基礎類-計算機網(wǎng)絡及IP技術基礎原理

1、中國電信2009年度移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務維護技能競賽培訓教材基礎篇系列教材之計算機網(wǎng)絡及IP技術基礎原理移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務維護技能競賽辦公室編制中國電信2009年度移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務維護技能競賽目 錄第一章 計算機網(wǎng)絡基礎1關于本章1計算機網(wǎng)絡的定義2計算機網(wǎng)絡的特點3計算機通信功能3第二章 計算機網(wǎng)絡的拓撲結構4關于本章42.1 常見的網(wǎng)絡拓撲結構5第三章 ISO/OSI網(wǎng)絡體系結構8關于本章83.1 ISO/OSI網(wǎng)絡體系的由來93.2 OSI七層模型93.3 各層介紹103.3.1 物理層113.3.2 數(shù)據(jù)鏈路層123.3.3 網(wǎng)絡層133.3.4 傳輸層153.3.5 會話層、表示層和應用層17第

2、四章 TCP/IP協(xié)議族19關于本章194.1 TCP/IP協(xié)議結構204.2 TCP/IP協(xié)議棧214.2.1 網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議IP214.2.2地址解析協(xié)議ARP/RARP224.2.3 傳輸控制協(xié)議TCP224.2.4用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP234.2.5 應用層協(xié)議244.3 INTERNET的地址系統(tǒng)244.3.1 IP地址結構與表示254.3.2 子網(wǎng)掩碼264.3.3 幾種特殊的IP地址274.3.4 子網(wǎng)規(guī)劃27第五章 IP路由原理33關于本章335.1 路由器的定義345.2 路由器的作用345.3 路由表及其構成355.5 路由的分類365.6 路由的優(yōu)先級395.6.1 路由的優(yōu)

3、先級395.6.2 浮動靜態(tài)路由與路由備份405.6.3 最長匹配原則415.7OSPF協(xié)議425.7.1 概述和基本特征425.7.2 OSPF相關術語435.8IS-IS協(xié)議455.8.1 概述455.8.2 協(xié)議相關術語465.8.3 OSI 網(wǎng)絡層地址編碼格式475.8.4 網(wǎng)絡標識實體：NET475.8.5 分層485.8.6 區(qū)域505.8.7 IS-IS協(xié)議適用的網(wǎng)絡類型505.8.8 IS-IS協(xié)議的報文類型505.9BGP協(xié)議515.10MP-BGP協(xié)議52第六章 網(wǎng)絡安全概述53關于本章536.1 網(wǎng)絡安全的定義546.2 計算機病毒防治技術的發(fā)展趨勢546.3 入侵檢測技

4、術的發(fā)展556.4網(wǎng)絡安全的特點56第七章 常見網(wǎng)絡攻擊和防范59關于本章597.1常見的網(wǎng)絡攻擊方式607.2緩沖區(qū)溢出攻擊607.3網(wǎng)絡掃描探測攻擊607.4數(shù)據(jù)包嗅探攻擊617.5拒絕服務攻擊617.5.1概述617.5.2常見拒絕服務攻擊手段627.5.3拒絕服務攻擊的防御667.6網(wǎng)絡蠕蟲677.7垃圾郵件70第八章 MPLS協(xié)議原理71關于本章718.1MPLS概述728.1.1傳統(tǒng)IP轉(zhuǎn)發(fā)728.1.2 MPLS 標簽交換過程728.1.3 MPLS基本網(wǎng)絡拓撲結構738.1.4 MPLS基本概念738.1.5倒數(shù)第二跳彈出748.2標簽及標簽棧758.2.1 MPLS 標簽結構

5、758.2.2 MPLS 標簽棧758.2.3 MPLS TTL 處理768.2.4 MPLS 標簽空間76第九章MPLS/VPN基礎78關于本章789.1VPN 概述799.1.1 VPN概念及優(yōu)勢799.1.2 VPN的分類799.1.3 MPLS 在VPN中應用809.2 MPLS/VPN模型809.2.1 MPLS VPN網(wǎng)絡結構819.2.2 VPN路由轉(zhuǎn)發(fā)實例819.2.3 VRF路由的發(fā)布82第十章QoS基礎83關于本章8310.1QoS概念和用途84移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務維護技能競賽辦公室編制 第iii頁中國電信2009年度移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務維護技能競賽第一章 計算機網(wǎng)絡基礎關于本章本章描

6、述內(nèi)容如下表所示。標題內(nèi)容0計算機網(wǎng)絡的定義介紹計算機網(wǎng)絡的概念。Error! Reference source not found.計算機網(wǎng)絡的特點介紹計算機網(wǎng)絡的主要特點。Error! Reference source not found.計算機通信功能介紹計算機網(wǎng)通信絡的功能。1.1 計算機網(wǎng)絡的定義在計算機網(wǎng)絡出現(xiàn)的前期，計算機都是獨立的設備，每臺計算機獨立工作，互不聯(lián)系。計算機與通信技術的結合，對計算機系統(tǒng)的組織方式產(chǎn)生了深遠的影響，使計算機之間的相互訪問成為可能。不同種類的計算機通過同種類型的通信協(xié)議（protocol）相互通信，產(chǎn)生了計算機網(wǎng)絡（computer network）

7、。計算機網(wǎng)絡，就是把分布在不同地理區(qū)域的計算機以及專門的外部設備利用通信線路互連成一個規(guī)模大、功能強的網(wǎng)絡系統(tǒng)，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享信息資源。（注：我們給出一個如此廣泛的定義是因為IT業(yè)迅速發(fā)展，各種網(wǎng)絡互連終端設備層出不窮，像計算機、打印機、WAP（Wireless Application Protocol）手機、PDA（Personnal Digital Assistate）、網(wǎng)絡電話等等各種支持網(wǎng)絡互連的設備。Host主機網(wǎng)絡低速連接HostWAN簡單連接1960s 1970s基于網(wǎng)絡的連接1970s 1980s網(wǎng)絡互聯(lián)1980s 圖11 計算機網(wǎng)絡發(fā)展情況計算

8、機網(wǎng)絡起始于六十年代，當時網(wǎng)絡的概念主要是基于主機（host）架構的低速串行（serial）聯(lián)接，提供應用程序執(zhí)行、遠程打印和數(shù)據(jù)服務功能。IBM 的 SNA（System Network Architecture，系統(tǒng)網(wǎng)絡架構）架構與非 IBM 公司的 X.25 公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡是這種網(wǎng)絡的典型例子。 這時候，由美國國防部資助，建立了一個名為ARPANET（即為阿帕網(wǎng)）的基于分組交換（packet switching）的網(wǎng)絡，這個阿帕網(wǎng)就是今天的Internet最早的雛形。七十年代，出現(xiàn)了以個人電腦為主的商業(yè)計算模式。最初，個人電腦是獨立的設備，由于認識到商業(yè)計算的復雜性，要求大量終端設備的協(xié)同

9、操作，局域網(wǎng)（LAN，Local Area Network）產(chǎn)生了。局域網(wǎng)的出現(xiàn)，大大降低了商業(yè)用戶打印機和磁盤昂貴的費用。八十年代至九十年代，遠程計算的需求不斷地增加，迫使計算機界開發(fā)出多種廣域網(wǎng)絡協(xié)議（包括TCP/IP協(xié)議、IPX/SPX協(xié)議），滿足不同計算方式下遠程聯(lián)接的需求，互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展起來，TCP/IP協(xié)議得到了廣泛應用，成為互聯(lián)網(wǎng)的事實協(xié)議。如圖11所示。1.2 計算機網(wǎng)絡的特點計算機網(wǎng)絡的主要特點是：用通信信道把擁有信息、硬件資源的計算機相互連接起來，共享網(wǎng)上的各種資源。1.3 計算機通信功能隨著社會及科學技術的發(fā)展，對計算機網(wǎng)絡的發(fā)展提出了更高的要求，同時也為其發(fā)展提供了更加

10、有利的條件。計算機網(wǎng)絡與通信網(wǎng)的結合，可以使眾多的個人計算機不僅能夠同時處理文字、數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信息，而且還可以使這些信息四通八達，及時地與全國乃至全世界的信息進行交換。一般來說，計算機網(wǎng)絡可以提供以下一些主要功能：(1)資源共享(2)信息傳輸與集中處理 (3)均衡負荷與分布處理 (4)綜合信息服務 通過計算機網(wǎng)絡可以向全社會提供各種經(jīng)濟信息、科研情報和咨詢服務。其中國際互聯(lián)網(wǎng)Internet上的環(huán)球信息網(wǎng)(WWW，World Wide Web)服務就是一個最典型也是最成功的例子。還例如，綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)絡(ISDN)就是將電話、傳真機、電視機和復印機等辦公設備納入計算機網(wǎng)絡中，提供了數(shù)字、

11、語音、圖形圖像等多種信息的傳輸。 計算機網(wǎng)絡目前正處于迅速發(fā)展的階段，網(wǎng)絡技術的不斷更新，進一步擴大了計算機網(wǎng)絡的應用范圍。除了前面提到的資源共享和信息傳輸?shù)然竟δ芡猓嬎銠C網(wǎng)絡還具有以下幾個主要方面的應用。 (1)遠程登錄遠程登錄是指允許一個地點的用戶與另一個地點的計算機上運行的應用程序進行交互對話。(2)傳送電子郵件 計算機網(wǎng)絡可以作為通信媒介，用戶可以在自己的計算機上把電子郵件(Email)發(fā)送到世界各地，這些郵件中可以包括文字、聲音、圖形圖像等信息。 (3)電子數(shù)據(jù)交換 電子數(shù)據(jù)交換(EDI)是計算機網(wǎng)絡在商業(yè)中的一種重要的應用形式。它以共同認可的數(shù)據(jù)格式，在貿(mào)易伙伴的計算機之間傳輸

12、數(shù)據(jù)，代替了傳統(tǒng)的貿(mào)易單據(jù)，從而節(jié)省了大量的人力和財力，提高了效率。 (4)聯(lián)機會議 利用計算機網(wǎng)絡，人們可以通過個人計算機參加會議討論。聯(lián)機會議除了可以使用文字外，還可以傳送聲音和圖像。 總之，計算機網(wǎng)絡的應用范圍非常廣泛，它已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟以及人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面。 第二章 計算機網(wǎng)絡的拓撲結構關于本章本章描述內(nèi)容如下表所示。標題內(nèi)容Error! Reference source not found.常見的網(wǎng)絡拓撲結構介紹計算機網(wǎng)絡的拓撲結構。計算機網(wǎng)絡的通信線路在其布線上有不同的結構形式。一般用拓撲方法來研究計算機網(wǎng)絡的布線結構。拓撲（topology）是拓撲學中研究由點、線組成幾何

13、圖形的一種方法，用此方法可以把計算機網(wǎng)絡看作是由一組結點和鏈路組成，這些結點和鏈路所組成的幾何圖形就是網(wǎng)絡的拓撲結構。雖然用拓撲方法可以使復雜的問題簡單化，但網(wǎng)絡拓撲結構設計仍是十分復雜的問題。2.1 常見的網(wǎng)絡拓撲結構1. 總線型結構（BUS）總線型拓撲結構網(wǎng)絡采用一般分布式控制方式，各結點都掛在一條共享的總線上，采用廣播方式進行通信（網(wǎng)上所有結點都可以接收同一信息），無需路由選擇功能，如圖2-1所示?？偩€型拓撲結構主要用于局域網(wǎng)絡，它的特點是安裝簡單，所需通信器材、線纜的成本低，擴展方便（不能動態(tài)即在網(wǎng)絡工作時增減站點）；由于采用競爭方式傳送信息，故在重負荷下效率明顯降低；另外總線的某一接

14、頭接觸不良時，會影響到網(wǎng)絡的通信，使整個網(wǎng)絡癱瘓。小型局域網(wǎng)或中大型局域網(wǎng)的主干網(wǎng)常采用總線型拓撲結構。但現(xiàn)在用總線型構建局域網(wǎng)日漸減少。圖2-1 總線型拓撲結構圖2-2 星型拓撲結構2.星型結構（Star）星型拓撲結構的網(wǎng)絡采用集中控制方式，每個結點都有一條惟一的鏈路和中心結點相連接，結點之間的通信都要經(jīng)過中心結點并由其進行控制，如圖2-2所示。星型拓撲的特點是結構形式和控制方法比較簡單，便于管理和服務；線路總長度較長，中心節(jié)點需要網(wǎng)絡設備（集線器或交換機），成本較高；每個連接只接一個節(jié)點，所以連接點發(fā)生故障，只影響一個節(jié)點，不會影響整個網(wǎng)絡；但對中心節(jié)點的要求較高，當中心結點出現(xiàn)故障時會造

15、成全網(wǎng)癱瘓。所以中心節(jié)點的可靠性和冗余度（可擴展端口）要求很高。 星型結構是小型局域網(wǎng)常采用的一種拓撲結構。3.環(huán)型結構（Ring）環(huán)型拓撲為一封閉的環(huán)狀，如圖2-3所示。這種拓撲網(wǎng)絡結構采用非集中控制方式，各結點之間無主從關系。環(huán)中的信息單方向地繞環(huán)傳送，途經(jīng)環(huán)中的所有結點并回到始發(fā)結點。僅當信息中所含的接收方地址與途經(jīng)結點的地址相同時，該信息才被接收，否則不予理睬。環(huán)型拓撲的網(wǎng)絡上任一結點發(fā)出的信息，其他結點都可以收到，因此它采用的傳輸信道也叫廣播式信道。 環(huán)型拓撲網(wǎng)絡的優(yōu)點在于結構比較簡單、安裝方便，傳輸率較高。但單環(huán)結構的可靠性較差，當某一結點出現(xiàn)故障時，會引起通信中斷。 環(huán)型結構是組

16、建大型、高速局域網(wǎng)的主干網(wǎng)常采用的拓撲結構，如光纖主干環(huán)網(wǎng)。圖2-3 環(huán)型拓撲結構4.樹型結構（Tree）樹型結構實際上是星型結構的發(fā)展和擴充，是一種倒樹型的分級結構，具有根結點和各分支結點，如圖2-4所示?，F(xiàn)在一些局域網(wǎng)絡利用集線器（HUB）或交換機（Switch）將網(wǎng)絡配置成級連的樹型拓撲結構。樹型網(wǎng)絡的特點是結構比較靈活，易于進行網(wǎng)絡的擴展。與星型拓撲相似，當根結點出現(xiàn)故障時，會影響到全局。 樹型結構是中大型局域網(wǎng)常采用的一種拓撲結構。圖2-4 樹型拓撲結構5.網(wǎng)型結構（Mesh）網(wǎng)型拓撲實際上是不規(guī)則形式，它主要用于廣域網(wǎng)，如圖2-5所示。網(wǎng)型拓撲中兩任意結點之間的通信線路不是惟一的，

17、若某條通路出現(xiàn)故障或擁擠阻塞時，可繞道其他通路傳輸信息，因此它的可靠性較高，但它的成本也較高。 此種結構常用于廣域網(wǎng)的主干網(wǎng)中。如我國的教育科研網(wǎng)(CERNET)、公用計算機互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET）、電子部金橋網(wǎng)（CHINAGBN）等。 圖2-5 網(wǎng)型拓撲結構圖 2-6 全互聯(lián)型拓撲結構另外一種網(wǎng)形拓撲是全互聯(lián)型的，如圖2-6所示。這種拓撲的特點是每一個結點都有一條鏈路與其他結點相連，所以它的可靠性非常高，但成本太高，除了特殊場合，一般較少使用 。第三章 ISO/OSI網(wǎng)絡體系結構關于本章本章描述內(nèi)容如下表所示。標題內(nèi)容0ISO/OSI網(wǎng)絡體系的由來介紹ISO/OSI網(wǎng)絡體系的產(chǎn)生。Erro

18、r! Reference source not found.OSI七層模型介紹OSI七層模型和OSI模型的優(yōu)點。Error! Reference source not found.各層介紹分層介紹OSI參考模型，講述各層的功能、特點及所提供的服務。3.1 ISO/OSI網(wǎng)絡體系的由來自從20世紀60年代計算機網(wǎng)絡問世以來，得到了飛速增長。國際上各大廠商為了在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡領域占據(jù)主導地位，順應信息化潮流，紛紛推出了各自的網(wǎng)絡架構體系和標準，例如IBM公司的SNA，Novell IPX/SPX協(xié)議，Apple公司的AppleTalk協(xié)議，DEC公司的DECnet，以及廣泛流行的TCP/IP協(xié)議。同

19、時，各大廠商針對自己的協(xié)議生產(chǎn)出了不同的硬件和軟件。各個廠商的共同努力無疑促進了網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展和網(wǎng)絡設備種類的迅速增長。但由于多種協(xié)議的并存，同時也使網(wǎng)絡變得越來越復雜；而且，廠商之間的網(wǎng)絡設備大部分不能兼容，很難進行通信。為了解決網(wǎng)絡之間的兼容性問題，幫助各個廠商生產(chǎn)出可兼容的網(wǎng)絡設備，國際標準化組織ISO于1984年提出了OSI RM（Open System Interconnection Reference Model，開放系統(tǒng)互連參考模型）。OSI 參考模型很快成為計算機網(wǎng)絡通信的基礎模型。在設計OSI 參考模型時，遵循了以下原則：1. 各個層之間有清晰的邊界，便于理解；2. 每個

20、層實現(xiàn)特定的功能；3. 層次的劃分有利于國際標準協(xié)議的制定；4. 層的數(shù)目應該足夠多，以避免各個層功能重復。 3.2 OSI七層模型應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層1234567底層:負責網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸高層:負責主機之間的數(shù)據(jù)傳輸圖3-1 OSI參考模型OSI參考模型依層次結構來劃分：第一層，物理層（Physical layer）；第二層，數(shù)據(jù)鏈路層（data link layer）；第三層，網(wǎng)絡層（network layer）；第四層，傳輸層（transport layer） ；第五層，會話層（session layer）；第六層，表示層（presentation layer）；

21、第七層，應用層（application layer）。通常，我們把OSI參考模型第一層到第三層稱為底層（lower layer），又叫介質(zhì)層(Media Layer)。這些層負責數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的傳送，網(wǎng)絡互連設備往往位于下三層。底層通常以硬件和軟件相結合的方式來實現(xiàn)。OSI參考模型的第五層到第七層稱為高層（upper layer），又叫主機層（host layer）。高層用于保障數(shù)據(jù)的正確傳輸，通常以軟件方式來實現(xiàn)。如圖3-1所示。七層OSI參考模型具有以下優(yōu)點：1. 簡化了相關的網(wǎng)絡操作；2. 提供即插即用的兼容性和不同廠商之間的標準接口；3. 使各個廠商能夠設計出互操作的網(wǎng)絡設備，加快數(shù)據(jù)通

22、信網(wǎng)絡發(fā)展；4. 防止一個區(qū)域網(wǎng)絡的變化影響另一個區(qū)域的網(wǎng)絡，因此，每一個區(qū)域的網(wǎng)絡都能單獨快速升級；5. 把復雜的網(wǎng)絡問題分解為小的簡單問題，易于學習和操作。需要注意的是，由于種種原因，現(xiàn)在還沒有一個完全遵循OSI七層模型的網(wǎng)絡體系，但OSI參考模型的設計藍圖為我們更好的理解網(wǎng)絡體系，學習計算機通信網(wǎng)絡奠定了基礎。 3.3 各層介紹應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層123 456處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等建立、維護和管理會話建立主機端到端連接尋址和路由選擇提供介質(zhì)訪問、鏈路管理等比特流傳輸7提供應用程序間通信圖3-2 OSI參考模型各層功能如圖3-2所示，物理層涉及到在通信信道（c

23、hannel）上傳輸?shù)脑急忍亓?，它實現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)所需要的機械、電氣、功能特性及過程等手段。物理層涉及電壓、電纜線、數(shù)據(jù)傳輸速率、接口等的定義。物理層的主要網(wǎng)絡設備為中繼器、集線器等。數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務是提供對物理層的控制，檢測并糾正可能出現(xiàn)的錯誤，使之對網(wǎng)絡層顯現(xiàn)一條無錯線路，并且進行流量調(diào)控（可選）。流量調(diào)控可以在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)，也可以由傳輸層實現(xiàn)。數(shù)據(jù)鏈路層與物理地址、網(wǎng)絡拓撲、線纜規(guī)劃、錯誤校驗、流量控制等有關。數(shù)據(jù)鏈路層主要設備為以太網(wǎng)交換機。網(wǎng)絡層檢查網(wǎng)絡拓撲，以決定傳輸報文的最佳路由，其關鍵問題是確定數(shù)據(jù)包從源端到目的端如何選擇路由。網(wǎng)絡層通過路由選擇協(xié)議來計算路由。存在于網(wǎng)絡層

24、的設備主要有路由器、三層交換機等。 后面您將學習到更多關于網(wǎng)絡層的知識。傳輸層的基本功能是從會話層接受數(shù)據(jù)，并且在必要的時候把它分成較小的單元，傳遞給網(wǎng)絡層，并確保到達對方的各段信息正確無誤。傳輸層建立、維護虛電路，進行差錯校驗和流量控制。會話層允許不同機器上的用戶建立、管理和終止應用程序間的會話關系，在協(xié)調(diào)不同應用程序之間的通信時要涉及會話層，該層使每個應用程序知道其它應用程序的狀態(tài)。同時，會話層也提供雙工（duplex）協(xié)商、會話同步等等。表示層關注于所傳輸?shù)男畔⒌恼Z法和意義，它把來自應用層與計算機有關的數(shù)據(jù)格式處理成與計算機無關的格式，以保障對端設備能夠準確無誤地理解發(fā)送端數(shù)據(jù)。同時，表

25、示層也負責數(shù)據(jù)加密等。應用層是OSI參考模型最靠近用戶的一層，為應用程序提供網(wǎng)絡服務。應用層識別并驗證目的通信方的可用性，使協(xié)同工作的應用程序之間同步。3.3.1 物理層物理層的功能是在終端設備間傳輸比特流，是OSI參考模型的基礎。為了達到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康模锢韺佣x了電壓、接口、電纜標準、傳輸距離等。目前，大家常用的數(shù)據(jù)信號傳輸介質(zhì)主要有同軸電纜（coaxical cable）、雙絞線（twisted pair）、光纖（fibre）、無線電波（wireless radio）等。本部分重點介紹雙絞線和光纖。雙絞線是一種最為常用的電纜線，由一對直徑約1mm的絕緣銅線纏繞而成，這樣可以有效抗干擾。雙

26、絞線分為兩類：屏蔽雙絞線（shielded twisted pair，STP）和未屏蔽雙絞線（unshielded twisted pair，UTP）。屏蔽雙絞線（STP）具有很強的抗電磁干擾和無線電干擾能力。STP易于安裝，很好地隔離外部各種干擾。但是，STP價格相對昂貴。未屏蔽雙絞線（UTP）同樣易于安裝，價格便宜，但是抗干擾能力相對STP較弱，相應地，傳輸距離較短。光纖是另外一種網(wǎng)絡連接介質(zhì)，不受電磁信號的干擾。光纖由玻璃纖維和屏蔽層組成，傳輸速率很高，傳輸距離很長。但是光纖比其他網(wǎng)絡連接電纜更貴。光纖連接器是光的連接接口，非常光滑，不能有劃痕，安裝比較困難。在線纜選擇上，您應該綜合考慮

27、傳輸距離、價格、帶寬需求、網(wǎng)絡設備支持的線纜標準等選擇恰當?shù)木€纜。Xerox公司制定的以太網(wǎng)和IEEE 802.3 標準定義了以太網(wǎng)物理層常用的線纜標準。其中常用的接口線纜標準有：10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX。局域網(wǎng)物理層常見的網(wǎng)絡設備有：中繼器、集線器等。廣域網(wǎng)物理層協(xié)議描述了數(shù)據(jù)終端設備（DTE，Data Terminal Equipment）和數(shù)據(jù)電路終端設備（DCE，Data Circuit Equipment）之間的接口。DTE指位于用戶網(wǎng)絡接口用戶端設備；DCE提供到網(wǎng)絡的物理連接口，提供了用于

28、同步DTE和DCE設備之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r鐘信號。總之，DTE設備接近用戶側(cè)，DCE設備接近網(wǎng)絡側(cè)。常用于DTE設備的有：終端主機、路由器；常用于DCE設備的有：廣域網(wǎng)交換機、Modem、CSU/DSU（Channel Service Unit/Data Service Unit）。廣域網(wǎng)物理層規(guī)定了以下常用接口：EIA/TIA-232，又稱RS-232，是一個公共物理層標準，用來支持信號速率高達64kbps的非平衡電路。V.24標準：由ITU-T定義的DTE和DCE設備間的接口。 電纜可以工作在同步和異步兩種方式下。異步工作方式下，封裝鏈路層協(xié)議 PPP ，支持網(wǎng)絡層協(xié)議 IP 和 IPX ，最

29、高傳輸速率是115200bps。同步方式下，可以封裝 X.25、幀中繼、PPP、HDLC、SLIP 和 LAPB 等鏈路層協(xié)議，支持 IP 和 IPX ，而最高傳輸速率為 64000bps 。V.35標準：為描述網(wǎng)絡接入設備和分組網(wǎng)間通信的同步物理層協(xié)議而制定的標準。 V.35普遍用在美國和歐洲。 V.35 電纜傳輸（同步方式下）的公認最高速率是2048000bps（2Mbps）。 3.3.2 數(shù)據(jù)鏈路層OSI參考模型的每一層為上一層提供服務。數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能就是保證將源端主機網(wǎng)絡層的數(shù)據(jù)包準確無誤地傳送到目的主機的網(wǎng)絡層。數(shù)據(jù)鏈路層的幀使用物理層提供的比特流傳輸服務來到達目的主機數(shù)據(jù)鏈路

30、層。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_無誤，數(shù)據(jù)鏈路層還負責網(wǎng)絡拓撲、差錯校驗、流量控制等。數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個子層：邏輯鏈路控制子層（LLC，Logic Link Control sublayer），介質(zhì)訪問控制子層（MAC，Media Access Control sublayer）。邏輯鏈路控制子層提供了面向連接與面向無連接的網(wǎng)絡服務環(huán)境的需要。該層用于管理通過單一鏈路連接的兩個系統(tǒng)間的通訊，它允許多個高層網(wǎng)絡協(xié)議共享一條鏈路。LLC子層位于網(wǎng)絡層和MAC子層之間，是上層和下一層的管理層，負責流量控制、同步等。LLC子層通過SSAP（源服務訪問點，Source Service Access Point

31、）和DSAP（Destination Service Access Point，目的服務訪問點）負責底層協(xié)議與網(wǎng)絡層協(xié)議的通信。MAC子層負責把物理層的“0”，“1”比特流組建成幀，并且通過幀尾部的CRC（Cyclic Redundancy Check，循環(huán)冗余校驗）子段進行錯誤檢測?？傊琈AC子層定義了網(wǎng)絡對共享介質(zhì)的訪問。像每一個人都有一個名字一樣，每一臺網(wǎng)絡設備都用物理地址來標識自己，這個地址就是MAC地址。網(wǎng)絡設備的MAC地址是全球唯一的。MAC地址由48個二進制位組成，通常我們用十六進制數(shù)字來表示。其中前6位十六進制數(shù)字由IEEE統(tǒng)一分配給設備制造商，后6位十六進制數(shù)由各個廠商自行

32、分配。例如，華為的網(wǎng)絡產(chǎn)品的MAC地址前六位十六進制數(shù)是0x00e0fc。網(wǎng)絡接口卡（NIC，Network Interface Card），又稱網(wǎng)卡，有一個固定的MAC地址。大多數(shù)網(wǎng)卡廠商把MAC地址燒入ROM中。當網(wǎng)卡初始化時，ROM中的MAC物理地址讀入RAM中。如果把新的網(wǎng)卡插入計算機中，計算機的物理地址就變成了新的網(wǎng)卡的物理地址。值得注意的是，如果您的計算機插了兩個網(wǎng)卡，那么就有兩個MAC地址。所以有些網(wǎng)絡設備可能有多個MAC地址。IEEE的數(shù)據(jù)鏈路層標準是當今最為流行的LAN標準。這些標準統(tǒng)稱為IEEE802標準。802.1描述了基本的局域網(wǎng)需要解決的問題，例如802.1d描述了生

33、成樹協(xié)議。802.2 小組負責邏輯鏈路子層（LLC）標準的制定。802.3 小組負責基于CSMA/CD訪問方式的局域網(wǎng)絡標準的制定，基于這種訪問方式的網(wǎng)絡的一個典型是Xerox公司發(fā)布的以太網(wǎng)標準。802.4 小組負責令牌總線標準的制定。802.5 小組負責令牌環(huán)網(wǎng)絡標準的制定，IBM的令牌環(huán)小組IEEE802.5小組建立的標準是基本相同的。目前，我國應用最為廣泛的LAN標準是基于IEEE802.3的以太網(wǎng)標準。在數(shù)據(jù)鏈路層常見的局域網(wǎng)設備有以太網(wǎng)交換機等。廣域網(wǎng)常見的數(shù)據(jù)鏈路層標準有：HDLC（High-level Data Link Control，高級數(shù)據(jù)鏈路控制）、PPP（Point-

34、to-Point Protocol，點到點協(xié)議）、ISDN（Intergated Service Data Network，綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)絡）、X.25、幀中繼（Frame Relay，F(xiàn)R）協(xié)議等。HDLC是ISO開發(fā)的一種面向位同步的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，它規(guī)定了使用幀字符和校驗和的同步串行鏈路的數(shù)據(jù)封裝方法。PPP由RFC（Request For Comment）1661描述。PPP協(xié)議由LCP（Link Control Protocol）、NCP（Network Control Protocol）以及PPP擴展協(xié)議簇組成。LCP規(guī)定了鏈路建立、維護以及拆除。PPP協(xié)議支持同步和異步連接，支持

35、多種網(wǎng)絡層協(xié)議。PPP協(xié)議是華為路由器串口默認數(shù)據(jù)鏈路層封裝協(xié)議。ISDN為一系列在現(xiàn)有電話線上傳送語音和數(shù)據(jù)的數(shù)字業(yè)務。ISDN是一種通信協(xié)議，由電信運營商提供。幀中繼是一種工業(yè)標準的、交換式的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議。相對于X.25來說，幀中繼通過使用無差錯校驗機制，加快了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速度，因此比X.25更有效。通常，X.25網(wǎng)絡逐漸被幀中繼替代。廣域網(wǎng)常見的數(shù)據(jù)鏈路層設備有Modem（調(diào)制解調(diào)器）、CSU/DSU、ISDN終端適配器、廣域網(wǎng)交換機等。3.3.3 網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層位于OSI參考模型第三層，利用下兩層提供的服務來實現(xiàn)傳輸層的通信，將數(shù)據(jù)包從源網(wǎng)絡發(fā)送到目的網(wǎng)絡。 我們常見的位于網(wǎng)絡層的設備有路由

36、器和三層交換機。網(wǎng)絡層檢查網(wǎng)絡拓撲，以決定傳輸報文的最佳路由，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。其關鍵問題是確定數(shù)據(jù)包從源端到目的端如何選擇路由。網(wǎng)絡層設備通過運行路由協(xié)議（routing protocol）來計算到目的地的最佳路由，找到數(shù)據(jù)包應該轉(zhuǎn)發(fā)的下一個網(wǎng)絡設備，然后利用網(wǎng)絡層協(xié)議封裝數(shù)據(jù)包，利用下層提供的服務把數(shù)據(jù)發(fā)送到下一個網(wǎng)絡設備。一般說來，網(wǎng)絡層設備的每一個接口都有一個唯一的網(wǎng)絡層地址，又稱邏輯地址。在Internet中，網(wǎng)絡設備的網(wǎng)絡層地址必須是全球唯一的。首先讓我們了解一下協(xié)議棧（protocol stack）的概念。IP 地址IPX 地址網(wǎng)絡地址主機地址8網(wǎng)絡地址主機地址1ace

37、b0b1.0000.0c00.6e25圖3-3 網(wǎng)絡地址協(xié)議棧指在OSI參考模型的所有層里，相互協(xié)作或作為一個組來通信的相關通信協(xié)議的集合。前面已經(jīng)提到，許多廠商都提出了自己的協(xié)議棧，例如Novell的IPX/SPX協(xié)議、Apple公司的AppleTalk協(xié)議、以及著名的TCP/IP協(xié)議等。值得注意的是，這些協(xié)議棧并沒有覆蓋OSI參考模型的所有層。例如，TCP/IP協(xié)議棧沒有明確的表示層和會話層，應用層協(xié)議同時承擔上三層的工作。因為存在這么多協(xié)議棧，相應地網(wǎng)絡層協(xié)議也有很多種。目前最為常見的網(wǎng)絡層協(xié)議主要有TCP/IP協(xié)議棧的IP協(xié)議、Novell IPX/SPX協(xié)議棧的IPX協(xié)議。其中IP協(xié)

38、議的應用最為廣泛，是目前的網(wǎng)絡層協(xié)議的事實上的標準。IPX主要應用于Novell公司的Netware操作系統(tǒng)上。網(wǎng)絡層地址存在于OSI參考模型的第三層。不像鏈路層地址那樣固定的是，網(wǎng)絡層地址比較具有層次化。網(wǎng)絡層地址由網(wǎng)絡部分和主機部分組成，不同的網(wǎng)絡層協(xié)議具有不同的地址格式。IP地址由四個字節(jié)組成，通常用點分十進制數(shù)字表示；IPX地址由十個字節(jié)組成，其中前四個字節(jié)代表網(wǎng)絡地址，后六個字節(jié)代表主機地址，通常用十六進制數(shù)字表示。下面我們比較一下可路由協(xié)議（routed protocol）和路由協(xié)議（routing protocol）的概念?？陕酚蓞f(xié)議是定義數(shù)據(jù)包內(nèi)各個字段的格式和用途的網(wǎng)絡層封裝

39、協(xié)議，該網(wǎng)絡層協(xié)議允許將數(shù)據(jù)包從一個網(wǎng)絡設備轉(zhuǎn)發(fā)到另外一個網(wǎng)絡設備。常見的可路由協(xié)議有TCP/IP協(xié)議棧中的IP協(xié)議、Novell IPX/SPX協(xié)議棧的IPX協(xié)議。路由協(xié)議通過在路由器之間共享路由信息來支持可路由協(xié)議。路由信息在相鄰路由器之間傳遞，確保所有路由器知道到其他路由器的路徑?？傊?，路由協(xié)議創(chuàng)建了路由表，描述了網(wǎng)絡拓撲結構；可路由協(xié)議與路由協(xié)議協(xié)同工作，執(zhí)行路由選擇和數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)功能。在每一個協(xié)議棧中都制定了一些路由協(xié)議創(chuàng)建路由表。例如，OSI參考模型的IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）協(xié)議；TCP/IP協(xié)議棧的RIP（R

40、outing Information Protocol，路由信息協(xié)議）協(xié)議、OSPF（Open Shortest Path First，開放式最短路徑優(yōu)先）協(xié)議；IPX/SPX協(xié)議棧的IPX RIP協(xié)議等。OSI參考模型以及其他協(xié)議棧提供的服務可以分為兩種方式，即面向連接的服務和無連接的服務。n 面向連接的服務（Connect-oriented Service）：面向連接的服務含義指在使用該服務之前用戶首先要建立連接，而在使用完服務之后，用戶應該釋放連接，當被叫用戶拒絕連接時，連接宣告失敗。在建立連接階段，在有關的服務原語以及協(xié)議數(shù)據(jù)單元中，必須給出源主機和目的主機的地址，建立虛鏈路連接；在數(shù)

41、據(jù)傳輸階段，可以使用一個連接標示符來表示上述這種連接關系。 通常面向連接的服務是可靠的報文序列服務，從來不丟失數(shù)據(jù)（可靠的服務是由接收方確認收到的每一份報文，使發(fā)送方確信它發(fā)送的報文已經(jīng)到達目的地這一方法來實現(xiàn)的，確認過程增加了額外的開銷和延遲。通常這也是值得的，但有時也不盡然）。在建立連接之后，每個用戶可以發(fā)送可變長度（在某一限度之內(nèi)）的報文，這些報文按順序發(fā)送給遠端的用戶，用戶對這些報文的接收也是有順序的。面向連接的服務比較適用于在一定期間內(nèi)向同一個目的地發(fā)送很多報文的情況，對于發(fā)送很短的零星報文，面向連接的服務顯得開銷過大。n 無連接的服務（Connectionless Service）

42、：在無連接服務（Connectionless Service）的情況下，兩個實體之間的通信不需要先建立好一個連接，因此其下層的有關資源不需要事先進行預定保留，這些資源是在數(shù)據(jù)傳輸時動態(tài)的進行分配的。無連接服務是以郵政系統(tǒng)為模型的，每個報文（信件）帶有完整的目的地址，并且每一個報文都獨立于其他報文，經(jīng)由系統(tǒng)選定的路線傳遞。在正常情況下，當兩個報文發(fā)往同一目的地時，先發(fā)的先收到。但是，也有可能先發(fā)的報文在途中延誤了，后發(fā)的報文反而先收到。而這種情況在面向連接的服務中是絕不可能發(fā)生的，面向連接的服務保證數(shù)據(jù)包的有序可靠傳輸。無連接服務的特征是它不需要通信的兩個實體同時處于激活狀態(tài)，而只需要正在工作的

43、實體處于激活狀態(tài)。它的優(yōu)點是靈活方便和比較迅速，但無連接服務不能防止報文的丟失，重復或失序。因此它比較適合傳送少量的零星的報文。并不是所有的應用程序都需要連接。例如，電子郵件越來越普及，電子郵件發(fā)送者可能不希望僅為了發(fā)一條消息而去經(jīng)歷建立和拆除連接的麻煩。百分之百的可靠性也沒有必要；特別是如果要多花錢時更沒必要。這里所需要的僅是發(fā)送一個報文，只要到達的可能性很大就行了，不需要保證一定收到。對于一些允許延遲的應用程序，例如文字處理等，往往也使用無連接的服務。網(wǎng)絡層協(xié)議通常提供無連接的服務，不保證數(shù)據(jù)包的有序可靠傳輸（數(shù)據(jù)可靠傳輸功能通常在傳輸層或數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)）。如圖3-4所示。網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層

44、物理層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層表示層會話層傳輸層應用層ABCDERouter ARouter BRouter C圖3-4網(wǎng)絡層協(xié)議操作3.3.4 傳輸層傳輸層位于OSI參考模型第四層，最終目標是向用戶-一般指應用層的進程，提供有效、可靠的服務。傳輸層主要定義了主機應用程序間端到端的連通性，它一般包含四項基本功能。1將應用層發(fā)往網(wǎng)絡層的數(shù)據(jù)分段或?qū)⒕W(wǎng)絡層發(fā)往應用層的數(shù)據(jù)段合并。2建立端到端的連接，主要是建立邏輯連接以傳送數(shù)據(jù)流。3將數(shù)據(jù)段從一臺主機發(fā)往另一臺主機。在傳送過程中通過計算校驗和以及通過流控制的方式保證數(shù)據(jù)的正確性，流控制可以避免緩沖區(qū)溢出。4

45、部分傳輸層協(xié)議保證數(shù)據(jù)傳送正確性。主要是在數(shù)據(jù)傳送過程中確保同一數(shù)據(jù)既不多次傳送也不丟失。同時還要保證數(shù)據(jù)包的接收順序與發(fā)送順序一致。傳輸層協(xié)議主要有TCP/IP協(xié)議棧的TCP協(xié)議和UDP協(xié)議，IPX/SPX協(xié)議棧的SPX協(xié)議等。其中，TCP協(xié)議和SPX協(xié)議為應用程序提供可靠的、面向連接的服務；UDP協(xié)議提供不可靠的、無連接的服務。如圖3-5，在OSI參考模型中，多個應用程序可以共享同一個傳輸連接，稱為多路復用（mulitiplex）。 多路復用是指多個應用程序共享同一個傳輸層建立的連接進行數(shù)據(jù)的傳送。傳輸層把上層發(fā)來的不同應用程序數(shù)據(jù)分成段，按照先到先發(fā)（FIFO）的原則（或者其他原則）發(fā)送

46、數(shù)據(jù)段。這些數(shù)據(jù)段可以去往同一目的地，也可以去往不同目的地。Data傳輸虛電路HostWWW. CNDATA.COMFTP.CNDATA.COM應用數(shù)據(jù)FTPWWW傳輸數(shù)據(jù)包Data211028801027圖3-5：端到端通信我們假定和服務器同時向目的主機發(fā)送數(shù)據(jù)，了解一下傳輸層端到端通信過程。當您開始調(diào)用服務器的www和ftp應用程序時，服務器軟件為每一個應用程序設置一個端口號（port number，注意，此端口號和網(wǎng)絡設備端口不同，是一個應用程序與傳輸層協(xié)議的虛擬接口），生成數(shù)據(jù)段。端口號包括一些信息類型、起始程序、所用協(xié)議等附加信息編碼位。接下來，服務器的傳輸層必須和終端主機建立一條端

47、到端的會話連接（注意，是虛連接，而不是物理連接）。為了能夠開始數(shù)據(jù)傳輸，服務器和終端主機的兩個應用程序通知各自的操作系統(tǒng)，開始初始化連接。兩個操作系統(tǒng)上的協(xié)議模塊在網(wǎng)絡上互相發(fā)送報文通信，以保證雙方虛鏈路建立。當雙方所有同步工作完成之后，端到端虛連接便已建立，數(shù)據(jù)傳輸開始。在傳輸過程中，服務器和終端主機繼續(xù)以它們的協(xié)議軟件進行通信，以驗證數(shù)據(jù)是否正確接收。當終端設備收到數(shù)據(jù)流時，它對這些數(shù)據(jù)流進行分離和排序，以使傳輸層能夠正確地將數(shù)據(jù)流送到終端主機。當數(shù)據(jù)傳輸結束后，雙方協(xié)商斷開虛鏈路。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，由于諸多因素的影響，例如帶寬、各種各樣網(wǎng)絡設備的速率不匹配導致的發(fā)送設備和接收設備間速率差

48、異帶來延遲等等，網(wǎng)絡有可能在源主機和終端主機之間的任何一點產(chǎn)生擁塞。網(wǎng)絡擁塞現(xiàn)象有可能導致更大的網(wǎng)絡延遲以及數(shù)據(jù)包的丟棄，所以必須實施流量控制。目前有三種常用的流量控制技術：緩存（buffering）技術、源抑制報文（source quench messages）、窗口機制（windowing）等。網(wǎng)絡設備使用緩存技術把內(nèi)存中暫時不能處理的突發(fā)性數(shù)據(jù)存放在緩沖區(qū)內(nèi)，待網(wǎng)絡設備空閑時，再發(fā)送。緩存技術可以初步解決數(shù)據(jù)擁塞問題。然而，當網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)流量持續(xù)增多時，緩沖區(qū)有可能也會過載，從而使得緩沖區(qū)數(shù)據(jù)溢出，導致數(shù)據(jù)丟失。這時我們可以使用源抑制技術來降低網(wǎng)絡流量。數(shù)據(jù)接收端設備通過向源端發(fā)送源抑制報

49、文，請求源端降低數(shù)據(jù)發(fā)送速率，防止網(wǎng)絡過載。窗口機制：源端設備發(fā)送一定數(shù)量數(shù)據(jù)包后，要求目的端返回確認信息。窗口機制通過這種方式來實現(xiàn)流量控制。下面讓我們來學習一下窗口機制流量控制過程。1、源設備向目的設備發(fā)送一定數(shù)量（如果窗口大小為3，就發(fā)送3個）的數(shù)據(jù)包；2、目的設備收到數(shù)據(jù)包，向源設備發(fā)送確認報文；3、源設備收到確認報文，向目的設備發(fā)送同樣數(shù)量的數(shù)據(jù)包；4、如果目的設備由于某些原因（例如緩沖區(qū)數(shù)據(jù)溢出等）沒有收到全部或者部分數(shù)據(jù)包，則不向源設備發(fā)送后續(xù)的確認報文。源設備通過調(diào)節(jié)窗口大小，降低數(shù)據(jù)傳送速率，重發(fā)數(shù)據(jù)包。Send 1,2,3Acknowledge 4Send 4,5,6Ack

50、nowledge 4Send 4,5,6傳輸虛電路源目的圖3-6 確認技術確認技術保證數(shù)據(jù)流從源設備準確無誤地發(fā)送到目的設備。窗口機制因為使用了肯定確認（positive acknowledgement）技術，通常被認為是非?？煽康摹？隙ù_認技術的工作原理：當目的設備接收到源設備發(fā)送的數(shù)據(jù)包時，向源端發(fā)送確認報文，源設備收到確認報文后，繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)包，如此重復；當源設備發(fā)送數(shù)據(jù)包后沒有收到確認報文，在一定時間后（源設備在發(fā)送數(shù)據(jù)包時啟動計時器，計時器計時結束的時間），源設備降低數(shù)據(jù)傳輸速率，重發(fā)數(shù)據(jù)包。如圖3-6所示，源設備與目的設備建立了一條端到端的虛鏈路，開始數(shù)據(jù)傳輸。源設備向目的設備一次

51、性發(fā)送了三個數(shù)據(jù)包（1、2、3），目的設備收到數(shù)據(jù)包，用第四個數(shù)據(jù)報的序列號4來確認正確接收，源設備收到確認信息后，繼續(xù)發(fā)送三個數(shù)據(jù)包（4、5、6），由于目的設備沒有正確接收到數(shù)據(jù)包4，目的設備用數(shù)據(jù)包4來進行確認，源設備重發(fā)數(shù)據(jù)包4，當目的設備接收到數(shù)據(jù)包4，并且用7確認后，才可以繼續(xù)傳輸下三個數(shù)據(jù)包。3.3.5 會話層、表示層和應用層會話層是OSI參考模型的第五層，通過執(zhí)行多種機制在應用程序間建立、維持和終止會話。會話層機制包括計費、話路控制、會話參數(shù)協(xié)商等。常見的會話層協(xié)議有：結構化查詢語言（SQL，Structed Query Language）、網(wǎng)絡文件系統(tǒng)（NFS，Network

52、File System）、遠程過程調(diào)用（RPC，Remote Procedure Call）、X Windows系統(tǒng)等。表示層保證源端數(shù)據(jù)能夠被目的端表示層理解和識別，對應用程序透明。表示層提供數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換服務，數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)表示標準等服務。表示層確定了數(shù)據(jù)傳輸時數(shù)據(jù)的組織方式。常見的表示層協(xié)議有：數(shù)據(jù)結構標準，EBCDIC（extended binary coded decimal interchange code）、ASCII（Amercia Standard Code for Information Interchange）；圖像標準：JPEG（Joint Photographic Ex

53、perts Group）、TIFF（Tagged Image File Format）、GIF；視頻標準：MIDI（Musical Instrument Digital Interface）、MPEG（Motion Picture Experts Group）、QuickTime等。應用層是OSI參考模型最接近用戶的一層，應用層支持應用程序，例如文字處理、電子郵件、表格處理等。第四章 TCP/IP協(xié)議族關于本章本章描述內(nèi)容如下表所示。標題內(nèi)容0TCP/IP協(xié)議結構介紹TCP/IP協(xié)議結構以及TCP/IP協(xié)議結構與OSI模型的異同。Error! Reference source not foun

54、d.TCP/IP協(xié)議棧介紹TCP/IP協(xié)議棧及其協(xié)議。Error! Reference source not found.INTERNET的地址系統(tǒng) 介紹INTERNET的地址系統(tǒng)，包括IP地址的結構與表示、子網(wǎng)掩碼和子網(wǎng)規(guī)劃等。4.1 TCP/IP協(xié)議結構TCP/IP起源于60年代末美國政府資助的一個分組交換網(wǎng)絡研究項目，到90年代已發(fā)展成為計算機之間最常用的組網(wǎng)形式。它是一個真正的開放系統(tǒng)，因為協(xié)議族的定義及其多種實現(xiàn)可以不用花錢或花很少的錢就可以公開地得到。它成為被稱作“全球互聯(lián)網(wǎng)”或“因特網(wǎng)（Internet）”的基礎。與OSI參考模型一樣，TCP（Transfer Control P

55、rotocol）/IP（Internet Protocol）協(xié)議（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）也分為不同的層次開發(fā)，每一層負責不同的通信功能。但是，TCP/IP協(xié)議簡化了層次設計，只有五層：應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。從圖31可以看出，TCP/IP協(xié)議棧與OSI參考模型有清晰的對應關系，覆蓋了OSI參考模型的所有層次。應用層包含了OSI參考模型所有高層協(xié)議。7654321OSI參考模型TCP/IP應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應用層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層54321網(wǎng)絡層圖4-1 TCP/IP協(xié)議和OSI參考模型OSI參考模型與TCP/IP協(xié)議棧的異同點：相同點u 都是分層結構，并且工作模式一樣，都要求層和層之間具備很密切的協(xié)作關系；u 有相同的應用層，傳輸層，網(wǎng)絡層，數(shù)據(jù)鏈路層，物理層；（注意：這里為了方便比較，才將TCP/IP分為5層，在其他很多文獻資料里都把數(shù)據(jù)鏈路層和物理層合并為數(shù)據(jù)鏈路層或網(wǎng)絡接口層Network Access Layer），如圖41所示； u 都使用包交換技術（Packet-Switched）；不同點u TCP/IP把表示層和會話層都歸入了應用層；u TCP/IP的結構比較簡單，因為分層少；u TCP/IP標準是在Internet網(wǎng)絡不斷的發(fā)展中建立的，基于實踐，有很高的信任度。相比較而言，OSI參考模型是基于理論