第2章：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議-2課件

第2章

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1第2章

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1上節(jié)問(wèn)題：?jiǎn)栴}1：什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？問(wèn)題2：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有哪三個(gè)要素？問(wèn)題3：什么是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)？P53問(wèn)題4：什么是接口？什么是服務(wù)？問(wèn)題5：什么是原語(yǔ)？有哪幾種原語(yǔ)？原語(yǔ)是誰(shuí)說(shuō)給誰(shuí)的？2上節(jié)問(wèn)題：2什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)體協(xié)議通信內(nèi)容通信形式通信時(shí)間系統(tǒng)要素語(yǔ)法：數(shù)據(jù)格式、編碼和信號(hào)電平等。語(yǔ)義：用于協(xié)調(diào)和差錯(cuò)處理的控制信息。時(shí)序：傳輸速率匹配和先后順序。系統(tǒng)中能夠收發(fā)信息和處理信息的任何東西。規(guī)則和約定。包含一個(gè)或多個(gè)實(shí)體、在物理上明顯區(qū)分的主體?！熬W(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)實(shí)體間控制數(shù)據(jù)通信的規(guī)定和約定的集合”3什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)體系統(tǒng)系統(tǒng)中能夠收發(fā)信息和處理信息的任何東西層次模型相關(guān)概念水平通信虛通信垂直通信實(shí)際通信對(duì)等實(shí)體進(jìn)行的通信。相鄰層進(jìn)行的通信。Layer5Layer5層5協(xié)議Layer4Layer4Layer3Layer3Layer2Layer2Layer1Layer1物理媒體層5/4接口層4協(xié)議層3協(xié)議層2協(xié)議層1協(xié)議層4/3接口層3/2接口層2/1接口理解虛擬通信和實(shí)際通信之間的關(guān)系理解協(xié)議和接口之間的差異4層次模型相關(guān)概念水平通信對(duì)等實(shí)體進(jìn)行的通信。相鄰層進(jìn)行的通信第n層協(xié)議接口(interface)對(duì)等實(shí)體(peers)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)每一相鄰層間有一個(gè)接口，該接口定義下層向上層提供的原語(yǔ)操作和服務(wù)。

一臺(tái)機(jī)器上的第n層與另一臺(tái)機(jī)器上的第n層進(jìn)行通話，通話中采用的規(guī)則和約定。不同機(jī)器中組成相應(yīng)協(xié)議層的實(shí)體。網(wǎng)絡(luò)通信功能的層次構(gòu)成、各層的通信協(xié)議規(guī)范和相鄰層的接口協(xié)議規(guī)范的集合模型。層次模型相關(guān)概念5第n層協(xié)議對(duì)等實(shí)體(peers)每一相鄰層間有一個(gè)接口，該接MMH4M1H4H3M2H3MH4M第5層協(xié)議第4層協(xié)議第3層協(xié)議第2層協(xié)議物理媒體M1M2H4H3H3H2H2T2T2M1H4H3M2H3M1M2H4H3H3H2H2T2T2AB層次模型相關(guān)概念6MMH4M1H4H3M2H3MH4M第5層協(xié)議第4層協(xié)議第3(N+1)層ICIn+1PDUn+1SDUnPCInPDUnICIn(N)層PDUnIDUnICInPDUnSDUn-1PCIn-1(N-1)層N層處理所需的信息PDUn-1N-1層處理所需的信息SDUn-1SDUn一個(gè)SDU可能要封裝在多個(gè)PDU中傳輸接口（interface）與服務(wù)（Service）7(N+1)層ICIn+1PDUn+1SDUnPCInPDUn數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭幀頭段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭幀尾數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)包幀比特電脈沖011101000011000010100101111010110數(shù)據(jù)多層封裝封裝拆封8數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭幀頭段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)原語(yǔ)(primitive)參數(shù)ISO標(biāo)準(zhǔn)的四種原語(yǔ)RequestIndicationResponseConfirm通知服務(wù)提供者采用某些動(dòng)作或報(bào)告某個(gè)對(duì)等實(shí)體采取的某個(gè)動(dòng)作。用來(lái)傳遞數(shù)據(jù)和控制信息。由服務(wù)提供者發(fā)出。由服務(wù)用戶發(fā)出。要求服務(wù)做某種工作。由服務(wù)提供者發(fā)出。通知實(shí)體發(fā)生了某事件。由服務(wù)用戶發(fā)出。要求對(duì)某個(gè)事件的響應(yīng)。接口（interface）與服務(wù)（Service）9原語(yǔ)(primitive)ISO標(biāo)準(zhǔn)的四種原語(yǔ)通知服務(wù)提供者CONNECT.requestCONNECT.indicationCONNECT.responseDATA.requestDISCONNECT.requestDATA.indicationDISCONNECT.indicationCONNECT.confirmDATA.requestDATA.indicationPSTN接口（interface）與服務(wù)（Service）10CONNECT.requestCONNECT.indicat圖1-8服務(wù)原語(yǔ)之間的關(guān)系圖1-8服務(wù)原語(yǔ)之間的關(guān)系圖1-8服務(wù)原語(yǔ)之間的關(guān)系服務(wù)原語(yǔ)之間的關(guān)系11圖1-8服務(wù)原語(yǔ)之間的關(guān)系圖1-8服務(wù)原語(yǔ)之為什么要分層？各層之間相互獨(dú)立;靈活性好;各層都可以采用最合適的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn);易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù);有利于促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化。

12為什么要分層？各層之間相互獨(dú)立;12OSI參考模型鏈路層協(xié)議物理層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分組流比特流幀流報(bào)文流應(yīng)用層7應(yīng)用層傳輸層4傳輸層網(wǎng)絡(luò)層3網(wǎng)絡(luò)層鏈路層2鏈路層物理層1物理層表示層6表示層會(huì)話層5會(huì)話層報(bào)文流報(bào)文流報(bào)文流網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層鏈路層物理層物理層子網(wǎng)內(nèi)部協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)通信子網(wǎng)13OSI參考模型鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層分組流比特流幀流報(bào)文流應(yīng)用層OSI參考模型

14OSI參考模型142.2.3OSI參考模型各層的功能

物理層的主要功能：利用傳輸介質(zhì)為通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間建立、管理和釋放物理連接；實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸，為數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；物理層的數(shù)據(jù)傳輸單元是比特。本層相關(guān)設(shè)備：中繼器（Repeaters）集線器（hubs）線纜152.2.3OSI參考模型各層的功能

物理層的主要功能：OSI參考模型——物理層典型問(wèn)題多少電壓代表1和0比特持續(xù)多少微秒傳輸是否在兩個(gè)方向連接如何建立及終止網(wǎng)絡(luò)連接器有多少針基本功能比特的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)傳輸率物理連接的建立、保持與釋放定義媒體的機(jī)械、電氣及規(guī)格ISO：2110、2593、4902、4903等CCITT：v.24、x.21、x.22、x.24等16OSI參考模型——物理層典型問(wèn)題基本功能ISO：2110、2數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能：在物理層提供的服務(wù)基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)鏈路層在通信的實(shí)體間建立數(shù)據(jù)鏈路連接；傳輸以“幀”為單位的數(shù)據(jù)包；采用差錯(cuò)控制與流量控制方法，使有差錯(cuò)的物理線路變成無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路。本層相關(guān)設(shè)備：Bridge,switch17數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能：17OSI參考模型——數(shù)據(jù)鏈路層典型問(wèn)題成幀差錯(cuò)控制流量控制線路競(jìng)爭(zhēng)訪問(wèn)控制基本功能建立、保持和釋放鏈路成幀和拆幀差錯(cuò)控制流量控制鏈路管理與媒體訪問(wèn)面向字符的協(xié)議(ISO1754、IBMBSC、DECDDCMP)面向比特的協(xié)議(ISOHDLC、IBMSDLC、ANSIADCCP)18OSI參考模型——數(shù)據(jù)鏈路層典型問(wèn)題基本功能面向字符的協(xié)議(路徑1?路徑2?路徑3?網(wǎng)絡(luò)層的主要功能：通過(guò)路由選擇算法為分組通過(guò)通信子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)穆窂剑粸閿?shù)據(jù)在結(jié)點(diǎn)之間傳輸創(chuàng)建邏輯鏈路；實(shí)現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)絡(luò)互連、記帳等功能。本層相關(guān)設(shè)備：Router,switch19路徑1?路徑2?路徑3?網(wǎng)絡(luò)層的主要功能：19OSI參考模型——網(wǎng)絡(luò)層典型問(wèn)題確定分組路徑解決網(wǎng)絡(luò)擁塞記帳異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)基本功能數(shù)據(jù)交換流控?fù)砣刂?預(yù)分配)差錯(cuò)控制及恢復(fù)路由選擇(自適應(yīng)/非適應(yīng))網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)(源路由/透明)CCITT：X.25TCP/IP：IP20OSI參考模型——網(wǎng)絡(luò)層典型問(wèn)題基本功能CCITT：X.25傳輸層的主要功能：向用戶提供可靠端到端（end-to-end）服務(wù)；處理數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)包次序，以及其他一些關(guān)鍵傳輸問(wèn)題；傳輸層向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)，是計(jì)算機(jī)通信體系結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵的一層。本層無(wú)硬件21傳輸層的主要功能：21OSI參考模型——傳輸層擁塞與流控多路復(fù)用與服務(wù)質(zhì)量TCP、UDP/ATM在源端與目的端之間建立可靠的端到端服務(wù)。隔離網(wǎng)絡(luò)的上下層協(xié)議，使得網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與下層無(wú)關(guān)。建立連接維護(hù)連接拆除連接22OSI參考模型——傳輸層擁塞與流控在源端與目的端之間建立可靠OSI參考模型——傳輸層典型問(wèn)題創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)連接決定提供的服務(wù)真正端－端層區(qū)別報(bào)文流控機(jī)制基本功能順序性/組裝傳輸連接的建立和釋放差錯(cuò)控制提供可靠透明的數(shù)據(jù)傳輸QOS：吞吐量、延遲、機(jī)密ISO：Class0~Class4TCP/IP：TCP、UDP23OSI參考模型——傳輸層典型問(wèn)題基本功能ISO：Class0會(huì)話層的主要功能：負(fù)責(zé)維護(hù)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的傳輸鏈接，以便確保點(diǎn)到點(diǎn)傳輸不中斷；管理數(shù)據(jù)交換。如在視頻會(huì)議應(yīng)用中，它可同時(shí)管理一個(gè)音頻與一個(gè)視頻流協(xié)調(diào)結(jié)點(diǎn)之間的通信單工（Simplexmode）半雙工（Half-duplexmode）全雙工（Full-duplexmode）表示層的主要功能：用于處理在兩個(gè)通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式；數(shù)據(jù)格式變換；數(shù)據(jù)加密與解密；數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)。會(huì)話連接與傳輸層有差別，前者需雙方同意才可中斷連接，后者可單方中斷，有如電話。24會(huì)話層的主要功能：會(huì)話連接與傳輸層有差別，前者需雙方同意才可OSI參考模型——會(huì)話層典型問(wèn)題提供普通數(shù)據(jù)傳送和增強(qiáng)型服務(wù)管理對(duì)話令牌管理(Tokenmanagement)同步(synchronization)基本功能為有序地、方便地進(jìn)行信息交換，提供有效的控制和管理機(jī)制。25OSI參考模型——會(huì)話層典型問(wèn)題25OSI參考模型——表示層典型問(wèn)題定義和管理抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示法轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)表示法基本功能數(shù)據(jù)表示(ASCII，EBCDC，ASNI)數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)庫(kù)的不同庫(kù)結(jié)構(gòu)或字段之間的映象或變換數(shù)據(jù)加密(私用/公共密鑰系統(tǒng))這是異種機(jī)、異種操作系統(tǒng)連網(wǎng)的關(guān)鍵層26OSI參考模型——表示層典型問(wèn)題這是異種機(jī)、異種操作系統(tǒng)連網(wǎng)應(yīng)用層的主要功能:為應(yīng)用程序提供了網(wǎng)絡(luò)服務(wù);應(yīng)用層需要識(shí)別并保證通信對(duì)方的可用性，使得協(xié)同工作的應(yīng)用程序之間的同步;建立傳輸錯(cuò)誤糾正與保證數(shù)據(jù)完整性的控制機(jī)制。ABCD27應(yīng)用層的主要功能:ABCD27應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層通信子網(wǎng)面向通信面向服務(wù)面向應(yīng)用應(yīng)用協(xié)議：HTTP、FTP、Telnet數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、加密、壓縮進(jìn)程管理、雙工、半雙工、單工、斷點(diǎn)續(xù)發(fā)為上層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)分組、路由選擇、差錯(cuò)控制、流量控制

數(shù)據(jù)組成可發(fā)送、接收的幀傳輸物理信號(hào)、接口、信號(hào)形式、速率OSI參考模型——各層功能28應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層通信面向通信面2.2.4OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程

1.OSI環(huán)境（OSIenvironment）

292.2.4OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程

1.OSI環(huán)境（2.OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程

302.OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程302.2.5面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中討論的服務(wù)可以分為通信子網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸所提供的服務(wù),與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為用戶提供的服務(wù)；通信子網(wǎng)的服務(wù)是指通信子網(wǎng)對(duì)主機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃运峁┑谋ＷC機(jī)制；通信服務(wù)可以分為兩大類：面向連接服務(wù)（connect-orientedservice）；

無(wú)連接服務(wù)（connectlessservice）。

312.2.5面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中討論的

理解網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要注意的問(wèn)題面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)對(duì)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的傳輸可靠性與協(xié)議復(fù)雜性有很大的影響；根據(jù)主機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸蠛托实牟煌?，設(shè)計(jì)者可以選擇面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)的類型；在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鲗?，如物理層、?shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層都會(huì)涉及面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)的問(wèn)題。32理解網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要注意的問(wèn)題面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)對(duì)實(shí)現(xiàn)服面向連接服務(wù)的特點(diǎn)面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程必須經(jīng)過(guò)連接建立、連接維護(hù)與釋放連接的三個(gè)過(guò)程；面向連接服務(wù)的在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，各分組可以不攜帶目的結(jié)點(diǎn)的地址；面向連接服務(wù)的傳輸連接類似一個(gè)通信管道，發(fā)送者在一端放入數(shù)據(jù)，接收者從另一端取出數(shù)據(jù)；面向連接數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖瞻l(fā)數(shù)據(jù)順序不變，傳輸可靠性好，但是協(xié)議復(fù)雜，通信效率不高。請(qǐng)演示動(dòng)畫33面向連接服務(wù)的特點(diǎn)面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程必須經(jīng)過(guò)連接建立無(wú)連接服務(wù)的特點(diǎn)無(wú)連接服務(wù)的每個(gè)分組都攜帶完整的目的結(jié)點(diǎn)地址，各分組在系統(tǒng)中是獨(dú)立傳送的；無(wú)連接服務(wù)中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程不需要經(jīng)過(guò)連接建立、連接維護(hù)與釋放連接的三個(gè)過(guò)程；數(shù)據(jù)分組傳輸過(guò)程中，目的結(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)分組可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失的現(xiàn)象；無(wú)連接服務(wù)的可靠性不好，但是協(xié)議相對(duì)簡(jiǎn)單，通信效率較高。34無(wú)連接服務(wù)的特點(diǎn)無(wú)連接服務(wù)的每個(gè)分組都攜帶完整的目的結(jié)點(diǎn)地址確認(rèn)和重傳機(jī)制的特點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸话阃ㄟ^(guò)確認(rèn)和重傳機(jī)制保證；確認(rèn)是指數(shù)據(jù)分組的接收結(jié)點(diǎn)在正確地接收到每個(gè)分組后，要求向發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)回接收分組的確認(rèn)信息；在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，如果發(fā)送結(jié)點(diǎn)沒(méi)有接收到接收結(jié)點(diǎn)的確認(rèn)信息，就認(rèn)為該數(shù)據(jù)分組發(fā)送失敗，發(fā)送結(jié)點(diǎn)重新發(fā)送該數(shù)據(jù)分組；確認(rèn)和重傳機(jī)制可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，但是它需要制定較為復(fù)雜的確認(rèn)和重傳協(xié)議，并且需要增加網(wǎng)絡(luò)額外的通信負(fù)荷，占用網(wǎng)絡(luò)帶寬。35確認(rèn)和重傳機(jī)制的特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸话阃ㄟ^(guò)確認(rèn)和重傳服務(wù)類型與服務(wù)質(zhì)量通信服務(wù)四種類型：面向連接與確認(rèn)服務(wù)；面向連接與不確認(rèn)服務(wù)；無(wú)連接與確認(rèn)服務(wù)；無(wú)連接與不確認(rèn)服務(wù)。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)不同的通信要求，決定選擇不同的服務(wù)類型。

36服務(wù)類型與服務(wù)質(zhì)量通信服務(wù)四種類型：362.3TCP/IP參考模型

2.3.1TCP/IP參考模型的發(fā)展

在TCP/IP協(xié)議研究時(shí)，并沒(méi)有提出參考模型；1974年Kahn定義了最早的TCP/IP參考模型；20世紀(jì)80年代Leiner、Clark等人對(duì)TCP/IP參考模型進(jìn)一步的研究；TCP/IP協(xié)議一共出現(xiàn)了6個(gè)版本，后3個(gè)版本是版本4、版本5與版本6；目前我們使用的是版本4，它的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議一般記作IPv4；版本6的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議一般記作IPv6（或IPng,IPnextgeneration）；IPv6被稱為下一代的IP協(xié)議。372.3TCP/IP參考模型

2.3.1TCP/IP參考TCP/IP參考模型主要目標(biāo)TCP/IP的設(shè)計(jì)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)互連保護(hù)子網(wǎng)硬件靈活的體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的突然故障不能影響兩端之間的連接以無(wú)縫方式連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能力。38TCP/IP參考模型主要目標(biāo)以無(wú)縫方式連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能力。3TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)

開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)；獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適用于互連網(wǎng)中；統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(gè)TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)中都具有惟一的地址；標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。39TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);392.3.2TCP/IP參考模型各層的功能

應(yīng)用層（applicationlayer）傳輸層（transportlayer）互連層（internetlayer）主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層（host-to-networklayer）

402.3.2TCP/IP參考模型各層的功能應(yīng)用層（app主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層參考模型的最低層，負(fù)責(zé)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報(bào);允許主機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)使用多種現(xiàn)成的與流行的協(xié)議，如局域網(wǎng)的Ethernet、令牌網(wǎng)、分組交換網(wǎng)的X.25、幀中繼、ATM協(xié)議等;當(dāng)一種物理網(wǎng)被用作傳送IP數(shù)據(jù)包的通道時(shí)，就可以認(rèn)為是這一層的內(nèi)容;充分體現(xiàn)出TCP/IP協(xié)議的兼容性與適應(yīng)性，它也為TCP/IP的成功奠定了基礎(chǔ)。41主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層參考模型的最低層，負(fù)責(zé)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)主機(jī)—網(wǎng)絡(luò)層主要功能設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)該層著重于端系統(tǒng)與其所接網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。使用的特定軟件取決于所用的網(wǎng)絡(luò)類型。將網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)功能隔離成一個(gè)單獨(dú)的層次后，網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層之上的通信軟件就不必關(guān)心所用的網(wǎng)絡(luò)類型。應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層主機(jī)—網(wǎng)絡(luò)層42主機(jī)—網(wǎng)絡(luò)層主要功能該層著重于端系統(tǒng)與其所接網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交互連層相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；處理互連的路由選擇、流控與擁塞問(wèn)題；IP協(xié)議是無(wú)連接的、提供“盡力而為”服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議?；ミB層協(xié)議IPICMPARP/RARPBGP/OSPF43互連層相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；互連層協(xié)議4傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對(duì)等實(shí)體間建立用于會(huì)話的端-端連接；為應(yīng)用層隱藏底層網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)傳輸控制協(xié)議TCP是一種可靠的面向連接協(xié)議；用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP是一種不可靠的無(wú)連接協(xié)議。

TCP/IP在無(wú)連接的基本傳送服務(wù)IP之上既提供了無(wú)連接服務(wù)，也提供了可靠的有連接服務(wù)。44傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對(duì)等實(shí)體間建立用應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議主要有：網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議Telnet；文件傳輸協(xié)議FTP；簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SMTP；域名系統(tǒng)DNS；簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP；超文本傳輸協(xié)議HTTP。45應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議主要有：45TCP/IP參考模型實(shí)現(xiàn)了OSI模型中的所有功能。不同之處是TCP/IP協(xié)議模型將OSI模型的部分層進(jìn)行了合并。OSI對(duì)層的劃分更精確，而TCP/IP模型使用比較寬的層定義。TCP/IP參考模型46TCP/IP參考模型實(shí)現(xiàn)了OSI模型中的所有功能。TCP/ITCP/IP參考模型47TCP/IP參考模型47TCP/IP參考模型48TCP/IP參考模型482.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較

2.4.1對(duì)OSI參考模型的評(píng)價(jià)層次數(shù)量與內(nèi)容選擇不是很好，會(huì)話層很少用到，表示層幾乎是空的，數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層有很多的子層插入；尋址、流控與差錯(cuò)控制在每一層里都重復(fù)出現(xiàn)，降低系統(tǒng)效率；數(shù)據(jù)安全性、加密與網(wǎng)絡(luò)管理在參考模型的設(shè)計(jì)初期被忽略了；參考模型的設(shè)計(jì)更多是被通信的思想所支配，不適合于計(jì)算機(jī)與軟件的工作方式；嚴(yán)格按照層次模型編程的軟件效率很低。492.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較

對(duì)TCP/IP參考模型評(píng)價(jià)在服務(wù)、接口與協(xié)議的區(qū)別上不很清楚，一個(gè)好的軟件工程應(yīng)該將功能與實(shí)現(xiàn)方法區(qū)分開，參考模型不適合于其他非TCP/IP協(xié)議族；TCP/IP參考模型的主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層本身并不是實(shí)際的一層；物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的劃分是必要和合理的，而TCP/IP參考模型卻沒(méi)有做到這點(diǎn)。

502.4.2對(duì)TCP/IP參考模型評(píng)價(jià)在服務(wù)、接口與協(xié)議的模型沒(méi)有明確劃分服務(wù)、接口和協(xié)議概念TCP/IP模型缺乏通用性很難適合非TCP/IP協(xié)議棧主機(jī)－網(wǎng)絡(luò)層并不是真正意義上的層TCP/IP模型并不區(qū)分(或論述)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層許多其他協(xié)議雖廣為流傳但很難替換TCP/IP模型實(shí)質(zhì)上是不存在的但協(xié)議被廣泛使用；OSI模型(去掉會(huì)話和表示層)對(duì)討論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)有用，但協(xié)議卻不流行；2.4.2對(duì)TCP/IP參考模型評(píng)價(jià)51模型沒(méi)有明確劃分服務(wù)、接口和協(xié)議概念TCP/IP模型實(shí)質(zhì)上是2.5網(wǎng)絡(luò)與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織及管理機(jī)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織RFC文檔Internet草案Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)Internet管理機(jī)構(gòu)522.5網(wǎng)絡(luò)與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織及管理機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)2.5.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織

國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)CCITT國(guó)際電信聯(lián)盟ITU國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA電氣與電子工程師協(xié)會(huì)IEEEATM論壇請(qǐng)閱讀課本P48頁(yè)相關(guān)介紹532.5.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)CCI聯(lián)合國(guó)的國(guó)際電信聯(lián)合會(huì)下屬電信標(biāo)準(zhǔn)部ITU-T的前身是CCITT，它是一個(gè)官方組織，每個(gè)國(guó)家政府是它的正式成員。它制訂了V.24(RS-232)、X.25、基于ATM的B-ISDN等。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO建于1946年，發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)范圍廣，有12000多，制訂了OSI參考模型，它是志愿性組織，但70%成員是政府標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)。IEEE802委員會(huì)主要制訂局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)界人士組成的志愿性論壇：ATM論壇、幀中繼論壇、光互聯(lián)網(wǎng)論壇等。2.5.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織

54聯(lián)合國(guó)的國(guó)際電信聯(lián)合會(huì)下屬電信標(biāo)準(zhǔn)部ITU-T的前身是C2.5.2RFC文檔

請(qǐng)求評(píng)價(jià)RFC文檔從1969年ARPANET出現(xiàn)時(shí)就開始存在；它們是用于Internet開發(fā)團(tuán)體的最初的技術(shù)文檔系列；任何人都可以提交RFC文檔，但它并不是一定會(huì)成為標(biāo)準(zhǔn)，事實(shí)上很多RFC文檔都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)；RFC文檔草案對(duì)于從事Internet技術(shù)研究與開發(fā)的技術(shù)人員是獲得技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與動(dòng)態(tài)的重要信息來(lái)源；讀者可以很方便地從相關(guān)主機(jī)使用FTP、Web和其他的檢索方式獲取這些文檔。552.5.2RFC文檔請(qǐng)求評(píng)價(jià)RFC文檔從1969年AR讀RFC文檔時(shí)，需要注意的問(wèn)題一是需要確定它是最新的文檔，二是需要注意RFC文檔的類別；所有的RFC文檔都要經(jīng)歷評(píng)論和反饋過(guò)程，并且在這一段時(shí)間內(nèi)它們會(huì)被劃分為不同的類別；RFC文檔一旦被提交，IETF和IAB組織將審查RFC文檔，通過(guò)后可以成為一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)；RFC文檔按照它發(fā)展與成熟的過(guò)程可以分為標(biāo)準(zhǔn)、草案標(biāo)準(zhǔn)、提案標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)性的、信息性或歷史性的；RFC文檔又可以分為被要求、被推薦、被選擇、受限制使用或不被推薦。56讀RFC文檔時(shí)，需要注意的問(wèn)題一是需要確定它是最新的文檔，二附：Internet協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程標(biāo)準(zhǔn)文檔從Internet草案開始，存在草案目錄(/internet-draft/)，草案不是發(fā)表的文檔，6個(gè)月后自動(dòng)刪除。協(xié)議要成為標(biāo)準(zhǔn)需經(jīng)歷：建議標(biāo)準(zhǔn)(proposedstandard)、草案標(biāo)準(zhǔn)(draftstandard)、標(biāo)準(zhǔn)(standard)三個(gè)階段。草案成為建議標(biāo)準(zhǔn)后就進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，作為RFC發(fā)表。57附：Internet協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程標(biāo)準(zhǔn)文檔從InterneRFC文檔發(fā)表時(shí)被指定一個(gè)以RFC為前綴的序號(hào)，如：RFC2800。RFC文檔從不更新，若需修改，修改后以新的RFC序號(hào)發(fā)表，老的就作廢，成為歷史性的。成為建議標(biāo)準(zhǔn)六個(gè)月后可升為草案標(biāo)準(zhǔn)，其關(guān)鍵是運(yùn)行代碼,至少要有兩個(gè)基于不同代碼、獨(dú)立、可互操作的實(shí)現(xiàn),并有足夠的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),才能升為草案標(biāo)準(zhǔn)。附：Internet協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程58RFC文檔發(fā)表時(shí)被指定一個(gè)以RFC為前綴的序號(hào)，如：RFC2若技術(shù)上高度成熟，且對(duì)Internet有重要用度，草案標(biāo)準(zhǔn)在4個(gè)月后可經(jīng)批準(zhǔn)升為Internet標(biāo)準(zhǔn)，并被另外指定序號(hào)STDx。注意，標(biāo)準(zhǔn)被修改后再發(fā)表時(shí)，它的RFC序號(hào)要更新，STDx不變。STD1周期性地總結(jié)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中的RFC文檔的當(dāng)前狀態(tài)，它本身也是RFC文檔，如RFC2800。因不斷更新，大多已作廢。附：Internet協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程59若技術(shù)上高度成熟，且對(duì)Internet有重要用度，草案標(biāo)準(zhǔn)在InternetdraftProposedstandardExperimentalInformationalDraftstandardInternetstandardHistoric附：Internet協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程60InternetProposedExperimentalIn2.5.3Internet管理機(jī)構(gòu)

國(guó)家科學(xué)基金會(huì)NSFInternet協(xié)會(huì)ISOCInternet體系結(jié)構(gòu)委員會(huì)IABInternet工程任務(wù)組IETFInternet工程指導(dǎo)委員會(huì)IESGInternet研究任務(wù)組IRTFInternet網(wǎng)絡(luò)信息中心InterNICInternet地址分配授權(quán)機(jī)構(gòu)IANAWWW聯(lián)盟612.5.3Internet管理機(jī)構(gòu)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)NSF2.5.3Internet管理機(jī)構(gòu)_標(biāo)準(zhǔn)化組織InternetSOCiety(ISOC,1992)IABIESGIETFRFC編輯IANAICANN定義Internet體系622.5.3Internet管理機(jī)構(gòu)_標(biāo)準(zhǔn)化組織Inter2.6一種建議的參考模型

632.6一種建議的參考模型63小結(jié)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中兩個(gè)最基本的概念；網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)之間要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)就必須遵守一些事先約定好的規(guī)則。這些為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)被稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。功能完備的網(wǎng)絡(luò)需要制定一系列的協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是按照層次結(jié)構(gòu)模型來(lái)組織的，網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合定義為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；

ISO定義的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型對(duì)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的研究起到了重要的作用；

Internet的廣泛應(yīng)用使TCP/IP協(xié)議成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。64小結(jié)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中兩個(gè)最基本的概念；64

thankyou!ＱＡ65thankyou!ＱＡ65第2章

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議66第2章

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1上節(jié)問(wèn)題：?jiǎn)栴}1：什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？問(wèn)題2：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有哪三個(gè)要素？問(wèn)題3：什么是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)？P53問(wèn)題4：什么是接口？什么是服務(wù)？問(wèn)題5：什么是原語(yǔ)？有哪幾種原語(yǔ)？原語(yǔ)是誰(shuí)說(shuō)給誰(shuí)的？67上節(jié)問(wèn)題：2什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)體協(xié)議通信內(nèi)容通信形式通信時(shí)間系統(tǒng)要素語(yǔ)法：數(shù)據(jù)格式、編碼和信號(hào)電平等。語(yǔ)義：用于協(xié)調(diào)和差錯(cuò)處理的控制信息。時(shí)序：傳輸速率匹配和先后順序。系統(tǒng)中能夠收發(fā)信息和處理信息的任何東西。規(guī)則和約定。包含一個(gè)或多個(gè)實(shí)體、在物理上明顯區(qū)分的主體?！熬W(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)實(shí)體間控制數(shù)據(jù)通信的規(guī)定和約定的集合”68什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)體系統(tǒng)系統(tǒng)中能夠收發(fā)信息和處理信息的任何東西層次模型相關(guān)概念水平通信虛通信垂直通信實(shí)際通信對(duì)等實(shí)體進(jìn)行的通信。相鄰層進(jìn)行的通信。Layer5Layer5層5協(xié)議Layer4Layer4Layer3Layer3Layer2Layer2Layer1Layer1物理媒體層5/4接口層4協(xié)議層3協(xié)議層2協(xié)議層1協(xié)議層4/3接口層3/2接口層2/1接口理解虛擬通信和實(shí)際通信之間的關(guān)系理解協(xié)議和接口之間的差異69層次模型相關(guān)概念水平通信對(duì)等實(shí)體進(jìn)行的通信。相鄰層進(jìn)行的通信第n層協(xié)議接口(interface)對(duì)等實(shí)體(peers)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)每一相鄰層間有一個(gè)接口，該接口定義下層向上層提供的原語(yǔ)操作和服務(wù)。

一臺(tái)機(jī)器上的第n層與另一臺(tái)機(jī)器上的第n層進(jìn)行通話，通話中采用的規(guī)則和約定。不同機(jī)器中組成相應(yīng)協(xié)議層的實(shí)體。網(wǎng)絡(luò)通信功能的層次構(gòu)成、各層的通信協(xié)議規(guī)范和相鄰層的接口協(xié)議規(guī)范的集合模型。層次模型相關(guān)概念70第n層協(xié)議對(duì)等實(shí)體(peers)每一相鄰層間有一個(gè)接口，該接MMH4M1H4H3M2H3MH4M第5層協(xié)議第4層協(xié)議第3層協(xié)議第2層協(xié)議物理媒體M1M2H4H3H3H2H2T2T2M1H4H3M2H3M1M2H4H3H3H2H2T2T2AB層次模型相關(guān)概念71MMH4M1H4H3M2H3MH4M第5層協(xié)議第4層協(xié)議第3(N+1)層ICIn+1PDUn+1SDUnPCInPDUnICIn(N)層PDUnIDUnICInPDUnSDUn-1PCIn-1(N-1)層N層處理所需的信息PDUn-1N-1層處理所需的信息SDUn-1SDUn一個(gè)SDU可能要封裝在多個(gè)PDU中傳輸接口（interface）與服務(wù)（Service）72(N+1)層ICIn+1PDUn+1SDUnPCInPDUn數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭幀頭段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭幀尾數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)包幀比特電脈沖011101000011000010100101111010110數(shù)據(jù)多層封裝封裝拆封73數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭幀頭段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)原語(yǔ)(primitive)參數(shù)ISO標(biāo)準(zhǔn)的四種原語(yǔ)RequestIndicationResponseConfirm通知服務(wù)提供者采用某些動(dòng)作或報(bào)告某個(gè)對(duì)等實(shí)體采取的某個(gè)動(dòng)作。用來(lái)傳遞數(shù)據(jù)和控制信息。由服務(wù)提供者發(fā)出。由服務(wù)用戶發(fā)出。要求服務(wù)做某種工作。由服務(wù)提供者發(fā)出。通知實(shí)體發(fā)生了某事件。由服務(wù)用戶發(fā)出。要求對(duì)某個(gè)事件的響應(yīng)。接口（interface）與服務(wù)（Service）74原語(yǔ)(primitive)ISO標(biāo)準(zhǔn)的四種原語(yǔ)通知服務(wù)提供者CONNECT.requestCONNECT.indicationCONNECT.responseDATA.requestDISCONNECT.requestDATA.indicationDISCONNECT.indicationCONNECT.confirmDATA.requestDATA.indicationPSTN接口（interface）與服務(wù)（Service）75CONNECT.requestCONNECT.indicat圖1-8服務(wù)原語(yǔ)之間的關(guān)系圖1-8服務(wù)原語(yǔ)之間的關(guān)系圖1-8服務(wù)原語(yǔ)之間的關(guān)系服務(wù)原語(yǔ)之間的關(guān)系76圖1-8服務(wù)原語(yǔ)之間的關(guān)系圖1-8服務(wù)原語(yǔ)之為什么要分層？各層之間相互獨(dú)立;靈活性好;各層都可以采用最合適的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn);易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù);有利于促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化。

77為什么要分層？各層之間相互獨(dú)立;12OSI參考模型鏈路層協(xié)議物理層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分組流比特流幀流報(bào)文流應(yīng)用層7應(yīng)用層傳輸層4傳輸層網(wǎng)絡(luò)層3網(wǎng)絡(luò)層鏈路層2鏈路層物理層1物理層表示層6表示層會(huì)話層5會(huì)話層報(bào)文流報(bào)文流報(bào)文流網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層鏈路層物理層物理層子網(wǎng)內(nèi)部協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)通信子網(wǎng)78OSI參考模型鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層分組流比特流幀流報(bào)文流應(yīng)用層OSI參考模型

79OSI參考模型142.2.3OSI參考模型各層的功能

物理層的主要功能：利用傳輸介質(zhì)為通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間建立、管理和釋放物理連接；實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸，為數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；物理層的數(shù)據(jù)傳輸單元是比特。本層相關(guān)設(shè)備：中繼器（Repeaters）集線器（hubs）線纜802.2.3OSI參考模型各層的功能

物理層的主要功能：OSI參考模型——物理層典型問(wèn)題多少電壓代表1和0比特持續(xù)多少微秒傳輸是否在兩個(gè)方向連接如何建立及終止網(wǎng)絡(luò)連接器有多少針基本功能比特的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)傳輸率物理連接的建立、保持與釋放定義媒體的機(jī)械、電氣及規(guī)格ISO：2110、2593、4902、4903等CCITT：v.24、x.21、x.22、x.24等81OSI參考模型——物理層典型問(wèn)題基本功能ISO：2110、2數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能：在物理層提供的服務(wù)基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)鏈路層在通信的實(shí)體間建立數(shù)據(jù)鏈路連接；傳輸以“幀”為單位的數(shù)據(jù)包；采用差錯(cuò)控制與流量控制方法，使有差錯(cuò)的物理線路變成無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路。本層相關(guān)設(shè)備：Bridge,switch82數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能：17OSI參考模型——數(shù)據(jù)鏈路層典型問(wèn)題成幀差錯(cuò)控制流量控制線路競(jìng)爭(zhēng)訪問(wèn)控制基本功能建立、保持和釋放鏈路成幀和拆幀差錯(cuò)控制流量控制鏈路管理與媒體訪問(wèn)面向字符的協(xié)議(ISO1754、IBMBSC、DECDDCMP)面向比特的協(xié)議(ISOHDLC、IBMSDLC、ANSIADCCP)83OSI參考模型——數(shù)據(jù)鏈路層典型問(wèn)題基本功能面向字符的協(xié)議(路徑1?路徑2?路徑3?網(wǎng)絡(luò)層的主要功能：通過(guò)路由選擇算法為分組通過(guò)通信子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)穆窂?；為?shù)據(jù)在結(jié)點(diǎn)之間傳輸創(chuàng)建邏輯鏈路；實(shí)現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)絡(luò)互連、記帳等功能。本層相關(guān)設(shè)備：Router,switch84路徑1?路徑2?路徑3?網(wǎng)絡(luò)層的主要功能：19OSI參考模型——網(wǎng)絡(luò)層典型問(wèn)題確定分組路徑解決網(wǎng)絡(luò)擁塞記帳異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)基本功能數(shù)據(jù)交換流控?fù)砣刂?預(yù)分配)差錯(cuò)控制及恢復(fù)路由選擇(自適應(yīng)/非適應(yīng))網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)(源路由/透明)CCITT：X.25TCP/IP：IP85OSI參考模型——網(wǎng)絡(luò)層典型問(wèn)題基本功能CCITT：X.25傳輸層的主要功能：向用戶提供可靠端到端（end-to-end）服務(wù)；處理數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)包次序，以及其他一些關(guān)鍵傳輸問(wèn)題；傳輸層向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)，是計(jì)算機(jī)通信體系結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵的一層。本層無(wú)硬件86傳輸層的主要功能：21OSI參考模型——傳輸層擁塞與流控多路復(fù)用與服務(wù)質(zhì)量TCP、UDP/ATM在源端與目的端之間建立可靠的端到端服務(wù)。隔離網(wǎng)絡(luò)的上下層協(xié)議，使得網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與下層無(wú)關(guān)。建立連接維護(hù)連接拆除連接87OSI參考模型——傳輸層擁塞與流控在源端與目的端之間建立可靠OSI參考模型——傳輸層典型問(wèn)題創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)連接決定提供的服務(wù)真正端－端層區(qū)別報(bào)文流控機(jī)制基本功能順序性/組裝傳輸連接的建立和釋放差錯(cuò)控制提供可靠透明的數(shù)據(jù)傳輸QOS：吞吐量、延遲、機(jī)密ISO：Class0~Class4TCP/IP：TCP、UDP88OSI參考模型——傳輸層典型問(wèn)題基本功能ISO：Class0會(huì)話層的主要功能：負(fù)責(zé)維護(hù)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的傳輸鏈接，以便確保點(diǎn)到點(diǎn)傳輸不中斷；管理數(shù)據(jù)交換。如在視頻會(huì)議應(yīng)用中，它可同時(shí)管理一個(gè)音頻與一個(gè)視頻流協(xié)調(diào)結(jié)點(diǎn)之間的通信單工（Simplexmode）半雙工（Half-duplexmode）全雙工（Full-duplexmode）表示層的主要功能：用于處理在兩個(gè)通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式；數(shù)據(jù)格式變換；數(shù)據(jù)加密與解密；數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)。會(huì)話連接與傳輸層有差別，前者需雙方同意才可中斷連接，后者可單方中斷，有如電話。89會(huì)話層的主要功能：會(huì)話連接與傳輸層有差別，前者需雙方同意才可OSI參考模型——會(huì)話層典型問(wèn)題提供普通數(shù)據(jù)傳送和增強(qiáng)型服務(wù)管理對(duì)話令牌管理(Tokenmanagement)同步(synchronization)基本功能為有序地、方便地進(jìn)行信息交換，提供有效的控制和管理機(jī)制。90OSI參考模型——會(huì)話層典型問(wèn)題25OSI參考模型——表示層典型問(wèn)題定義和管理抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示法轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)表示法基本功能數(shù)據(jù)表示(ASCII，EBCDC，ASNI)數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)庫(kù)的不同庫(kù)結(jié)構(gòu)或字段之間的映象或變換數(shù)據(jù)加密(私用/公共密鑰系統(tǒng))這是異種機(jī)、異種操作系統(tǒng)連網(wǎng)的關(guān)鍵層91OSI參考模型——表示層典型問(wèn)題這是異種機(jī)、異種操作系統(tǒng)連網(wǎng)應(yīng)用層的主要功能:為應(yīng)用程序提供了網(wǎng)絡(luò)服務(wù);應(yīng)用層需要識(shí)別并保證通信對(duì)方的可用性，使得協(xié)同工作的應(yīng)用程序之間的同步;建立傳輸錯(cuò)誤糾正與保證數(shù)據(jù)完整性的控制機(jī)制。ABCD92應(yīng)用層的主要功能:ABCD27應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層通信子網(wǎng)面向通信面向服務(wù)面向應(yīng)用應(yīng)用協(xié)議：HTTP、FTP、Telnet數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、加密、壓縮進(jìn)程管理、雙工、半雙工、單工、斷點(diǎn)續(xù)發(fā)為上層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)分組、路由選擇、差錯(cuò)控制、流量控制

數(shù)據(jù)組成可發(fā)送、接收的幀傳輸物理信號(hào)、接口、信號(hào)形式、速率OSI參考模型——各層功能93應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層通信面向通信面2.2.4OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程

1.OSI環(huán)境（OSIenvironment）

942.2.4OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程

1.OSI環(huán)境（2.OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程

952.OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程302.2.5面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中討論的服務(wù)可以分為通信子網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸所提供的服務(wù),與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為用戶提供的服務(wù)；通信子網(wǎng)的服務(wù)是指通信子網(wǎng)對(duì)主機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃运峁┑谋ＷC機(jī)制；通信服務(wù)可以分為兩大類：面向連接服務(wù)（connect-orientedservice）；

無(wú)連接服務(wù)（connectlessservice）。

962.2.5面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中討論的

理解網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要注意的問(wèn)題面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)對(duì)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的傳輸可靠性與協(xié)議復(fù)雜性有很大的影響；根據(jù)主機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸蠛托实牟煌?，設(shè)計(jì)者可以選擇面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)的類型；在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鲗?，如物理層、?shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層都會(huì)涉及面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)的問(wèn)題。97理解網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要注意的問(wèn)題面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)對(duì)實(shí)現(xiàn)服面向連接服務(wù)的特點(diǎn)面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程必須經(jīng)過(guò)連接建立、連接維護(hù)與釋放連接的三個(gè)過(guò)程；面向連接服務(wù)的在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，各分組可以不攜帶目的結(jié)點(diǎn)的地址；面向連接服務(wù)的傳輸連接類似一個(gè)通信管道，發(fā)送者在一端放入數(shù)據(jù)，接收者從另一端取出數(shù)據(jù)；面向連接數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖瞻l(fā)數(shù)據(jù)順序不變，傳輸可靠性好，但是協(xié)議復(fù)雜，通信效率不高。請(qǐng)演示動(dòng)畫98面向連接服務(wù)的特點(diǎn)面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程必須經(jīng)過(guò)連接建立無(wú)連接服務(wù)的特點(diǎn)無(wú)連接服務(wù)的每個(gè)分組都攜帶完整的目的結(jié)點(diǎn)地址，各分組在系統(tǒng)中是獨(dú)立傳送的；無(wú)連接服務(wù)中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程不需要經(jīng)過(guò)連接建立、連接維護(hù)與釋放連接的三個(gè)過(guò)程；數(shù)據(jù)分組傳輸過(guò)程中，目的結(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)分組可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失的現(xiàn)象；無(wú)連接服務(wù)的可靠性不好，但是協(xié)議相對(duì)簡(jiǎn)單，通信效率較高。99無(wú)連接服務(wù)的特點(diǎn)無(wú)連接服務(wù)的每個(gè)分組都攜帶完整的目的結(jié)點(diǎn)地址確認(rèn)和重傳機(jī)制的特點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸话阃ㄟ^(guò)確認(rèn)和重傳機(jī)制保證；確認(rèn)是指數(shù)據(jù)分組的接收結(jié)點(diǎn)在正確地接收到每個(gè)分組后，要求向發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)回接收分組的確認(rèn)信息；在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，如果發(fā)送結(jié)點(diǎn)沒(méi)有接收到接收結(jié)點(diǎn)的確認(rèn)信息，就認(rèn)為該數(shù)據(jù)分組發(fā)送失敗，發(fā)送結(jié)點(diǎn)重新發(fā)送該數(shù)據(jù)分組；確認(rèn)和重傳機(jī)制可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，但是它需要制定較為復(fù)雜的確認(rèn)和重傳協(xié)議，并且需要增加網(wǎng)絡(luò)額外的通信負(fù)荷，占用網(wǎng)絡(luò)帶寬。100確認(rèn)和重傳機(jī)制的特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸话阃ㄟ^(guò)確認(rèn)和重傳服務(wù)類型與服務(wù)質(zhì)量通信服務(wù)四種類型：面向連接與確認(rèn)服務(wù)；面向連接與不確認(rèn)服務(wù)；無(wú)連接與確認(rèn)服務(wù)；無(wú)連接與不確認(rèn)服務(wù)。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)不同的通信要求，決定選擇不同的服務(wù)類型。

101服務(wù)類型與服務(wù)質(zhì)量通信服務(wù)四種類型：362.3TCP/IP參考模型

2.3.1TCP/IP參考模型的發(fā)展

在TCP/IP協(xié)議研究時(shí)，并沒(méi)有提出參考模型；1974年Kahn定義了最早的TCP/IP參考模型；20世紀(jì)80年代Leiner、Clark等人對(duì)TCP/IP參考模型進(jìn)一步的研究；TCP/IP協(xié)議一共出現(xiàn)了6個(gè)版本，后3個(gè)版本是版本4、版本5與版本6；目前我們使用的是版本4，它的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議一般記作IPv4；版本6的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議一般記作IPv6（或IPng,IPnextgeneration）；IPv6被稱為下一代的IP協(xié)議。1022.3TCP/IP參考模型

2.3.1TCP/IP參考TCP/IP參考模型主要目標(biāo)TCP/IP的設(shè)計(jì)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)互連保護(hù)子網(wǎng)硬件靈活的體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的突然故障不能影響兩端之間的連接以無(wú)縫方式連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能力。103TCP/IP參考模型主要目標(biāo)以無(wú)縫方式連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能力。3TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)

開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)；獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適用于互連網(wǎng)中；統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(gè)TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)中都具有惟一的地址；標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。104TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);392.3.2TCP/IP參考模型各層的功能

應(yīng)用層（applicationlayer）傳輸層（transportlayer）互連層（internetlayer）主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層（host-to-networklayer）

1052.3.2TCP/IP參考模型各層的功能應(yīng)用層（app主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層參考模型的最低層，負(fù)責(zé)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報(bào);允許主機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)使用多種現(xiàn)成的與流行的協(xié)議，如局域網(wǎng)的Ethernet、令牌網(wǎng)、分組交換網(wǎng)的X.25、幀中繼、ATM協(xié)議等;當(dāng)一種物理網(wǎng)被用作傳送IP數(shù)據(jù)包的通道時(shí)，就可以認(rèn)為是這一層的內(nèi)容;充分體現(xiàn)出TCP/IP協(xié)議的兼容性與適應(yīng)性，它也為TCP/IP的成功奠定了基礎(chǔ)。106主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層參考模型的最低層，負(fù)責(zé)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)主機(jī)—網(wǎng)絡(luò)層主要功能設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)該層著重于端系統(tǒng)與其所接網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。使用的特定軟件取決于所用的網(wǎng)絡(luò)類型。將網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)功能隔離成一個(gè)單獨(dú)的層次后，網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層之上的通信軟件就不必關(guān)心所用的網(wǎng)絡(luò)類型。應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層主機(jī)—網(wǎng)絡(luò)層107主機(jī)—網(wǎng)絡(luò)層主要功能該層著重于端系統(tǒng)與其所接網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交互連層相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；處理互連的路由選擇、流控與擁塞問(wèn)題；IP協(xié)議是無(wú)連接的、提供“盡力而為”服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議?；ミB層協(xié)議IPICMPARP/RARPBGP/OSPF108互連層相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；互連層協(xié)議4傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對(duì)等實(shí)體間建立用于會(huì)話的端-端連接；為應(yīng)用層隱藏底層網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)傳輸控制協(xié)議TCP是一種可靠的面向連接協(xié)議；用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP是一種不可靠的無(wú)連接協(xié)議。

TCP/IP在無(wú)連接的基本傳送服務(wù)IP之上既提供了無(wú)連接服務(wù)，也提供了可靠的有連接服務(wù)。109傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對(duì)等實(shí)體間建立用應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議主要有：網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議Telnet；文件傳輸協(xié)議FTP；簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SMTP；域名系統(tǒng)DNS；簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP；超文本傳輸協(xié)議HTTP。110應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議主要有：45TCP/IP參考模型實(shí)現(xiàn)了OSI模型中的所有功能。不同之處是TCP/IP協(xié)議模型將OSI模型的部分層進(jìn)行了合并。OSI對(duì)層的劃分更精確，而TCP/IP模型使用比較寬的層定義。TCP/IP參考模型111TCP/IP參考模型實(shí)現(xiàn)了OSI模型中的所有功能。TCP/ITCP/IP參考模型112TCP/IP參考模型47TCP/IP參考模型113TCP/IP參考模型482.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較

2.4.1對(duì)OSI參考模型的評(píng)價(jià)層次數(shù)量與內(nèi)容選擇不是很好，會(huì)話層很少用到，表示層幾乎是空的，數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層有很多的子層插入；尋址、流控與差錯(cuò)控制在每一層里都重復(fù)出現(xiàn)，降低系統(tǒng)效率；數(shù)據(jù)安全性、加密與網(wǎng)絡(luò)管理在參考模型的設(shè)計(jì)初期被忽略了；參考模型的設(shè)計(jì)更多是被通信的思想所支配，不適合于計(jì)算機(jī)與軟件的工作方式；嚴(yán)格按照層次模型編程的軟件效率很低。1142.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較

對(duì)TCP/IP參考模型評(píng)價(jià)在服務(wù)、接口與協(xié)議的區(qū)別上不很清楚，一個(gè)好的軟件工程應(yīng)該將功能與實(shí)現(xiàn)方法區(qū)分開，參考模型不適合于其他非TCP/IP協(xié)議族；TCP/IP參考模型的主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層本身并不是實(shí)際的一層；物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的劃分是必要和合理的，而TCP/IP參考模型卻沒(méi)有做到這點(diǎn)。

1152.4.2對(duì)TCP/IP參考模型評(píng)價(jià)在服務(wù)、接口與協(xié)議的模型沒(méi)有明確劃分服務(wù)、接口和協(xié)議概念TCP/IP模型缺乏通用性很難適合非TCP/IP協(xié)議棧主機(jī)－網(wǎng)絡(luò)層并不是真正意義上的層TCP/IP模型并不區(qū)分(或論述)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層許多其他協(xié)議雖廣為流傳但很難替換TCP/IP模型實(shí)質(zhì)上是不存在的但協(xié)議被廣泛使用；OSI模型(去掉會(huì)話和表示層)對(duì)討論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)有用，但協(xié)議卻不流行；2.4.2對(duì)TCP/IP參考模型評(píng)價(jià)116模型沒(méi)有明確劃分服務(wù)、接口和協(xié)議概念TCP/IP模型實(shí)質(zhì)上是2.5網(wǎng)絡(luò)與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織及管理機(jī)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織RFC文檔Internet草案Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)Internet管理機(jī)構(gòu)1172.5網(wǎng)絡(luò)與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織及管理機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)2.5.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織

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