第2講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議

1、第第2 2講講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 內(nèi)容安排內(nèi)容安排計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是利用通信線路通信線路和和通信設(shè)備通信設(shè)備，將分布在，將分布在不同地點(diǎn)不同地點(diǎn)的功的功能獨(dú)立的能獨(dú)立的計(jì)算機(jī)相計(jì)算機(jī)相連接，實(shí)現(xiàn)連接，實(shí)現(xiàn)資源共享資源共享和和信息傳遞信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從早期的主從式協(xié)議到現(xiàn)在的對(duì)式等協(xié)議，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜，從早期的主從式協(xié)議到現(xiàn)在的對(duì)式等協(xié)議，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜，制定網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（制定網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（network architecturenetwork architecture）用

2、以指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)）用以指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。計(jì)和實(shí)現(xiàn)。IEEE 610.12IEEE 610.12標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于體系結(jié)構(gòu)的定義：一個(gè)給定領(lǐng)域各個(gè)組成標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于體系結(jié)構(gòu)的定義：一個(gè)給定領(lǐng)域各個(gè)組成部分的結(jié)構(gòu)、它們之間的相互關(guān)系、以及指導(dǎo)它們?cè)O(shè)計(jì)和隨時(shí)間部分的結(jié)構(gòu)、它們之間的相互關(guān)系、以及指導(dǎo)它們?cè)O(shè)計(jì)和隨時(shí)間演進(jìn)的原則和指南。演進(jìn)的原則和指南。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（ArchitectureArchitecture）是計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、層次）是計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、層次劃分、各層次的功能以及各層協(xié)議與接口的總稱。也就是這個(gè)計(jì)劃分、各層次的功能以及各層協(xié)議與接口的總稱。也就是這個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)

3、完成的功能的精確定義。算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定義。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)則是具體的。實(shí)現(xiàn)是在遵循這種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)則是具體的。實(shí)現(xiàn)是在遵循這種體系結(jié)構(gòu)的前提下用何種硬件或軟件完成所需功能的問(wèn)題。不能體系結(jié)構(gòu)的前提下用何種硬件或軟件完成所需功能的問(wèn)題。不能將具體的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)說(shuō)成是抽象的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。體系結(jié)構(gòu)相當(dāng)將具體的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)說(shuō)成是抽象的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。體系結(jié)構(gòu)相當(dāng)于對(duì)象的類型，而具體的網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于對(duì)象的一個(gè)實(shí)例。于對(duì)象的類型，而具體的網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于對(duì)象的一個(gè)實(shí)例。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)展（續(xù)）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)展（續(xù)）如同計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)（如馮如同計(jì)算

4、機(jī)體系結(jié)構(gòu)（如馮 諾依曼結(jié)構(gòu)）的提出大大加快諾依曼結(jié)構(gòu)）的提出大大加快了計(jì)算機(jī)的發(fā)展一樣，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，也極大了計(jì)算機(jī)的發(fā)展一樣，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，也極大推動(dòng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展推動(dòng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展早期的早期的ARPANETARPANET采用層次模型，這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的采用層次模型，這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的雛形；雛形；IBMIBM公司于公司于19741974年提出了年提出了SNASNA，按照分層的方法制定，按照分層的方法制定，是一種集中控制的體系結(jié)構(gòu)；是一種集中控制的體系結(jié)構(gòu)；DECDEC公司開(kāi)發(fā)的公司開(kāi)發(fā)的DNADNA是一種分布是一種分布是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)

5、構(gòu)；IEEEIEEE提出了局域網(wǎng)提出了局域網(wǎng)802802參考模型參考模型為使不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都能互連，為使不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都能互連，ISOISO提出了著名提出了著名的的OSI/RMOSI/RM，簡(jiǎn)稱為，簡(jiǎn)稱為OSIOSI，即七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)，即七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)OSI/RMOSI/RM過(guò)分理想和復(fù)雜導(dǎo)致效率低下、實(shí)現(xiàn)困難；標(biāo)準(zhǔn)的制過(guò)分理想和復(fù)雜導(dǎo)致效率低下、實(shí)現(xiàn)困難；標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長(zhǎng)，系統(tǒng)設(shè)備失去商機(jī)；層次劃分也不太合理定周期太長(zhǎng)，系統(tǒng)設(shè)備失去商機(jī)；層次劃分也不太合理TCP/IPTCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)成為事實(shí)上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)四層體系結(jié)構(gòu)成為事實(shí)上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)幾種重要的體系結(jié)構(gòu)幾種重

6、要的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層表示層會(huì)話層數(shù)據(jù)鏈路層物理層7654321OSI數(shù)據(jù)鏈路層物理層高層IEEE 802應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)際層 IP (各種應(yīng)用層協(xié)議如TELNET, FTP, SMTP 等)運(yùn)輸層TCP，UDPTCP/IP數(shù)據(jù)鏈路層物理層LLCMAC4321321計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的評(píng)估計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的評(píng)估應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍盡量廣，適應(yīng)性盡可能強(qiáng)應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍盡量廣，適應(yīng)性盡可能強(qiáng)可擴(kuò)展性：適用于各種網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？蓴U(kuò)展性：適用于各種網(wǎng)絡(luò)規(guī)模健壯性（可生存性）健壯性（可生存性） ：包括安全性、穩(wěn)定性和容：包括安全性、穩(wěn)定性和容錯(cuò)性錯(cuò)性自配置性：網(wǎng)絡(luò)必須能夠最大可能實(shí)現(xiàn)自我設(shè)置自配置

7、性：網(wǎng)絡(luò)必須能夠最大可能實(shí)現(xiàn)自我設(shè)置和運(yùn)作和運(yùn)作確定性：確定性是指相同條件應(yīng)產(chǎn)生相同的結(jié)果確定性：確定性是指相同條件應(yīng)產(chǎn)生相同的結(jié)果可更新性：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)應(yīng)允許新的功能特性可更新性：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)應(yīng)允許新的功能特性逐步加入中而不干擾當(dāng)前的操作逐步加入中而不干擾當(dāng)前的操作計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)終端、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)終端、連接設(shè)備和傳輸介質(zhì)等）、網(wǎng)絡(luò)軟件與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組成連接設(shè)備和傳輸介質(zhì)等）、網(wǎng)絡(luò)軟件與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可看作是由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)某種方式互連構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可看作是由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)

8、某種方式互連構(gòu)成的。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)又稱網(wǎng)絡(luò)單元，是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)處理的。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)又稱網(wǎng)絡(luò)單元，是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)處理設(shè)備、數(shù)據(jù)通信控制設(shè)備和數(shù)據(jù)終端的統(tǒng)稱，從功能上可以設(shè)備、數(shù)據(jù)通信控制設(shè)備和數(shù)據(jù)終端的統(tǒng)稱，從功能上可以分為：發(fā)送節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)。通常把兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間分為：發(fā)送節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)。通常把兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的連線稱為鏈路，而把從信源到信宿的一系列鏈路稱為通路的連線稱為鏈路，而把從信源到信宿的一系列鏈路稱為通路網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)賴以存在的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)賴以存在的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)硬件構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的物理實(shí)體，網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的各網(wǎng)絡(luò)硬件構(gòu)成

9、了計(jì)算機(jī)的物理實(shí)體，網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的各種功能，包括協(xié)議和通信軟件、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等種功能，包括協(xié)議和通信軟件、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指通信雙方公共遵守的一組通信規(guī)則，它是計(jì)算網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指通信雙方公共遵守的一組通信規(guī)則，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正常工作提供各種應(yīng)用服務(wù)的基礎(chǔ)機(jī)網(wǎng)絡(luò)正常工作提供各種應(yīng)用服務(wù)的基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和結(jié)構(gòu)（續(xù)）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和結(jié)構(gòu)（續(xù)）因此從系統(tǒng)功能的角度來(lái)看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由兩個(gè)子網(wǎng)組成：因此從系統(tǒng)功能的角度來(lái)看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由兩個(gè)子網(wǎng)組成：一個(gè)是資源子網(wǎng)，一個(gè)是通信子網(wǎng)一個(gè)是資源子網(wǎng)，一個(gè)是通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)也稱業(yè)務(wù)網(wǎng)，處于網(wǎng)絡(luò)的外層，由主計(jì)算機(jī)、智能資源子

10、網(wǎng)也稱業(yè)務(wù)網(wǎng)，處于網(wǎng)絡(luò)的外層，由主計(jì)算機(jī)、智能終端、磁盤存儲(chǔ)器、工業(yè)控制監(jiān)控設(shè)備、終端、磁盤存儲(chǔ)器、工業(yè)控制監(jiān)控設(shè)備、I/OI/O設(shè)備、各種軟設(shè)備、各種軟件資源和信息資源等組成。資源子網(wǎng)代表著網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理件資源和信息資源等組成。資源子網(wǎng)代表著網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理資源和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源，負(fù)責(zé)全網(wǎng)數(shù)據(jù)處理和向網(wǎng)絡(luò)用戶提供資源和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源，負(fù)責(zé)全網(wǎng)數(shù)據(jù)處理和向網(wǎng)絡(luò)用戶提供資源及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)通信子網(wǎng)也稱傳送網(wǎng)，是由網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備以及連接這些設(shè)備通信子網(wǎng)也稱傳送網(wǎng)，是由網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備以及連接這些設(shè)備的通信信道構(gòu)成，處于網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)層，它承擔(dān)著全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳的通信信道構(gòu)成，處于網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)層，它承擔(dān)著全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸

11、、加工和變換等通信處理工作輸、加工和變換等通信處理工作將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩級(jí)，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩級(jí)，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。通信子網(wǎng)可以被獨(dú)立設(shè)計(jì)和建立，可以專門為某個(gè)機(jī)設(shè)計(jì)。通信子網(wǎng)可以被獨(dú)立設(shè)計(jì)和建立，可以專門為某個(gè)機(jī)構(gòu)擁有，也可以是公用的構(gòu)擁有，也可以是公用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和結(jié)構(gòu)（續(xù)）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（Network TopologyNetwork Topology）是指用傳輸媒體）是指用傳輸媒體互連各種設(shè)備的物理布局（即網(wǎng)絡(luò)的幾何形狀），是互連各種設(shè)備的物理布局（即網(wǎng)絡(luò)的幾何形狀），是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理連接方

12、式，也可看作是各種連接網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理連接方式，也可看作是各種連接網(wǎng)絡(luò)的策略。絡(luò)的策略。一個(gè)優(yōu)良的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)必須保證多用戶間的數(shù)據(jù)傳輸一個(gè)優(yōu)良的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)必須保證多用戶間的數(shù)據(jù)傳輸沒(méi)有延遲或是延遲很少。什么是最好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙Q沒(méi)有延遲或是延遲很少。什么是最好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙Q于設(shè)備的類型和用戶的需求，一種在某種環(huán)境中表現(xiàn)于設(shè)備的類型和用戶的需求，一種在某種環(huán)境中表現(xiàn)很好的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)照搬到另一環(huán)境中也許就變差了。將很好的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)照搬到另一環(huán)境中也許就變差了。將各種設(shè)備用傳輸媒體互連在一起有多種方式，包括：各種設(shè)備用傳輸媒體互連在一起有多種方式，包括：全互連拓?fù)洹⒖偩€拓?fù)?、環(huán)型拓?fù)?、星型拓?fù)?、?shù)形全互

13、連拓?fù)?、總線拓?fù)?、環(huán)型拓?fù)?、星型拓?fù)?、?shù)形結(jié)構(gòu)以及以上幾種方式的組合（混合形式）。結(jié)構(gòu)以及以上幾種方式的組合（混合形式）。 各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)？各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)？ 無(wú)連接分組交付服務(wù)運(yùn)輸服務(wù) (可靠或不可靠)各種應(yīng)用服務(wù)TCP/IP TCP/IP 的三個(gè)服務(wù)層次的三個(gè)服務(wù)層次TCP/IP協(xié)議棧的表示方法一協(xié)議棧的表示方法一：在討論兩個(gè)主機(jī)通過(guò)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連在一起時(shí)，在討論兩個(gè)主機(jī)通過(guò)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連在一起時(shí)，可使用上圖的層次關(guān)系，圖中的邏輯鏈路和物理層簡(jiǎn)化為網(wǎng)絡(luò)接口層，實(shí)際中可使用上圖的層次關(guān)系，圖中的邏輯鏈路和物理層簡(jiǎn)化為網(wǎng)絡(luò)接口層，實(shí)際中由網(wǎng)絡(luò)接口卡實(shí)現(xiàn)這兩層的功能。注意在網(wǎng)絡(luò)互連

14、中起重要作用的路由器沒(méi)有由網(wǎng)絡(luò)接口卡實(shí)現(xiàn)這兩層的功能。注意在網(wǎng)絡(luò)互連中起重要作用的路由器沒(méi)有應(yīng)用層和運(yùn)輸層。應(yīng)用層和運(yùn)輸層。TCP/IP協(xié)議棧的表示方法二協(xié)議棧的表示方法二：用按層次高低排列的一些協(xié)議來(lái)表示用按層次高低排列的一些協(xié)議來(lái)表示TCP/IPTCP/IP協(xié)協(xié)議族。沙漏計(jì)時(shí)器形狀的議族。沙漏計(jì)時(shí)器形狀的TCP/IPTCP/IP協(xié)議族表明：協(xié)議族表明：TCP/IPTCP/IP可以為各式各樣的應(yīng)用可以為各式各樣的應(yīng)用提供服務(wù)提供服務(wù)(everything over IP)(everything over IP)，也可以連接到各式各樣的網(wǎng)絡(luò)上（，也可以連接到各式各樣的網(wǎng)絡(luò)上（IP over I

15、P over everything)everything)。協(xié)議與分層協(xié)議與分層相關(guān)定義：相關(guān)定義： 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Network ProtocolNetwork Protocol）：網(wǎng)絡(luò)中用于規(guī)定信息格式及）：網(wǎng)絡(luò)中用于規(guī)定信息格式及如何實(shí)現(xiàn)通信的對(duì)等實(shí)體間發(fā)送和接收信息的一套規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)如何實(shí)現(xiàn)通信的對(duì)等實(shí)體間發(fā)送和接收信息的一套規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定或約定 對(duì)等實(shí)體（對(duì)等實(shí)體（peer entitypeer entity）：通常指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中處于）：通常指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中處于相同層次的通信協(xié)議進(jìn)程。相同層次的通信協(xié)議進(jìn)程。 協(xié)議軟件（協(xié)議軟件（protocol software

16、protocol software）：實(shí)現(xiàn)這些規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)和約定）：實(shí)現(xiàn)這些規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)和約定的軟件的軟件 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個(gè)要素組成：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個(gè)要素組成：（1 1）語(yǔ)法語(yǔ)法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式；，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式； （2 2）語(yǔ)義語(yǔ)義，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何 種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)；種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)； （3 3）同步同步，即事件，即事件/ /操作發(fā)生順序的詳細(xì)說(shuō)明。操作發(fā)生順序的詳細(xì)說(shuō)明。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)例網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)例以兩個(gè)人打電話為例說(shuō)明協(xié)議的概念以兩個(gè)人打電話為例說(shuō)明協(xié)議的概念 甲要打電話給乙，首先甲撥通乙的電話號(hào)

17、碼，對(duì)方電話振甲要打電話給乙，首先甲撥通乙的電話號(hào)碼，對(duì)方電話振鈴，乙拿起電話，然后甲乙開(kāi)始通話，通話完畢后，雙方鈴，乙拿起電話，然后甲乙開(kāi)始通話，通話完畢后，雙方掛斷電話。在這個(gè)過(guò)程中，甲乙雙方都遵守打電話的協(xié)掛斷電話。在這個(gè)過(guò)程中，甲乙雙方都遵守打電話的協(xié)議。其中，電話號(hào)碼就好比是議。其中，電話號(hào)碼就好比是“語(yǔ)法語(yǔ)法”，一般電話號(hào)碼由，一般電話號(hào)碼由5到到8位阿拉伯?dāng)?shù)字組成，如果是長(zhǎng)途要加撥區(qū)號(hào)。甲撥通乙的位阿拉伯?dāng)?shù)字組成，如果是長(zhǎng)途要加撥區(qū)號(hào)。甲撥通乙的電話后，乙的電話會(huì)振鈴，振鈴是一個(gè)信號(hào)，表示有電話電話后，乙的電話會(huì)振鈴，振鈴是一個(gè)信號(hào)，表示有電話打進(jìn)，乙選擇接電話，這一系列的動(dòng)作包

18、括了控制信號(hào)、打進(jìn)，乙選擇接電話，這一系列的動(dòng)作包括了控制信號(hào)、響應(yīng)動(dòng)作等等，就好比是響應(yīng)動(dòng)作等等，就好比是“語(yǔ)義語(yǔ)義”；“時(shí)序時(shí)序的概念更好的概念更好理理解，因?yàn)榧讚芰穗娫?，乙的電話才?huì)響，乙聽(tīng)到鈴聲后才解，因?yàn)榧讚芰穗娫?，乙的電話才?huì)響，乙聽(tīng)到鈴聲后才會(huì)考慮要不要接，這一系列事件的因果關(guān)系十分明確。會(huì)考慮要不要接，這一系列事件的因果關(guān)系十分明確。劃分層次的例子劃分層次的例子1-1-寄信寄信通信者活動(dòng)郵局服務(wù)業(yè)務(wù)郵局轉(zhuǎn)送業(yè)務(wù)發(fā)信者通信者活動(dòng)郵局服務(wù)業(yè)務(wù)郵局轉(zhuǎn)送業(yè)務(wù)收信者運(yùn)輸部門的郵件運(yùn)輸業(yè)務(wù)書(shū)寫(xiě)信件貼郵票送郵箱收集信件蓋郵戳信件分揀信件打包送運(yùn)輸部門路由選擇運(yùn)輸轉(zhuǎn)送郵局接收郵包分發(fā)郵件郵件拆

19、包信件投遞信件分揀閱讀信件拆信封通 信 網(wǎng) 絡(luò)計(jì)算機(jī)1文件傳送模塊通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊計(jì)算機(jī)2通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊與通信有關(guān)的報(bào)文文件及文件傳送命令網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口文件傳送模塊劃分層次的例子劃分層次的例子2-2-文件傳輸文件傳輸劃分層次的例子劃分層次的例子3-3-哲學(xué)家通信交流哲學(xué)家通信交流(1)(1)設(shè)計(jì)者采取把通信問(wèn)題劃分為成多個(gè)小問(wèn)題，然設(shè)計(jì)者采取把通信問(wèn)題劃分為成多個(gè)小問(wèn)題，然后為每個(gè)小問(wèn)題設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的協(xié)議的方法。這樣后為每個(gè)小問(wèn)題設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的協(xié)議的方法。這樣做使得每個(gè)協(xié)議的設(shè)計(jì)、分析、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試比較容做使得每個(gè)協(xié)議的設(shè)計(jì)、分析、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試比較容易，降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，同時(shí)

20、也便于維護(hù)。易，降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，同時(shí)也便于維護(hù)。(2)(2)將網(wǎng)絡(luò)功能獨(dú)立成不同的層次，降低了整體協(xié)議將網(wǎng)絡(luò)功能獨(dú)立成不同的層次，降低了整體協(xié)議因技術(shù)變化而遭受的沖擊。不需要更改物理網(wǎng)絡(luò)，因技術(shù)變化而遭受的沖擊。不需要更改物理網(wǎng)絡(luò)，新的應(yīng)用程序就能加入；而新的網(wǎng)絡(luò)硬件安裝后，新的應(yīng)用程序就能加入；而新的網(wǎng)絡(luò)硬件安裝后，也不必重新設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件。也不必重新設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件。(3)(3)各層之間獨(dú)立，結(jié)構(gòu)可分開(kāi)，每層可采用最合適各層之間獨(dú)立，結(jié)構(gòu)可分開(kāi)，每層可采用最合適的技術(shù)，靈活性好，能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。的技術(shù)，靈活性好，能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。協(xié)議分層的優(yōu)點(diǎn)協(xié)議分層的優(yōu)點(diǎn)（1 1）當(dāng)需要有一個(gè)不同等級(jí)的

21、抽象時(shí)，就應(yīng)當(dāng)有一個(gè)相）當(dāng)需要有一個(gè)不同等級(jí)的抽象時(shí)，就應(yīng)當(dāng)有一個(gè)相 應(yīng)的層次應(yīng)的層次（2 2）層與層的邊界的選擇應(yīng)該得使通過(guò)這些邊界的信息）層與層的邊界的選擇應(yīng)該得使通過(guò)這些邊界的信息量盡可能少量盡可能少（3 3）層次數(shù)量要適當(dāng)：若層次太少，就會(huì)使每一層的協(xié)）層次數(shù)量要適當(dāng)：若層次太少，就會(huì)使每一層的協(xié)議太復(fù)雜。但層次太多又會(huì)在完成描述和綜合各層功議太復(fù)雜。但層次太多又會(huì)在完成描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時(shí)遇到許多困難。能的系統(tǒng)工程任務(wù)時(shí)遇到許多困難。（4 4）每一層的功能應(yīng)明確）每一層的功能應(yīng)明確 在物理媒體上透明的傳送比特流在物理媒體上透明的傳送比特流 在鏈路上無(wú)差錯(cuò)地傳送幀在鏈路上

22、無(wú)差錯(cuò)地傳送幀 路由選擇和分組傳送路由選擇和分組傳送 建立和釋放連接建立和釋放連接協(xié)議分層的原則協(xié)議分層的原則計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原理體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原理體系結(jié)構(gòu)TCP/IPTCP/IP與與OSI/RMOSI/RM的共同點(diǎn)的共同點(diǎn)都采用協(xié)議棧的概念；層次的功能大體相似；運(yùn)輸層以上是面向都采用協(xié)議棧的概念；層次的功能大體相似；運(yùn)輸層以上是面向應(yīng)用的運(yùn)輸服務(wù)用戶應(yīng)用的運(yùn)輸服務(wù)用戶TCP/IPTCP/IP與與OSI/RMOSI/RM的不同點(diǎn)的不同點(diǎn)TCP/IPTCP/IP層次之間的調(diào)用關(guān)系不像層次之間的調(diào)用關(guān)系不像OSIOSI那樣嚴(yán)格。那樣嚴(yán)格。TCP/IPTCP/IP中上級(jí)可中上級(jí)可以越級(jí)調(diào)用更低的下

23、級(jí)所提供的服務(wù)，提高了協(xié)議效率。以越級(jí)調(diào)用更低的下級(jí)所提供的服務(wù)，提高了協(xié)議效率。TCP/IPTCP/IP一開(kāi)始就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互連問(wèn)題，并將網(wǎng)際協(xié)議一開(kāi)始就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互連問(wèn)題，并將網(wǎng)際協(xié)議IP IP 作為作為TCP/IP TCP/IP 的重要組成部分。的重要組成部分。ISO ISO 最初未考慮這點(diǎn)。后來(lái)只好最初未考慮這點(diǎn)。后來(lái)只好在網(wǎng)絡(luò)層中劃分出一個(gè)子層來(lái)完成類似在網(wǎng)絡(luò)層中劃分出一個(gè)子層來(lái)完成類似TCP/IPTCP/IP中中IPIP的功能。的功能。TCP/IPTCP/IP一開(kāi)始就對(duì)面向連接服務(wù)和無(wú)連接服務(wù)并重，而一開(kāi)始就對(duì)面向連接服務(wù)和無(wú)連接服務(wù)并重，而OSIOSI很晚很晚才制定

24、無(wú)連接服務(wù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)連接服務(wù)對(duì)于互連網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳才制定無(wú)連接服務(wù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)連接服務(wù)對(duì)于互連網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳送以及分組話音通信很重要。送以及分組話音通信很重要。TCP/IPTCP/IP還有較好的網(wǎng)絡(luò)管理功能還有較好的網(wǎng)絡(luò)管理功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原理體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原理體系結(jié)構(gòu)OSIOSI七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜并已經(jīng)過(guò)時(shí)，但其概念清楚，七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜并已經(jīng)過(guò)時(shí)，但其概念清楚，體系結(jié)構(gòu)理論較完整。體系結(jié)構(gòu)理論較完整。TCP/IPTCP/IP四層四層體系結(jié)構(gòu)已成主流，但沒(méi)有明確區(qū)分服務(wù)、體系結(jié)構(gòu)已成主流，但沒(méi)有明確區(qū)分服務(wù)、接口和協(xié)議等概念，模型通用性較差，網(wǎng)絡(luò)接口層僅接口和協(xié)議等概念，模型通用性

25、較差，網(wǎng)絡(luò)接口層僅僅是個(gè)接口，而沒(méi)有考慮數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。僅是個(gè)接口，而沒(méi)有考慮數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。使用使用OSIOSI模型可以很好討論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，但是它并未流模型可以很好討論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，但是它并未流行。行。TCP/IPTCP/IP模型正好相反，其模型本身實(shí)際上并不存模型正好相反，其模型本身實(shí)際上并不存在，只是對(duì)現(xiàn)存協(xié)議的一個(gè)歸納和總結(jié)，在，只是對(duì)現(xiàn)存協(xié)議的一個(gè)歸納和總結(jié)， 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與與TCP/IP的優(yōu)的優(yōu)點(diǎn)，采用一種通用點(diǎn)，采用一種通用五層原理體系結(jié)構(gòu)五層原理體系結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層應(yīng)用層運(yùn)輸層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層層物理物理

26、層層數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊報(bào)文報(bào)文分組分組幀幀比特比特五層原理體系結(jié)構(gòu)五層原理體系結(jié)構(gòu)1 1應(yīng)用層應(yīng)用層 (application layer)：原理體系結(jié)構(gòu)中的最高層。原理體系結(jié)構(gòu)中的最高層。應(yīng)用層確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需要，應(yīng)用層確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需要，直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。最為復(fù)雜，包含的直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。最為復(fù)雜，包含的協(xié)議最多。協(xié)議最多。2.運(yùn)輸層運(yùn)輸層 (transport layer)：運(yùn)輸層的任務(wù)就是負(fù)責(zé)主機(jī)中運(yùn)輸層的任務(wù)就是負(fù)責(zé)主機(jī)中兩個(gè)進(jìn)程之間的通信，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇莾蓚€(gè)進(jìn)程之間的通信，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菆?bào)文段報(bào)文段(segment)(s

27、egment)或或用戶數(shù)據(jù)報(bào)用戶數(shù)據(jù)報(bào)。即提供可靠的、透明的端到。即提供可靠的、透明的端到端的數(shù)據(jù)傳輸，以及差錯(cuò)控制和流量控制機(jī)制。端的數(shù)據(jù)傳輸，以及差錯(cuò)控制和流量控制機(jī)制。2.2.網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層(network layer)：網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)為分組交換網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信。不同主機(jī)提供通信?？刂仆ㄐ抛泳W(wǎng)的運(yùn)行，即進(jìn)行路控制通信子網(wǎng)的運(yùn)行，即進(jìn)行路由選擇、負(fù)載均衡和網(wǎng)絡(luò)互連。由選擇、負(fù)載均衡和網(wǎng)絡(luò)互連。在網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)的傳在網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)的傳送單位是送單位是分組分組或或包包。在。在TCP/IPTCP/IP體系中，分組也叫作體系中，分組也叫作IPIP數(shù)據(jù)報(bào)，或簡(jiǎn)稱為數(shù)據(jù)報(bào)，或簡(jiǎn)稱

28、為數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)(datagram)(datagram)。 五層原理體系結(jié)構(gòu)描述五層原理體系結(jié)構(gòu)描述4.數(shù)據(jù)鏈路層（數(shù)據(jù)鏈路層（data link layer）：）：數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的鏈路上無(wú)差錯(cuò)地傳送以是在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的鏈路上無(wú)差錯(cuò)地傳送以幀幀(frame)(frame)為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息。數(shù)據(jù)鏈路層有時(shí)也常簡(jiǎn)稱為控制信息。數(shù)據(jù)鏈路層有時(shí)也常簡(jiǎn)稱為鏈路層鏈路層。數(shù)。數(shù)據(jù)鏈路層把一條有可能出差錯(cuò)的實(shí)際鏈路轉(zhuǎn)變成為據(jù)鏈路層把一條有可能出差錯(cuò)的實(shí)際鏈路轉(zhuǎn)變成為讓上層看似一條不出差錯(cuò)的鏈路。讓上層看似一條

29、不出差錯(cuò)的鏈路。5.物理層（物理層（physical layer）: 物理層的任務(wù)就是物理層的任務(wù)就是透明透明地地傳送比特流。即實(shí)現(xiàn)通信節(jié)點(diǎn)之間的物理連接，在傳送比特流。即實(shí)現(xiàn)通信節(jié)點(diǎn)之間的物理連接，在物理傳輸介質(zhì)上傳輸非結(jié)構(gòu)化的物理傳輸介質(zhì)上傳輸非結(jié)構(gòu)化的“0”0”和和“1”1”二進(jìn)二進(jìn)制比特流。注意物理媒體并不屬于物理層。制比特流。注意物理媒體并不屬于物理層。五層原理體系結(jié)構(gòu)描述五層原理體系結(jié)構(gòu)描述( (續(xù)續(xù)) ) TCP和和UDP在五層原理體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在五層原理體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用datagramstreamsegmentframedatagrammessagepacketframeUDPT

30、CP數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)輸層運(yùn)輸層應(yīng)用層應(yīng)用層bitbit物理層層物理層層總體上與有線、無(wú)線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)一致；總體上與有線、無(wú)線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)一致；便于這些網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)便于這些網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)原有固定用戶設(shè)備的協(xié)議結(jié)構(gòu)不用改變或改變很少就原有固定用戶設(shè)備的協(xié)議結(jié)構(gòu)不用改變或改變很少就能與移動(dòng)臺(tái)通信能與移動(dòng)臺(tái)通信固定用戶之間的通信協(xié)議不用改變固定用戶之間的通信協(xié)議不用改變?cè)谝延械木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)中增加移動(dòng)管理功能，在已有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)中增加移動(dòng)管理功能，在系統(tǒng)管理、層管理和層操作程序中添補(bǔ)相應(yīng)模塊，在系統(tǒng)管理、層管理和層操作程序中添補(bǔ)相應(yīng)模塊，以完成對(duì)移動(dòng)臺(tái)的動(dòng)態(tài)尋址，以完成

31、對(duì)移動(dòng)臺(tái)的動(dòng)態(tài)尋址，尋址主要由網(wǎng)絡(luò)層解決，故主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)層管理和操尋址主要由網(wǎng)絡(luò)層解決，故主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)層管理和操作進(jìn)行添補(bǔ)。作進(jìn)行添補(bǔ)。5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1應(yīng)用進(jìn)程 AP1 向應(yīng)用進(jìn)程 AP2 發(fā)送數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1應(yīng)用進(jìn)程將數(shù)據(jù)傳給應(yīng)用層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1首部加上應(yīng)用層的首部后傳給運(yùn)輸層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1變成運(yùn)輸

32、層的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1加上運(yùn)輸層的首部后傳給網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1變成網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1加上網(wǎng)絡(luò)層的首部后傳給數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1變成數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1加上數(shù)據(jù)鏈路層的首部和尾部

33、后傳給物理層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1變成物理層的比特流送到物理傳輸媒體中傳輸數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1物理層收到的比特流上交給數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321

34、物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)ナ撞亢臀膊亢髮?shù)據(jù)部分上交給網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞亢髮?shù)據(jù)部分上交給運(yùn)輸層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞亢髮?shù)據(jù)部分上交給運(yùn)輸層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理

35、 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1運(yùn)輸層剝?nèi)ナ撞亢髮?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1運(yùn)輸層剝?nèi)ナ撞亢髮?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞亢髮?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒

36、體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞亢髮?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過(guò)程5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1。本層的服務(wù)用戶只能。本層的服務(wù)用戶只能實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)服 務(wù) 提 供 者服 務(wù) 用 戶服 務(wù) 用 戶協(xié) 議SAPSAP提 供 服 務(wù)交換原語(yǔ)交換原語(yǔ) 服務(wù)原語(yǔ)：上層使用下層所提供的服務(wù)必須通過(guò)與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務(wù)原語(yǔ) 服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)：同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方 服務(wù)

37、數(shù)據(jù)單元(SDU)：層間交換的數(shù)據(jù) 協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)：對(duì)等實(shí)體間交換的數(shù)據(jù) 相鄰層之間的關(guān)系相鄰層之間的關(guān)系 面向連接服務(wù)（面向連接服務(wù)（以電話系統(tǒng)為模式以電話系統(tǒng)為模式） 連接：對(duì)等實(shí)體為進(jìn)行數(shù)據(jù)通信而進(jìn)行的一種交互聯(lián)系連接：對(duì)等實(shí)體為進(jìn)行數(shù)據(jù)通信而進(jìn)行的一種交互聯(lián)系 三個(gè)階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳輸（連接維護(hù)）、連接釋放三個(gè)階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳輸（連接維護(hù)）、連接釋放 虛電路服務(wù)、按序傳送數(shù)據(jù)、適于一段時(shí)間內(nèi)傳送大量報(bào)文虛電路服務(wù)、按序傳送數(shù)據(jù)、適于一段時(shí)間內(nèi)傳送大量報(bào)文 永久虛電路適合于頻繁的通信，省去連接建立和釋放永久虛電路適合于頻繁的通信，省去連接建立和釋放 無(wú)連接服務(wù)（無(wú)連接服

38、務(wù)（以郵政系統(tǒng)為模式以郵政系統(tǒng)為模式） 不事先建立連接，不預(yù)留資源，兩端的實(shí)體不需同時(shí)激活，靈活、不事先建立連接，不預(yù)留資源，兩端的實(shí)體不需同時(shí)激活，靈活、迅速，不能保證報(bào)文的丟失、重復(fù)、失序迅速，不能保證報(bào)文的丟失、重復(fù)、失序 三種類型：數(shù)據(jù)報(bào)三種類型：數(shù)據(jù)報(bào)(datagram)、證實(shí)交付、證實(shí)交付(confirmed delivery, 可靠可靠 的數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)報(bào))、請(qǐng)求回答、請(qǐng)求回答(request-reply) 適于傳送少量零星的報(bào)文適于傳送少量零星的報(bào)文面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)面向連接的服務(wù)與電話系統(tǒng)比較面向連接的服務(wù)與電話系統(tǒng)比較服服務(wù)務(wù)原原語(yǔ)語(yǔ)面面向向連連

39、接接的的服服務(wù)務(wù)電電話話系系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)實(shí)例例1連接請(qǐng)求服務(wù)用戶請(qǐng)求建立一個(gè)連接撥朋友家的電話號(hào)碼2連接指示服務(wù)提供者向被呼叫方示意有人請(qǐng)求建立連接他家的電話鈴響了3連接響應(yīng)被呼叫方用來(lái)表示接受建立連接請(qǐng)求他拿起電話4連接證實(shí)服務(wù)提供者通知呼叫方建立連接的請(qǐng)求已被接受你聽(tīng)到響鈴?fù)Ｖ?數(shù)據(jù)請(qǐng)求請(qǐng)求服務(wù)提供者把數(shù)據(jù)傳給對(duì)方你向他約定見(jiàn)面時(shí)間6數(shù)據(jù)指示表示數(shù)據(jù)的到達(dá)他表示同意7斷連請(qǐng)求請(qǐng)求釋放連接你掛斷電話8斷連指示將釋放連接請(qǐng)求通知對(duì)方他聽(tīng)到了，也掛斷電話計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述協(xié)議設(shè)計(jì)原則協(xié)議設(shè)計(jì)原則計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議設(shè)計(jì)者不是設(shè)計(jì)一個(gè)單一、巨大的協(xié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議設(shè)計(jì)者不是設(shè)計(jì)一個(gè)單一、巨

40、大的協(xié)議來(lái)為所有可能形式的通信規(guī)定完整的細(xì)節(jié)，而是采取議來(lái)為所有可能形式的通信規(guī)定完整的細(xì)節(jié)，而是采取了把通信問(wèn)題劃分成多個(gè)子問(wèn)題，然后為每個(gè)子問(wèn)題設(shè)了把通信問(wèn)題劃分成多個(gè)子問(wèn)題，然后為每個(gè)子問(wèn)題設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的協(xié)議的方法，這樣使得每個(gè)協(xié)議的設(shè)計(jì)、計(jì)一個(gè)單獨(dú)的協(xié)議的方法，這樣使得每個(gè)協(xié)議的設(shè)計(jì)、分析、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試比較容易。必須仔細(xì)地劃分各個(gè)協(xié)議，分析、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試比較容易。必須仔細(xì)地劃分各個(gè)協(xié)議，以確保生成的通信系統(tǒng)有效和高效。為了避免重復(fù)工作，以確保生成的通信系統(tǒng)有效和高效。為了避免重復(fù)工作，每個(gè)協(xié)議應(yīng)該處理其他協(xié)議所未處理的那部分通信問(wèn)題。每個(gè)協(xié)議應(yīng)該處理其他協(xié)議所未處理的那部分通信問(wèn)題。為了讓

41、協(xié)議有效實(shí)現(xiàn)，協(xié)議之間應(yīng)能共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和信為了讓協(xié)議有效實(shí)現(xiàn)，協(xié)議之間應(yīng)能共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和信息。最后，這些協(xié)議的組合應(yīng)該能處理所有可能的硬件息。最后，這些協(xié)議的組合應(yīng)該能處理所有可能的硬件錯(cuò)誤或其他的異常情況。錯(cuò)誤或其他的異常情況。 協(xié)議設(shè)計(jì)原則（續(xù)）協(xié)議設(shè)計(jì)原則（續(xù)）一個(gè)完整的協(xié)議設(shè)計(jì)方案應(yīng)該是：不是孤立地開(kāi)發(fā)每個(gè)一個(gè)完整的協(xié)議設(shè)計(jì)方案應(yīng)該是：不是孤立地開(kāi)發(fā)每個(gè)協(xié)議，而是將協(xié)議設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成完整、協(xié)作的集合，稱為協(xié)議，而是將協(xié)議設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成完整、協(xié)作的集合，稱為協(xié)議組（協(xié)議組（protocol suite）或協(xié)議族（）或協(xié)議族（family）。協(xié)議族中）。協(xié)議族中的每個(gè)協(xié)議解決部分通信問(wèn)題，這些協(xié)議

42、合起來(lái)就解決的每個(gè)協(xié)議解決部分通信問(wèn)題，這些協(xié)議合起來(lái)就解決了整個(gè)通信問(wèn)題。了整個(gè)通信問(wèn)題。分層模型（分層模型（layering model）是設(shè)計(jì)協(xié)議族的一種重要的）是設(shè)計(jì)協(xié)議族的一種重要的工具。協(xié)議族中各個(gè)協(xié)議被安排了不同的任務(wù)，例如數(shù)工具。協(xié)議族中各個(gè)協(xié)議被安排了不同的任務(wù)，例如數(shù)據(jù)翻譯、數(shù)據(jù)處理、錯(cuò)誤校驗(yàn)以及編址，這些協(xié)議對(duì)應(yīng)據(jù)翻譯、數(shù)據(jù)處理、錯(cuò)誤校驗(yàn)以及編址，這些協(xié)議對(duì)應(yīng)于于OSI和和TCP/IP模型的不同層。模型的不同層。為了發(fā)揮協(xié)議的功能，必須首先清楚什么協(xié)議適合什么樣為了發(fā)揮協(xié)議的功能，必須首先清楚什么協(xié)議適合什么樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。具體使用何種協(xié)議依賴于很多因素，包括網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

43、具體使用何種協(xié)議依賴于很多因素，包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全性和傳輸速率、資源利用率和兼容性，絡(luò)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全性和傳輸速率、資源利用率和兼容性，等等。等等。 因特網(wǎng)使用的協(xié)議很多，但其中最為重要的協(xié)議就因特網(wǎng)使用的協(xié)議很多，但其中最為重要的協(xié)議就是是IPIP和和TCPTCP。通常用。通常用 TCP/IP TCP/IP 這樣的記法表示以這樣的記法表示以 TCP TCP 和和 IP IP 為核心的協(xié)議族。為核心的協(xié)議族。 因特網(wǎng)應(yīng)用程序TCP 協(xié)議保證了應(yīng)用程序之間的可靠通信應(yīng)用程序IP 協(xié)議控制分組在因特網(wǎng)的傳輸?shù)槐ＷC可靠交付IPIP協(xié)議協(xié)議 IPIP協(xié)議是協(xié)議是TCP/IPTCP/IP協(xié)議族中最為

44、核心的協(xié)議。所有的協(xié)議族中最為核心的協(xié)議。所有的TCPTCP、UDPUDP、ICMPICMP及及IGMPIGMP數(shù)據(jù)都以數(shù)據(jù)都以IPIP數(shù)據(jù)報(bào)格式數(shù)據(jù)報(bào)格式傳輸。傳輸。IPIP提供不可靠、無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，不可靠提供不可靠、無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，不可靠是指它不能保證是指它不能保證IPIP數(shù)據(jù)報(bào)成功地到達(dá)目的地，而僅提供盡數(shù)據(jù)報(bào)成功地到達(dá)目的地，而僅提供盡可能好的傳輸服務(wù)。無(wú)連接是指可能好的傳輸服務(wù)。無(wú)連接是指IPIP并不維護(hù)任何關(guān)于后續(xù)并不維護(hù)任何關(guān)于后續(xù)數(shù)據(jù)報(bào)的狀態(tài)信息，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的處理是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)報(bào)的狀態(tài)信息，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的處理是相互獨(dú)立的。這也意味著，這也意味著，IPIP數(shù)據(jù)報(bào)可以不

45、按發(fā)送順序接收。數(shù)據(jù)報(bào)可以不按發(fā)送順序接收。 IPIP協(xié)議具有：協(xié)議具有：IPIP地址管理功能；子網(wǎng)劃分；路由選擇地址管理功能；子網(wǎng)劃分；路由選擇和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等功能。和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等功能。 每臺(tái)主機(jī)必需有一個(gè)每臺(tái)主機(jī)必需有一個(gè)IPIP地址。主機(jī)獲取地址。主機(jī)獲取IPIP地址方式：地址方式：靜態(tài)分配，手工設(shè)置；動(dòng)態(tài)分配：要借助靜態(tài)分配，手工設(shè)置；動(dòng)態(tài)分配：要借助DHCPDHCP服務(wù)。服務(wù)。IPIP協(xié)議（續(xù)）協(xié)議（續(xù)）IP協(xié)議具有良好的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能，無(wú)論是低速的協(xié)議具有良好的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能，無(wú)論是低速的X.25網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)還是高速的絡(luò)還是高速的ATM網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)，IP協(xié)議都能很好地在這些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都能很好地在這些網(wǎng)

46、絡(luò)上運(yùn)行。正是上運(yùn)行。正是IP協(xié)議這種良好的適應(yīng)性，使得協(xié)議這種良好的適應(yīng)性，使得IP協(xié)議得到協(xié)議得到廣泛應(yīng)用，成為支撐廣泛應(yīng)用，成為支撐Internet的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。IP協(xié)議向上層提供協(xié)議向上層提供統(tǒng)一的統(tǒng)一的IP數(shù)據(jù)報(bào)，使得各種物理幀的差異性對(duì)上層協(xié)議不數(shù)據(jù)報(bào)，使得各種物理幀的差異性對(duì)上層協(xié)議不復(fù)存在。復(fù)存在。IP協(xié)議是點(diǎn)到點(diǎn)的，核心問(wèn)題是尋徑。協(xié)議是點(diǎn)到點(diǎn)的，核心問(wèn)題是尋徑。與與IP協(xié)議配套使用的還有三個(gè)協(xié)議：地址轉(zhuǎn)換協(xié)議協(xié)議配套使用的還有三個(gè)協(xié)議：地址轉(zhuǎn)換協(xié)議（ARP）、反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議（）、反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議（RARP）和網(wǎng)際控）和網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議（制報(bào)文協(xié)議（ICMP ）。）。IP

47、IP分組格式分組格式IP分組是分組是IP協(xié)議的基本處理單元，運(yùn)輸層的數(shù)據(jù)交給協(xié)議的基本處理單元，運(yùn)輸層的數(shù)據(jù)交給IP協(xié)議后，協(xié)議后，IP協(xié)議要在數(shù)據(jù)的前面加上一個(gè)協(xié)議要在數(shù)據(jù)的前面加上一個(gè)IP分組頭，用分組頭，用于控制數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)處理等。于控制數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)處理等。IP分組，包括分組頭和數(shù)據(jù)分組，包括分組頭和數(shù)據(jù)域兩部分。分組頭長(zhǎng)度是域兩部分。分組頭長(zhǎng)度是4字節(jié)的整數(shù)，普通的字節(jié)的整數(shù)，普通的IP分組分組頭長(zhǎng)為頭長(zhǎng)為20個(gè)字節(jié)，可包含選項(xiàng)字段（最多個(gè)字節(jié)，可包含選項(xiàng)字段（最多40字節(jié)）。字節(jié)）。IPIP地址地址IP地址是一個(gè)很重要的概念，對(duì)路由選擇有很大影響。地址是一個(gè)很重要的概念，對(duì)路由選擇有很大

48、影響。IP地址就是給每一個(gè)連接在地址就是給每一個(gè)連接在Internet上的主機(jī)分配一個(gè)上的主機(jī)分配一個(gè)唯一的唯一的32bit地址，對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的結(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)是一個(gè)邏輯地地址，對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的結(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)是一個(gè)邏輯地址，獨(dú)立于任何特定的網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)配置。址，獨(dú)立于任何特定的網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)配置。IP地址包地址包括括4個(gè)字節(jié)，可以分為網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部分，這個(gè)字節(jié)，可以分為網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部分，這種結(jié)構(gòu)使得在種結(jié)構(gòu)使得在Internet上可以很方便地進(jìn)行尋址：先按上可以很方便地進(jìn)行尋址：先按IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址找到網(wǎng)絡(luò)，再按主機(jī)地址把主機(jī)找地址中的網(wǎng)絡(luò)地址找到網(wǎng)絡(luò)，再按主機(jī)地址把主機(jī)找到。所以到。所以IP地

49、址并不只是一個(gè)計(jì)算機(jī)的標(biāo)識(shí)，而是指出地址并不只是一個(gè)計(jì)算機(jī)的標(biāo)識(shí)，而是指出了連接到某個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)計(jì)算機(jī)。了連接到某個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)計(jì)算機(jī)。為便于對(duì)為便于對(duì)IP地址進(jìn)行管理，同時(shí)還考慮到網(wǎng)絡(luò)的差異。地址進(jìn)行管理，同時(shí)還考慮到網(wǎng)絡(luò)的差異。因此因此Internet的的IP地址分成為五類，即地址分成為五類，即A類到類到E類。這樣，類。這樣，IP地址由三個(gè)字段組成：類別字段、網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼字段地址由三個(gè)字段組成：類別字段、網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼字段（net-id）和主機(jī)號(hào)碼字段（）和主機(jī)號(hào)碼字段（host-id）。）。IPIP地址的類型地址的類型特殊的特殊的IPIP地址地址 全全0的網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼，表示的網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼，表示“本網(wǎng)絡(luò)本

50、網(wǎng)絡(luò)”或或“我不知道號(hào)碼的這我不知道號(hào)碼的這個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)”。 全全1的網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼。的網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼。 全全0的主機(jī)號(hào)碼，這表示該的主機(jī)號(hào)碼，這表示該IP地址就是網(wǎng)絡(luò)的地址。地址就是網(wǎng)絡(luò)的地址。 全全1的主機(jī)號(hào)碼，表示廣播地址，即對(duì)該網(wǎng)絡(luò)上所有的主的主機(jī)號(hào)碼，表示廣播地址，即對(duì)該網(wǎng)絡(luò)上所有的主 機(jī)進(jìn)行廣播。機(jī)進(jìn)行廣播。 全全0的的IP地址，即地址，即。 127.X.X.X.，這里，這里X.X.X為任何數(shù)。這樣的網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼用作為任何數(shù)。這樣的網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼用作本地軟件回送測(cè)試（本地軟件回送測(cè)試（loopback test）。）。 全全1地址地址55，這表示，這表示“向我的網(wǎng)

51、絡(luò)上的所有向我的網(wǎng)絡(luò)上的所有 主機(jī)廣播主機(jī)廣播”。原先是使用。原先是使用。子網(wǎng)劃分子網(wǎng)劃分 為了使本單位的主機(jī)便于管理，可以將本單位所屬主為了使本單位的主機(jī)便于管理，可以將本單位所屬主機(jī)劃分為若干子網(wǎng)，用主機(jī)號(hào)碼字段的前若干個(gè)比特作機(jī)劃分為若干子網(wǎng)，用主機(jī)號(hào)碼字段的前若干個(gè)比特作為子網(wǎng)號(hào)字段。子網(wǎng)掩碼由一連串的為子網(wǎng)號(hào)字段。子網(wǎng)掩碼由一連串的“1”和一連串的和一連串的“0”組成。組成?！?”對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼和子網(wǎng)號(hào)碼字段，而對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼和子網(wǎng)號(hào)碼字段，而“0”對(duì)應(yīng)于主機(jī)號(hào)碼字段對(duì)應(yīng)于主機(jī)號(hào)碼字段 。劃分子網(wǎng)的代價(jià)是減少了。劃分子網(wǎng)的代價(jià)是減少了可用的可用的IP地址。地址。 IPI

52、P路由路由路由選擇確定某個(gè)路由選擇確定某個(gè)IP數(shù)據(jù)包到達(dá)目的主機(jī)需經(jīng)過(guò)哪些路由數(shù)據(jù)包到達(dá)目的主機(jī)需經(jīng)過(guò)哪些路由器。路由選擇可以由源主機(jī)決定，也可以由器。路由選擇可以由源主機(jī)決定，也可以由IP數(shù)據(jù)包所途數(shù)據(jù)包所途經(jīng)的路由器決定。在經(jīng)的路由器決定。在IP協(xié)議中，路由選擇依靠路由表進(jìn)行，協(xié)議中，路由選擇依靠路由表進(jìn)行，路由表由目的主機(jī)地址和去往目的主機(jī)的路徑路由表由目的主機(jī)地址和去往目的主機(jī)的路徑(下一跳地下一跳地址址)兩部分組成。兩部分組成。如果目標(biāo)主機(jī)與源主機(jī)直接相連，那么如果目標(biāo)主機(jī)與源主機(jī)直接相連，那么IP數(shù)據(jù)報(bào)就直接送數(shù)據(jù)報(bào)就直接送到目標(biāo)主機(jī)上。否則，主機(jī)把數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)往一默認(rèn)路由器，到目標(biāo)主

53、機(jī)上。否則，主機(jī)把數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)往一默認(rèn)路由器，由它來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報(bào)。由它來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報(bào)。完整主機(jī)地址匹配在網(wǎng)絡(luò)號(hào)匹配之完整主機(jī)地址匹配在網(wǎng)絡(luò)號(hào)匹配之前執(zhí)行。只有當(dāng)它們都失敗后才選擇默認(rèn)路由。前執(zhí)行。只有當(dāng)它們都失敗后才選擇默認(rèn)路由。 IP路由選擇是逐跳（路由選擇是逐跳（hop by hop）進(jìn)行的。）進(jìn)行的。IP不知道到達(dá)不知道到達(dá)目標(biāo)的完整路徑（除了那些與主機(jī)直接相連的目標(biāo)），路目標(biāo)的完整路徑（除了那些與主機(jī)直接相連的目標(biāo)），路由選擇只是為數(shù)據(jù)報(bào)傳輸提供了下一跳路由器由選擇只是為數(shù)據(jù)報(bào)傳輸提供了下一跳路由器IP地址。地址。為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)指定一個(gè)路由器，而不必為每個(gè)主機(jī)指定一個(gè)為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)指定一個(gè)路由器，

54、而不必為每個(gè)主機(jī)指定一個(gè)路由器，這樣做可以極大地縮小路由表的規(guī)模。路由器，這樣做可以極大地縮小路由表的規(guī)模。IPIP地址轉(zhuǎn)換地址轉(zhuǎn)換 若要將網(wǎng)絡(luò)層中的數(shù)據(jù)報(bào)交給目的主機(jī)，必須知道該主機(jī)若要將網(wǎng)絡(luò)層中的數(shù)據(jù)報(bào)交給目的主機(jī)，必須知道該主機(jī)的物理地址。因此必須在的物理地址。因此必須在IP地址和主機(jī)的物理地址之間進(jìn)地址和主機(jī)的物理地址之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換（借助于行轉(zhuǎn)換（借助于ARP和和RARP）。另外，用戶平時(shí)不愿意）。另外，用戶平時(shí)不愿意使用難記憶的主機(jī)號(hào)碼，而愿意使用易記憶的主機(jī)名字。使用難記憶的主機(jī)號(hào)碼，而愿意使用易記憶的主機(jī)名字。因此也需要在主機(jī)名字和因此也需要在主機(jī)名字和IP地址之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換（借助于

55、地址之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換（借助于DNS）。）。ICMPICMP協(xié)議協(xié)議 ICMP是是IP的一個(gè)不可分割的部分，的一個(gè)不可分割的部分，ICMP報(bào)文通常被報(bào)文通常被IP層或更高層協(xié)議使用。層或更高層協(xié)議使用。ICMP報(bào)文是在報(bào)文是在IP數(shù)據(jù)報(bào)內(nèi)部被傳數(shù)據(jù)報(bào)內(nèi)部被傳輸?shù)?，輸?shù)?，RFC 792中定義了正式的中定義了正式的ICMP規(guī)范。規(guī)范。 ICMP報(bào)文允許主機(jī)或路由器報(bào)告差錯(cuò)情況或提供有關(guān)異報(bào)文允許主機(jī)或路由器報(bào)告差錯(cuò)情況或提供有關(guān)異常情況的報(bào)告，它可以執(zhí)行包括流量控制、錯(cuò)誤報(bào)告和信常情況的報(bào)告，它可以執(zhí)行包括流量控制、錯(cuò)誤報(bào)告和信息查詢?cè)趦?nèi)的多種功能。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)的速度太快而無(wú)法息查詢?cè)趦?nèi)的多種功能。當(dāng)數(shù)

56、據(jù)報(bào)到達(dá)的速度太快而無(wú)法處理時(shí)，目的主機(jī)或中間路由器會(huì)發(fā)送一個(gè)處理時(shí)，目的主機(jī)或中間路由器會(huì)發(fā)送一個(gè)“ICMP源站源站抑制報(bào)文（抑制報(bào)文（Source Quench）”給發(fā)送者。當(dāng)目的地不可給發(fā)送者。當(dāng)目的地不可到達(dá)時(shí)，檢測(cè)到該問(wèn)題的系統(tǒng)就發(fā)送一個(gè)到達(dá)時(shí)，檢測(cè)到該問(wèn)題的系統(tǒng)就發(fā)送一個(gè)“目的地不可達(dá)目的地不可達(dá)報(bào)文（報(bào)文（Destination Unreachable）”給源站。路由器可以給源站。路由器可以發(fā)送發(fā)送“ICMP重定向報(bào)文（重定向報(bào)文（Redirect Message）”通知主通知主機(jī)使用另一個(gè)更合適的路由器。另外應(yīng)用層的機(jī)使用另一個(gè)更合適的路由器。另外應(yīng)用層的PING程序程序使用了

57、使用了ICMP Echo請(qǐng)求和請(qǐng)求和Echo應(yīng)答報(bào)文來(lái)測(cè)試兩個(gè)主機(jī)應(yīng)答報(bào)文來(lái)測(cè)試兩個(gè)主機(jī)之間的連通性。之間的連通性。 ICMPICMP報(bào)文類型報(bào)文類型 ICMP報(bào)文分為查詢報(bào)文和差錯(cuò)報(bào)文。報(bào)文分為查詢報(bào)文和差錯(cuò)報(bào)文。TCPTCP協(xié)議協(xié)議傳輸控制協(xié)議（傳輸控制協(xié)議（TCP）提供了可靠的報(bào)文流傳輸服務(wù)。）提供了可靠的報(bào)文流傳輸服務(wù)。TCP是一種面向連接的協(xié)議，意味著在該協(xié)議準(zhǔn)備是一種面向連接的協(xié)議，意味著在該協(xié)議準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，通信節(jié)點(diǎn)之間必須建立起一個(gè)連接。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，通信節(jié)點(diǎn)之間必須建立起一個(gè)連接。TCP協(xié)議位于協(xié)議位于IP子協(xié)議的上層，通過(guò)提供校驗(yàn)和、子協(xié)議的上層，通過(guò)提供校驗(yàn)和、流控制、擁

58、塞控制、超時(shí)重傳及序列信息來(lái)彌補(bǔ)流控制、擁塞控制、超時(shí)重傳及序列信息來(lái)彌補(bǔ)IP協(xié)議可靠性的缺陷。協(xié)議可靠性的缺陷。 面向連接（面向連接（Connection Orientation） 端對(duì)端（端對(duì)端（end to end）連接）連接 可靠性（可靠性（Reliability） 全雙工通信（全雙工通信（Full Duplex Communication） 可靠的連接建立（可靠的連接建立（Reliable Connection Startup） 友好的連接終止（友好的連接終止（Graceful Connection Shutdown）三次三次握手握手TCPTCP采用的主要機(jī)制采用的主要機(jī)制編號(hào)與確認(rèn)

59、編號(hào)與確認(rèn) 重發(fā)機(jī)制重發(fā)機(jī)制 流量控制流量控制 三次握手三次握手 擁塞控制擁塞控制 UDPUDP協(xié)議協(xié)議UDP是不可靠的無(wú)連接的協(xié)議。在數(shù)據(jù)發(fā)送前，不是不可靠的無(wú)連接的協(xié)議。在數(shù)據(jù)發(fā)送前，不需要進(jìn)行連接，不保證數(shù)據(jù)包的接收，而且不提供需要進(jìn)行連接，不保證數(shù)據(jù)包的接收，而且不提供錯(cuò)誤校驗(yàn)或序列編號(hào)，可以進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)傳輸。錯(cuò)誤校驗(yàn)或序列編號(hào)，可以進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)傳輸。不可靠并不代表用處不大，不可靠并不代表用處不大，適用情況很多：適用情況很多： 發(fā)送小尺寸數(shù)據(jù)（如對(duì)發(fā)送小尺寸數(shù)據(jù)（如對(duì)DNS服務(wù)器進(jìn)行服務(wù)器進(jìn)行IP地址查詢時(shí)）地址查詢時(shí)） 對(duì)傳輸時(shí)延有嚴(yán)格要求但對(duì)數(shù)據(jù)丟失要求不高的應(yīng)用（如對(duì)傳輸時(shí)延

60、有嚴(yán)格要求但對(duì)數(shù)據(jù)丟失要求不高的應(yīng)用（如 音頻和視頻應(yīng)用）音頻和視頻應(yīng)用） 在接收到數(shù)據(jù)，給出應(yīng)答較困難的網(wǎng)絡(luò)中（如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)）在接收到數(shù)據(jù)，給出應(yīng)答較困難的網(wǎng)絡(luò)中（如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)） 適合于廣播式通信適合于廣播式通信端口端口TCP和和UDP都使用了端口（都使用了端口（port）進(jìn)行尋址。一個(gè)主機(jī)里）進(jìn)行尋址。一個(gè)主機(jī)里往往有多個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行，為了區(qū)分哪一個(gè)進(jìn)程在進(jìn)行通往往有多個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行，為了區(qū)分哪一個(gè)進(jìn)程在進(jìn)行通信，就必須在運(yùn)輸層上設(shè)置一些端口。一個(gè)端口是一個(gè)信，就必須在運(yùn)輸層上設(shè)置一些端口。一個(gè)端口是一個(gè)16 bit的地址。對(duì)于一些常用的應(yīng)用層服務(wù)，都有一個(gè)對(duì)的地址。對(duì)于一些常用的應(yīng)用層服務(wù)，都有