

　　數(shù)據(jù)鏈路層：主要用途是為在相鄰網(wǎng)絡實體之間建立、維持和釋放數(shù)據(jù)鏈路連接，以及傳輸數(shù)據(jù)鏈路服務數(shù)據(jù)單元。 數(shù)據(jù)鏈路層的功能： a、數(shù)據(jù)鏈路連接的建立與釋放。b、構成數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)單元。c、數(shù)據(jù)鏈路連接的分裂。d、定界與同步。e、順序和流量控制。f、差錯的檢測和恢復。 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議： 面向字符的通信規(guī)程和面向比特的通信規(guī)程。高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程HDLC是典型的面向比特的通信規(guī)程。

　　網(wǎng)絡層：以數(shù)據(jù)鏈路層提供的無差錯傳輸為基礎，為實現(xiàn)源DCE和目標DCE之間的通信而建立、維持和終止網(wǎng)絡連接，并通過網(wǎng)絡連接交換網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)單元。它 主要解決 數(shù)據(jù)傳輸單元分組在通信子網(wǎng)中的路由選擇、擁塞控制問題以及多個網(wǎng)絡互聯(lián)的問題。 網(wǎng)絡層的功能： a、建立和拆除網(wǎng)絡連接。b、路徑選擇和中繼。c、網(wǎng)絡連接多路復用。d、分段和組塊。e、服務選擇。f、傳輸和流量控制。網(wǎng)絡層的服務：數(shù)據(jù)報服務和虛電路服務。 路由選擇算法的要求： 正確性，簡單性，健壯性，穩(wěn)定性，公平性和最優(yōu)化。

　　虛電路和數(shù)據(jù)報的比較 項 目 虛 電 路 數(shù) 據(jù) 報 目標地址 僅建立連接時需要 每個分組都需要 初始化設置 需要 不需要 分組順序 由通信子網(wǎng)負責按序到達 不保證 差錯控制 由通信子網(wǎng)負責 由主機負責 流量控制 通信子網(wǎng)提供 網(wǎng)絡層不提供 連接的建立和釋放 需要 不需要

　　傳輸層： 是資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)的界面與橋梁 ，它完成資源子網(wǎng)中兩結點間的邏輯通信，實現(xiàn)通信子網(wǎng)中端到端的透明傳輸。傳輸層的功能：a、映象傳輸?shù)刂返骄W(wǎng)絡地址。b、多路復用與分割。c、傳輸連接的建立與釋放。d、分段與重新組裝。e、組塊與分塊。 網(wǎng)絡層 服務可分成三類：A類：網(wǎng)絡連接具有可接受的差錯率和可接受的故障通知率，A類服務是可靠的網(wǎng)絡服務，一般指虛電路服務。C類：網(wǎng)絡連接具有不可接受的差錯率，C類的服務質量最差，提供數(shù)據(jù)報服務或無線電分組交換網(wǎng)均屬此類。B類：網(wǎng)絡連接具有可接受的差錯率和不可接受的故障通知率，B類服務介于前二者之間，廣域網(wǎng)多提供B類服務。根據(jù)不同的網(wǎng)絡層服務， 傳輸層協(xié)議 分為0-4五類。

　　會話層：它利用傳輸層提供的端到端數(shù)據(jù)傳輸服務，具體實施服務請求者與服務提供者之間的通信，屬于進程間通信范疇。會話層的功能：a、會話連接到傳輸連接的映射。b、數(shù)據(jù)傳送。c、會話連接的恢復和釋放。d、會話管理。e、令牌管理。f、活動管理。

　　表示層：目的是處理有關被傳送數(shù)據(jù)的表示問題。對通信雙方的計算機來說，一般有其自已的數(shù)據(jù)內部表示方式，表示層的任務是把發(fā)送方具有的內部格式結構編碼為適合傳輸?shù)奈涣鳎�然后在目的端將其解碼為所需的表示。表示層的功能：數(shù)據(jù)語法轉換、語法表示、表示連接管理、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)壓縮。

　　應用層：它是OSI/RM的最高層，是直接面向用戶的一層，是計算機網(wǎng)絡與最終用戶間的界面。 目的是作為用戶使用OSI功能的唯一窗口。 從功能劃分看，OSI的下面6層協(xié)議解決了支持網(wǎng)絡服務功能所需的通信和表示問題，而應用層則提供完成特定網(wǎng)絡服務功能所需的各種應用協(xié)議。應用進程借助于應用實體(AE)、使用協(xié)議和表示服務來交換信息。應用實體由一個用戶元素UE和一些應用服務元素組成。UE是于用戶有關的一組元素。

　　4、其他網(wǎng)絡系統(tǒng)結構

　　ARPA網(wǎng)的體系結構：是一個成功的分組交換網(wǎng)，是世界上最早的廣域計算機網(wǎng)絡。由主機、接口信件處理機IMP、終端接口處理機TIP組成。書上第139業(yè)圖5.15中：虛線表示虛擬通信，實線表示實際通信。

　　NetWare網(wǎng)的體系結構：傳輸介質層、互聯(lián)網(wǎng)層、傳輸層、應用層。(在NetWare網(wǎng)中要重點注意IPX協(xié)議、SPX協(xié)議。)

　　NT的體系結構：NT網(wǎng)絡的基礎是網(wǎng)絡設備接口規(guī)范NDIS 4.0設備驅動程序。NDIS定義了一個數(shù)據(jù)鏈路層接口，使多網(wǎng)絡層協(xié)議能在同一時間訪問同一網(wǎng)卡。NT中的傳輸協(xié)議：NWlink:是與NetWare IPX/SPX兼容的通信協(xié)議，通過NT中提供的網(wǎng)關程序，能訪問NetWare網(wǎng)絡上的資源。TCP/IP：是目前最完整、最普遍接受的通信協(xié)議標準，它可讓不同硬件結構、不同操作系統(tǒng)的計算機之間通信。NetBEUI：在小型網(wǎng)絡上是最快、最有效的通信協(xié)議，但沒有路由功能，在廣域網(wǎng)上效率較低。DLC：數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議，讓NT計算機與大型計算機聯(lián)網(wǎng)，或連接網(wǎng)絡打印機、使用遠程啟動服務時必須安裝的協(xié)議。

　　2011軟考網(wǎng)絡工程師常用英文單詞和縮寫翻譯

　　2011年軟考網(wǎng)絡工程師考前必看復習題總結