第1章計算機網(wǎng)絡(luò)分類、性能指標(biāo)、OSI、TCPIP模型、五層體系結(jié)構(gòu).

1、Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & TrainingIT Education & Training計算機網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of I

2、nformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training復(fù)習(xí)復(fù)習(xí) 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義？計算機網(wǎng)絡(luò)的定義？ 因特網(wǎng)和計算機網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系？因特網(wǎng)和計算機網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系？ 因特網(wǎng)的組成？因特網(wǎng)的組成？ 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類？計算機網(wǎng)絡(luò)的分類？ 主要性能指標(biāo)？主要性能指標(biāo)？Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Tr

3、aining第第1章章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述 了解計算機網(wǎng)絡(luò)分層的必要性和協(xié)議的概念了解計算機網(wǎng)絡(luò)分層的必要性和協(xié)議的概念 熟悉熟悉OSI/RM參考模型參考模型 掌握掌握TCP/IP模型模型 掌握具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)掌握具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) 理解封裝與解封裝的過程理解封裝與解封裝的過程Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Traini

4、ng課件制作人：謝希仁1.8 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.8.1 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成 相互通信的兩個計算機系統(tǒng)必須相互通信的兩個計算機系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種才行，而這種“協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的。是相當(dāng)復(fù)雜的。 “分層分層”可將龐大而復(fù)雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干可將龐大而復(fù)雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。較易于研究和處理。 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education &

5、amp; TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training信息交換過程信息交換過程信息數(shù)據(jù)信號通信網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)信號物理鏈路是網(wǎng)絡(luò)通信必備要素，它是信號傳播的載體。物理鏈路是網(wǎng)絡(luò)通信必備要素，它是信號傳播的載體。Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Educat

6、ion & Training網(wǎng)絡(luò)通信的復(fù)雜性網(wǎng)絡(luò)通信的復(fù)雜性發(fā)送方如何確定接收方愿意接收數(shù)據(jù)或已經(jīng)準(zhǔn)備好了接收數(shù)據(jù)？發(fā)送方和接收方之間可能間隔了多個網(wǎng)絡(luò)，如何在網(wǎng)絡(luò)之間找到一條正確的路，使得數(shù)據(jù)能夠到達接收方？數(shù)據(jù)在傳輸過程中可能受了干擾而產(chǎn)生了差錯，如何檢測差錯？出了差錯如何處理？數(shù)據(jù)在傳輸過程中可能會丟失，如何檢測丟失，丟失以后如何處理？Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.20

7、13IT Education & Training網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的必要性和復(fù)雜性網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的必要性和復(fù)雜性 在網(wǎng)絡(luò)通信中雙方必須對通信中可能出現(xiàn)的各種情況進行明確的商定，必須遵守相同的規(guī)則，這些規(guī)則稱為協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)中的主機、設(shè)備必須要遵循相同的協(xié)議才能通信 網(wǎng)絡(luò)通信是一個非常復(fù)雜的問題，這就決定了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也是非常復(fù)雜的 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education &

8、amp; Training如何構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？如何構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？ 相互通信的兩個計算機系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的。 解決：分而治之！ 舉例：一個空中旅行的組織Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training空中旅行的組織空中旅行的組織一系列的步驟一系列的步驟機票 (購買)行李 (托運)旅客 (出發(fā))飛機 (起飛)飛行

9、航線機票 (投訴)行李 (認(rèn)領(lǐng))旅客 (到達)飛機 (著陸)飛行航線飛行航線Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training空中旅行的組織空中旅行的組織: 從另一種不同的角度觀察從另一種不同的角度觀察層次的觀點：層次的觀點： 每層實現(xiàn)一種特定的每層實現(xiàn)一種特定的服務(wù)服務(wù) 通過自己內(nèi)部的功能通過自己內(nèi)部的功能 依賴自己的下層提供的服務(wù)依賴自己

10、的下層提供的服務(wù)機票 (購買)行李 (托運)旅客 (出發(fā))飛機 (起飛)飛行航線機票 (投訴)行李 (認(rèn)領(lǐng))旅客 (到達)飛機 (著陸)飛行航線飛行航線Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training從出發(fā)地到目的地的航線：導(dǎo)航服務(wù)柜臺-to-柜臺：“旅客+行李” 票務(wù)服務(wù)行李托運-to-行李認(rèn)領(lǐng)：行李服務(wù)登機入口-to-到達出口：旅客乘務(wù)

11、服務(wù) 跑道-to-跑道：飛機“航運”服務(wù)當(dāng)某層實現(xiàn)變化時，該系統(tǒng)其余部分保持不變。當(dāng)某層實現(xiàn)變化時，該系統(tǒng)其余部分保持不變。注意：一個服務(wù)改變實現(xiàn)方式與改變服務(wù)本身是極為不同的！注意：一個服務(wù)改變實現(xiàn)方式與改變服務(wù)本身是極為不同的！Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training層次化方法在其它領(lǐng)域的應(yīng)用層次化方法在其它領(lǐng)域的應(yīng)用 程序設(shè)計

12、把一個大的程序分解為若干個層次的小模塊來實現(xiàn)，如操作系統(tǒng)。 郵政系統(tǒng)郵遞員、郵政分局、郵政總局、郵政運輸 銀行系統(tǒng) 物流系統(tǒng) 。Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training劃分層次的必要性劃分層次的必要性 計算機網(wǎng)絡(luò)中也采用了分層方法。把復(fù)雜的問題劃分為若干個較小的、單一的局部問題，在不同層上予以解決。 網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)方法要解決的問題：

13、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有哪些層次？每一層的功能是什么？（分層與功能）各層之間的關(guān)系是怎樣的？它們?nèi)绾芜M行交互？（服務(wù)與接口）通信雙方的數(shù)據(jù)傳輸要遵循哪些規(guī)則？（協(xié)議）Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換必須遵守事先約定好的規(guī)則。 這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問題（同步含有時序的意

14、思）。 為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(network protocol)，簡稱為協(xié)議。 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素 語法：通信時雙方交換數(shù)據(jù)和控制信息的格式。（如何講） 語義：每部分控制信息和數(shù)據(jù)所代表的含義。 （講什么） 時序：通信如何發(fā)起；在收到一個數(shù)

15、據(jù)后，下一步要做什么。 （講話次序）Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training協(xié)議分層協(xié)議分層 虛線表示虛擬通信；虛線表示虛擬通信；實線表示物理通信實線表示物理通信不同主機上的同一個層次稱為對等層，不同主機上的同一個層次稱為對等層，對等層之間遵循相同協(xié)議。對等層之間遵循相同協(xié)議。每一層都使用下一層提供的服務(wù)，每一層都使用下一層提供的服

16、務(wù)，同時也向自己的高層提供服務(wù)。同時也向自己的高層提供服務(wù)。Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training協(xié)議分層的優(yōu)點協(xié)議分層的優(yōu)點 將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信任務(wù)分解為若干個比較容易處理的子問題，降低了復(fù)雜度，易于實現(xiàn)和維護。 每個層次都可以單獨實現(xiàn)，只要提供的服務(wù)和實現(xiàn)的功能不變，與相鄰層次的接口也不變，那么采用何種技術(shù)實現(xiàn)是每個層次內(nèi)部的事

17、情，更有利于采用新的技術(shù)去解決問題。 層次明確也更有利于標(biāo)準(zhǔn)化。 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training數(shù)據(jù)傳遞過程數(shù)據(jù)傳遞過程Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of Info

18、rmationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training數(shù)據(jù)傳遞過程數(shù)據(jù)傳遞過程 數(shù)據(jù)從發(fā)送端的最高層開始，層層向下，層層封裝，直到發(fā)送方的最底層，轉(zhuǎn)換為電磁信號后經(jīng)過物理鏈路到達接收端的最底層，再層層向上，層層解封裝，最后到達接收方的最高層，整個通信過程是垂直的 某一層添加的首部，在到達對等層后，就會被剝掉，剩余的部分會繼續(xù)向上傳遞，直至最高層。 高層使用了低層的服務(wù)，低層向高層提供服務(wù)，高層通過低層提供的服務(wù)接口訪問低層的服務(wù) Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Educat

19、ion & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training數(shù)據(jù)傳遞過程數(shù)據(jù)傳遞過程 在概念上可以認(rèn)為通信是水平的，數(shù)據(jù)好像由對等層的一端直接到達了另一端。 通信的目的就是要實現(xiàn)對等層之間的水平通信，雖然事實上水平通信要依賴垂直通信來實現(xiàn) 在理解問題時忽略中間的過程直接去考慮水平通信會更簡單 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Inst

20、itute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training課件制作人：謝希仁1.8.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡(luò)的計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)(architecture)是計算機網(wǎng)絡(luò)的各層及是計算機網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。其協(xié)議的集合。 體系結(jié)構(gòu)就是這個計算機網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的體系結(jié)構(gòu)就是這個計算機網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確精確定義定義。實現(xiàn)實現(xiàn)(implementation)是遵循這種體系結(jié)構(gòu)的前提下用何種是遵循這種體系結(jié)構(gòu)的前提下用何種硬件或軟件完成這些功能的問題。硬件或軟件

21、完成這些功能的問題。體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn)則是具體的，是真正在運行的計算體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn)則是具體的，是真正在運行的計算機硬件和軟件。機硬件和軟件。 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training OSI開放系統(tǒng)互連參考模型開放系統(tǒng)互連參考模型ISO（International Organization for St

22、andardization ） 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 OSI（Open System Interconnection） 開放系統(tǒng)互聯(lián)開放系統(tǒng)互聯(lián)只要遵循只要遵循 OSI 標(biāo)準(zhǔn)，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、標(biāo)準(zhǔn)，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進行通信。也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進行通信。特點：定義了網(wǎng)絡(luò)的七層功能及對應(yīng)各個層的協(xié)議，稱七層協(xié)議。特點：定義了網(wǎng)絡(luò)的七層功能及對應(yīng)各個層的協(xié)議，稱七層協(xié)議。Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education &

23、TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training OSI的七層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的七層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 應(yīng)用層應(yīng)用層 表示層表示層 會話層會話層 運輸層運輸層 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 物理層物理層ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysical面向應(yīng)用面向應(yīng)用依賴網(wǎng)絡(luò)依賴網(wǎng)絡(luò)Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Educati

24、on & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training（1）物理層）物理層物理層是OSI的最低層，建立在物理通信介質(zhì)上，但應(yīng)注意，物理層并不是指傳輸介質(zhì)。物理層處理數(shù)據(jù)的單位是二進制位，比特（bit）。物理層定義了純粹的物理及電子技術(shù)細節(jié)，通過物理連接的建立實現(xiàn)傳輸介質(zhì)上比特流的傳輸。例如，如何表示1和0，網(wǎng)絡(luò)連接器（和傳輸介質(zhì)的接口）的針腳是多少并如何排列，各引腳都代表什么功能，數(shù)據(jù)如何同步，以及網(wǎng)卡何時發(fā)送數(shù)據(jù)等等。 OSI模型中各層的功能模型中

25、各層的功能Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training OSI模型中各層的功能模型中各層的功能（2）數(shù)據(jù)鏈路層）數(shù)據(jù)鏈路層鏈路層傳送數(shù)據(jù)的單位是“幀”。從網(wǎng)絡(luò)層接收數(shù)據(jù)，將特定的控制信息封裝到名為“幀”的數(shù)據(jù)信息里，再將其傳給物理層。數(shù)據(jù)鏈路層能提供差錯控制和流量控制能力，可確保數(shù)據(jù)從一臺計算機正確無誤地傳遞給另一臺計算機

26、。Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training什么叫幀？什么叫幀？網(wǎng)絡(luò)上最小的數(shù)據(jù)傳輸單位稱為幀。幀由幾部分組成，不網(wǎng)絡(luò)上最小的數(shù)據(jù)傳輸單位稱為幀。幀由幾部分組成，不同的部分執(zhí)行不同的功能。同的部分執(zhí)行不同的功能?！皫瑤睌?shù)據(jù)由兩部分組成：幀頭和幀數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)由兩部分組成：幀頭和幀數(shù)據(jù)。幀頭包括接收方主機物理地址的定位以及其它網(wǎng)絡(luò)信息。幀

27、頭包括接收方主機物理地址的定位以及其它網(wǎng)絡(luò)信息。幀數(shù)據(jù)區(qū)含有一個數(shù)據(jù)體。為確保計算機能夠解釋數(shù)據(jù)幀幀數(shù)據(jù)區(qū)含有一個數(shù)據(jù)體。為確保計算機能夠解釋數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)，這兩臺計算機使用一種公用的通訊協(xié)議。中的數(shù)據(jù)，這兩臺計算機使用一種公用的通訊協(xié)議。 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training OSI模型中各層的功能模型中各層的功

28、能（3）網(wǎng)絡(luò)層）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層傳送數(shù)據(jù)的單位是：包，也叫分組或IP數(shù)據(jù)報。網(wǎng)絡(luò)層把分組從源結(jié)點傳送到目標(biāo)結(jié)點。網(wǎng)絡(luò)層具有路由選擇、擁塞控制、解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連問題的功能。網(wǎng)絡(luò)層主要使用的協(xié)議：IP協(xié)議Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training OSI模型中各層的功能模型中各層的功能（4）運輸層）運輸層運輸層處理數(shù)據(jù)的單位是：

29、數(shù)據(jù)段運輸層是OSI模型中承上啟下的層，它下面的3層主要面向網(wǎng)絡(luò)通信，上面的3層則面向主機用戶運輸層能分割長的報文，再交給網(wǎng)絡(luò)層運輸層能確保數(shù)據(jù)包順利地到達目的地，保證數(shù)據(jù)包不丟失、不重復(fù)和無差錯運輸層使用的協(xié)議：TCP和UDPNeusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training OSI模型中各層的功能模型中各層的功能（5）會話層

30、）會話層在兩個結(jié)點之間建立、維護和釋放面向用戶的連接，負(fù)責(zé)通訊雙方在正式開始傳輸前的溝通，建立傳輸時所遵循的規(guī)則，使傳輸更順暢、高效。采取何種通信方式，提供更有效的差錯控制，是否允許暫時中斷對話。Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training OSI模型中各層的功能模型中各層的功能（6）表示層）表示層 處理被傳送數(shù)據(jù)的表示問

31、題。 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、壓縮與解壓縮、加密與解密。Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training OSI模型中各層的功能模型中各層的功能（7）應(yīng)用層）應(yīng)用層該層包括許多與應(yīng)用有關(guān)的服務(wù)，提供對用戶程序的直接支持。應(yīng)用層的功能最豐富，實現(xiàn)也最復(fù)雜。應(yīng)用層的協(xié)議很多，如支持萬維網(wǎng)的HTTP協(xié)議，支持電子郵件的SMTP協(xié)議，支持

32、文件傳輸?shù)腇TP協(xié)議等等。Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & TrainingOSI各層主要功能歸納各層主要功能歸納物理層：透明地傳輸比特流。數(shù)據(jù)鏈路層：在相鄰結(jié)點之間無差錯地傳送幀。網(wǎng)絡(luò)層：在源和目的子網(wǎng)結(jié)點之間選擇路由。運輸層：在端到端之間可靠地傳輸報文。會話層：進行會話管理與會話同步。表示層：數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加密、解密等。應(yīng)用層：直接支

33、持用戶程序。Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training應(yīng)用層運輸層表示層會話層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層7654321主機主機A應(yīng)用層運輸層網(wǎng)絡(luò)層表示層會話層數(shù)據(jù)鏈路層物理層7654321 主機主機B網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層321 OSI模型對等層通信模型對等層通信OSI的層次間關(guān)系的層次間關(guān)系Neusoft Institute of In

34、formationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & TrainingOSI模型每一層數(shù)據(jù)的名稱模型每一層數(shù)據(jù)的名稱 包每層間對應(yīng)的每層間對應(yīng)的“協(xié)議數(shù)據(jù)單元協(xié)議數(shù)據(jù)單元”（Protocol Data Unit，簡稱，簡稱PDU）的名稱都是不同的）的名稱都是不同的Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & Trai

35、ningNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training課件制作人：謝希仁 TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)開放系統(tǒng)互連參考模型開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM的失敗的失敗只要遵循只要遵循 OSI 標(biāo)準(zhǔn)，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方標(biāo)準(zhǔn)，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進行通信。的、也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進行通信。在市場化方面在市場化方面 OSI 卻失敗了。卻失敗了。 OSI 的專家們在完成的專家們在完成 OSI 標(biāo)準(zhǔn)時沒有商業(yè)

36、驅(qū)動力；標(biāo)準(zhǔn)時沒有商業(yè)驅(qū)動力； OSI 的協(xié)議實現(xiàn)起來過分復(fù)雜，且運行效率很低；的協(xié)議實現(xiàn)起來過分復(fù)雜，且運行效率很低； OSI 標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長，因而使得按標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長，因而使得按 OSI 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備無法及時進入市場；設(shè)備無法及時進入市場； OSI 的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個層次中的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個層次中重復(fù)出現(xiàn)。重復(fù)出現(xiàn)。 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of Informatio

37、nDate: 04.Mar.2013IT Education & Training課件制作人：謝希仁兩種國際標(biāo)準(zhǔn)兩種國際標(biāo)準(zhǔn) 法律上的國際標(biāo)準(zhǔn)法律上的國際標(biāo)準(zhǔn) OSI 并沒有得到市場的認(rèn)可。并沒有得到市場的認(rèn)可。 非國際標(biāo)準(zhǔn)非國際標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。 TCP/IP 常被稱為常被稱為事實上的國際標(biāo)準(zhǔn)事實上的國際標(biāo)準(zhǔn)。Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate:

38、 04.Mar.2013IT Education & Training 互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP模型模型 當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)廣泛使用的是DoD（Department Of Defense Model，美國國防部模型 ），是美國國防部設(shè)計的一個網(wǎng)絡(luò)模型，最早用于ARPANET。 有時也稱TCP/IP體系結(jié)構(gòu)，是四層的結(jié)構(gòu)。 互聯(lián)網(wǎng)使用TCP/IP協(xié)議族，注意并不是指TCP和IP這兩個協(xié)議，而是一組協(xié)議，只不過TCP和IP是其中最重要的兩個協(xié)議。Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & T

39、rainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training TCP/IP模型的體系結(jié)構(gòu)模型的體系結(jié)構(gòu) TCP/IP為四層模型為四層模型 網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層 網(wǎng)際層網(wǎng)際層 運輸層運輸層 應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層運輸層TCP/IP 的體系結(jié)構(gòu)Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate:

40、 04.Mar.2013IT Education & Training TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層運輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層主機A主機B路由器網(wǎng)絡(luò) 2網(wǎng)絡(luò) 1應(yīng)用層運輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層4321路由器在轉(zhuǎn)發(fā)分組時最高只用到網(wǎng)絡(luò)層而沒有使用運輸層和應(yīng)用層。 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Trai

41、ningTCP/IP各層主要協(xié)議各層主要協(xié)議Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training沙漏計沙漏計時器形時器形狀的狀的TCP/IP協(xié)議協(xié)議族族 HTTPSMTPDNSFTPTCPUDPIP網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層運輸層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口 1網(wǎng)絡(luò)接口 2網(wǎng)絡(luò)接口 3Everything over IP IP 可為各式各樣的應(yīng)用程序提供

42、服務(wù)IP over Everything IP 可應(yīng)用到各式各樣的網(wǎng)絡(luò)上Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training OSI 與與 TCP/IP模型的比較模型的比較 應(yīng)用層運輸層網(wǎng)絡(luò)層表示層會話層數(shù)據(jù)鏈路層物理層7654321OSI 模型應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層 IP (各種應(yīng)用層協(xié)議如TELNET, FTP, HTTP、S

43、MTP 等)運輸層(TCP 或 UDP)TCP/IP 模型Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training OSI參考模型和參考模型和TCP/IP模型比模型比較較 OSI參考模型和TCP/IP模型都采用了分層結(jié)構(gòu)，OSI參考模型分為7層，TCP/IP模型分為4層在TCP/IP模型中沒有表示層和會話層，TCP/IP模型的應(yīng)用層相

44、當(dāng)于綜合了OSI參考模型中應(yīng)用層、表示層和會話層的功能 TCP/IP模型沒有數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，網(wǎng)絡(luò)接口層包含了這兩層的功能 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training OSI參考模型和參考模型和TCP/IP模型比較模型比較 OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層可以提供無連接和面向連接的兩種服務(wù)，TCP/IP模型的互聯(lián)網(wǎng)層只提供無連接

45、的數(shù)據(jù)報服務(wù) OSI的運輸層提供面向連接的可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，TCP/IP模型中的運輸層有兩個協(xié)議TCP和UDP，TCP提供面向連接的可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，UDP提供無連接的不可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù) OSI參考模型，具有濃厚的通信背景，強調(diào)服務(wù)質(zhì)量，強調(diào)對差錯的控制，先定義了一套完整的框架，然后才發(fā)展相應(yīng)的協(xié)議。TCP/IP協(xié)議產(chǎn)生于因特網(wǎng)的連網(wǎng)需求，是先有了具體的協(xié)議的基礎(chǔ)上，進一步完善了其框架體系，從而也更適合計算機網(wǎng)絡(luò)的特點。 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft

46、 Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training OSI參考模型和參考模型和TCP/IP模型比較模型比較OSI模型體系比較復(fù)雜，設(shè)計先于實現(xiàn)，完全實現(xiàn)OSI參考模型的系統(tǒng)并不多，應(yīng)用的范圍有限，多限于理論研究和教學(xué)。TCP/IP協(xié)議是在實踐中產(chǎn)生和發(fā)展的，在各類平臺中都有穩(wěn)定的實現(xiàn)，并有簡單方便的編程接口（API），得到了廣泛的應(yīng)用。TCP/IP協(xié)議已成為目前網(wǎng)際互連事實上的國際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 200

47、5IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training本書采用的體系結(jié)構(gòu)本書采用的體系結(jié)構(gòu)Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training例例 客戶進程和服務(wù)器進程使用客戶進程和服務(wù)器進程

48、使用 TCP/IP 協(xié)議進行通信協(xié)議進行通信數(shù)據(jù)鏈路層物理層運輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層運輸層網(wǎng)絡(luò)層 客戶發(fā)起連接建立請求 服務(wù)器接受連接建立請求應(yīng)用層應(yīng)用層因特網(wǎng)客戶服務(wù)器以后就逐級使用下層提供的服務(wù)(使用 TCP 和 IP）Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training功能較強的計算機可同時運行多個服功能較強的計算機可同時運行多個服務(wù)

49、器進程務(wù)器進程 數(shù)據(jù)鏈路層物理層運輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層計算機 3服務(wù)器1服務(wù)器2數(shù)據(jù)鏈路層物理層運輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層計算機 1客戶 1數(shù)據(jù)鏈路層物理層運輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層計算機 2客戶 2因特網(wǎng)Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training 具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) TCP/IP 是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、運輸層

50、、網(wǎng)際層是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、運輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。和網(wǎng)絡(luò)接口層。 但最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒有具體內(nèi)容。但最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒有具體內(nèi)容。 因此往往采取折中的辦法，即綜合因此往往采取折中的辦法，即綜合 OSI 和和 TCP/IP 的優(yōu)的優(yōu)點，采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)點，采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) 。 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education

51、 & Training 五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) 應(yīng)用層應(yīng)用層(application layer) 運輸層運輸層(transport layer) 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層(network layer) 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層(data link layer) 物理層物理層(physical layer) 數(shù)據(jù)鏈路層5 應(yīng)用層4 運輸層3 網(wǎng)絡(luò)層2 數(shù)據(jù)鏈路層1 物理層Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of Infor

52、mationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training協(xié)議堆棧協(xié)議堆棧 網(wǎng)絡(luò)各層的功能由各層的協(xié)議來完成，不同層的各種協(xié)議在一起協(xié)同工作，構(gòu)成“協(xié)議堆?！薄?協(xié)議堆棧是為了完成通信所使用的一組協(xié)議的總稱。Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training（1）封裝：網(wǎng)絡(luò)結(jié)點將要傳送的數(shù)據(jù)用特定的協(xié)

53、議頭打）封裝：網(wǎng)絡(luò)結(jié)點將要傳送的數(shù)據(jù)用特定的協(xié)議頭打包或是在數(shù)據(jù)尾部加上報文來傳送數(shù)據(jù)。包或是在數(shù)據(jù)尾部加上報文來傳送數(shù)據(jù)。1.8.3 封裝與解封裝封裝與解封裝 Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training主機主機 1 向主機向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機 1AP2AP1主機 2應(yīng)用進程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用

54、層首部，成為應(yīng)用層 PDUNeusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training計算機計算機 1 向計算機向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321計算機 1AP2AP1計算機 2應(yīng)用層 PDU 再傳送到運輸層加上運輸層首部，成為運輸層報文Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 200

55、5IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training主機主機 1 向主機向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機 1AP2AP1主機 2運輸層報文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為 IP 數(shù)據(jù)報（或分組）Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate

56、: 04.Mar.2013IT Education & Training主機主機 1 向主機向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機 1AP2AP1主機 2IP 數(shù)據(jù)報再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training主機主機 1 向主機向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)

57、 5432154321主機 1AP2AP1主機 2數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training主機主機 1 向主機向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 應(yīng)用層應(yīng)用層(application layer) 5432154321物理傳輸媒體主機 1AP2AP1電信號（或光信號）在物理媒體

58、中傳播從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層主機 2Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training（2）解封裝）解封裝Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate:

59、 04.Mar.2013IT Education & Training計算機計算機 1 向計算機向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321計算機 1AP2AP1計算機 2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training主機主機 1 向主機向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321

60、主機 1AP2AP1主機 2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training主機主機 1 向主機向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機 1AP2AP1主機 2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分上交給運輸層Neusoft Institute of InformationDate:

61、 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training主機主機 1 向主機向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機 1AP2AP1主機 2運輸層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDate: 04.Mar.2013IT Education & Training主機主機 1 向主機向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機 1AP2AP1主機 2應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞?，取出?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進程Neusoft Institute of InformationDate: 25. Feb 2005IT Education & TrainingNeusoft Institute of InformationDat