計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)

第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成2.2協(xié)議與劃分層次2.3具有五層協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.4TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)退出2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成相互通信的兩個(gè)計(jì)算機(jī)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。“分層”可將龐大而復(fù)雜的問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問(wèn)題，而這些較小的局部問(wèn)題就比較易于研究和處理。2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成 1974年，美國(guó)的IBM公司宣布了它研制的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA(SystemNetworkArchitecture)?，F(xiàn)在它是世界上使用得相當(dāng)廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。 為了使不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都能互連，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1977年成立了專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)研究該問(wèn)題。不久，他們就提出一個(gè)試圖使各種計(jì)算機(jī)在世界范圍內(nèi)互連成網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架，即著名的開(kāi)放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI/RM(OpenSystemsInterconnectionReferenceModel)，簡(jiǎn)稱(chēng)為OSI。OSI參考模型的結(jié)構(gòu)

下一頁(yè)關(guān)于開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模

OSI/RM只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)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(jìn)行通信。在市場(chǎng)化方面OSI卻失敗了。OSI的專(zhuān)家們?cè)谕瓿蒓SI標(biāo)準(zhǔn)時(shí)沒(méi)有商業(yè)驅(qū)動(dòng)力；OSI的協(xié)議實(shí)現(xiàn)起來(lái)過(guò)分復(fù)雜，且運(yùn)行效率很低；OSI標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長(zhǎng)，因而使得按OSI標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備無(wú)法及時(shí)進(jìn)入市場(chǎng)；OSI的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個(gè)層次中重復(fù)出現(xiàn)。

兩種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)法律上的(dejure)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)OSI并沒(méi)有得到市場(chǎng)的認(rèn)可。是非國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。TCP/IP常被稱(chēng)為事實(shí)上的(defacto)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP參考模型網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成2.2協(xié)議與劃分層次2.3具有五層協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.4TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)退出2.2協(xié)議與劃分層次 為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個(gè)要素組成： （1）語(yǔ)法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式； （2）語(yǔ)義，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)； （3）同步，即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。 兩個(gè)計(jì)算機(jī)可將文件傳送模塊作為最高的一層(如圖2-1所示)。劃分層次的概念舉例計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送文件?？梢詫⒁龅墓ぷ鬟M(jìn)行如下的劃分。第一類(lèi)工作與傳送文件直接有關(guān)。確信對(duì)方已做好接收和存儲(chǔ)文件的準(zhǔn)備。雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式。兩個(gè)計(jì)算機(jī)將文件傳送模塊作為最高的一層。剩下的工作由下面的模塊負(fù)責(zé)。兩個(gè)個(gè)計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)交交換換文文件件文件件傳傳送送模模塊塊計(jì)算算機(jī)機(jī)1計(jì)算算機(jī)機(jī)2文件件傳傳送送模模塊塊只看看這這兩兩個(gè)個(gè)文文件件傳傳送送模模塊塊好像像文文件件及及文文件件傳傳送送命命令令是按按照照水水平平方方向向的的虛虛線線傳傳送送的的把文文件件交交給給下下層層模模塊塊進(jìn)行行發(fā)發(fā)送送把收收到到的的文文件件交交給給上層層模模塊塊再設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)一一個(gè)個(gè)通通信信服服務(wù)務(wù)模模塊塊文件件傳傳送送模模塊塊計(jì)算算機(jī)機(jī)1計(jì)算算機(jī)機(jī)2文件件傳傳送送模模塊塊只看看這這兩兩個(gè)個(gè)通通信信服服務(wù)務(wù)模模塊塊好像像可可直直接接把把文文件件可靠靠地地傳傳送送到到對(duì)對(duì)方方把文文件件交交給給下下層層模模塊塊進(jìn)行行發(fā)發(fā)送送把收收到到的的文文件件交交給給上層層模模塊塊通信信服服務(wù)務(wù)模模塊塊通信信服服務(wù)務(wù)模模塊塊再設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)一一個(gè)個(gè)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)接接入入模模塊塊文件件傳傳送送模模塊塊計(jì)算算機(jī)機(jī)1計(jì)算算機(jī)機(jī)2文件件傳傳送送模模塊塊通信信服服務(wù)務(wù)模模塊塊通信信服服務(wù)務(wù)模模塊塊網(wǎng)絡(luò)絡(luò)接接入入模模塊塊網(wǎng)絡(luò)絡(luò)接接入入模模塊塊通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接入模塊塊負(fù)責(zé)做與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口細(xì)節(jié)節(jié)有關(guān)的工作作例如，規(guī)定傳傳輸?shù)膸袷绞?，幀的最大大長(zhǎng)度等。分層的原則網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)點(diǎn)都具相同的的層次；不同結(jié)點(diǎn)的相相同層具有相相同的功能；；同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)各各相鄰層之間間通過(guò)接口通通信；每一層可以使使用下層提供供的服務(wù)，并并向其上層提提供服務(wù)；不同結(jié)點(diǎn)的同同等層通過(guò)協(xié)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)等層之間的的通信。分層的好處各層之間是獨(dú)獨(dú)立的，可以以獨(dú)立設(shè)計(jì)。。靈活性好：當(dāng)當(dāng)某一層內(nèi)容容發(fā)生變化時(shí)時(shí)，只要上、、下層接口服服務(wù)關(guān)系不變變，對(duì)其他層層次沒(méi)有影響響。每一層實(shí)現(xiàn)一一種相對(duì)獨(dú)立立的功能，各各層可以用最最恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)術(shù)實(shí)現(xiàn)本層的的功能。易于實(shí)現(xiàn)和維維護(hù)：由于每每一層都完成成一個(gè)小的功功能，所以容容易實(shí)現(xiàn)、整整體調(diào)試方便便。促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化：：由于對(duì)每一一層次的功能能都做了精確確的說(shuō)明，所所以標(biāo)準(zhǔn)化程程度高。層數(shù)多少要適適當(dāng)若層數(shù)太少，，就會(huì)使每一一層的協(xié)議太太復(fù)雜。層數(shù)太多又會(huì)會(huì)在描述和綜綜合各層功能能的系統(tǒng)工程程任務(wù)時(shí)遇到到較多的困難難。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的的各層及其協(xié)協(xié)議的集合稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(architecture)，也也就是說(shuō)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的的體系結(jié)構(gòu)就就是這個(gè)計(jì)算算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其其部件所應(yīng)完完成的功能的的精確定義。體系結(jié)構(gòu)是抽抽象的，而實(shí)實(shí)現(xiàn)則是具體體的，是真正正在運(yùn)行的計(jì)計(jì)算機(jī)硬件和和軟件。第2章計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的的協(xié)議與體系系結(jié)構(gòu)2.1計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體體系結(jié)構(gòu)的形形成2.2協(xié)協(xié)議與劃分層層次2.3具具有五層協(xié)議議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)構(gòu)2.4TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)退出2.3具具有五層協(xié)議議的

計(jì)算機(jī)機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)結(jié)構(gòu)2.3.1從從OSI體系結(jié)構(gòu)到到原理體系結(jié)結(jié)構(gòu)OSI的七層層協(xié)議體系結(jié)結(jié)構(gòu)既復(fù)雜又又不實(shí)用，但但其概念清楚楚，體系價(jià)格格低廉，理論論較完整。TCP/IP的協(xié)議現(xiàn)在在得到了全世世界的承認(rèn)，，但它實(shí)際上上并沒(méi)有一個(gè)個(gè)完整的體系系結(jié)構(gòu)。TCP/IP是是一個(gè)四層的的體系結(jié)構(gòu)，，它包含應(yīng)用用層、運(yùn)輸層層、網(wǎng)際層和和網(wǎng)絡(luò)接口層層。OSI參考模模型的結(jié)構(gòu)下一頁(yè)TCP/IP參考模型網(wǎng)際際層層網(wǎng)絡(luò)接口層但從實(shí)質(zhì)上講講，TCP/IP只有三三層，即應(yīng)用用層、運(yùn)輸層層和網(wǎng)際層，，因?yàn)樽钕旅婷娴木W(wǎng)絡(luò)接口口層并沒(méi)有什什么具體內(nèi)容容。因此在學(xué)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的原理時(shí)時(shí)往往采取折折衷的辦法，，也就是綜合合OSI和TCP/IP的優(yōu)點(diǎn)，采采用一種原理理體系結(jié)構(gòu)，，它只有五層層(如圖2-2所示)，，這樣既簡(jiǎn)潔潔又能將概念念闡述清楚[TANE96]。五層協(xié)議的體體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層(applicationlayer)運(yùn)輸層(transportlayer)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)數(shù)據(jù)鏈路層5應(yīng)用層4運(yùn)輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層1．應(yīng)用層(applicationlayer)應(yīng)用層是原理理體系結(jié)構(gòu)中中的最高層。。應(yīng)用層確定定進(jìn)程之間通通信的性質(zhì)以以滿足用戶的的需要(這反反映在用戶所所產(chǎn)生的服務(wù)務(wù)請(qǐng)求)。2．運(yùn)輸層(transportlayer)運(yùn)輸層的任務(wù)務(wù)就是負(fù)責(zé)主主機(jī)中兩個(gè)進(jìn)程之間間的通信，其數(shù)據(jù)傳輸輸?shù)膯挝皇菆?bào)文段(segment)。運(yùn)運(yùn)輸層具有復(fù)用(multiplexing)和分用(demultiplexing)的功能。因特網(wǎng)的運(yùn)輸輸層可使用兩兩種不同協(xié)議議。即面向連連接的傳輸控制協(xié)議議TCP(TransmissionControlProtocol)，，和無(wú)連接的的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)協(xié)議UDP(UserDatagramProtocol)。3．網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)為為分組交換網(wǎng)網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信。在在網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)數(shù)據(jù)的傳送單單位是分組或包。在TCP/IP體系中中，分組也叫叫作IP數(shù)據(jù)報(bào)，或簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)據(jù)報(bào)。4．?dāng)?shù)據(jù)鏈路路層（datalinklayer）數(shù)據(jù)鏈路層的的任務(wù)是在兩兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)點(diǎn)間的線路上上無(wú)差錯(cuò)地傳傳送以幀(frame)為單位的的數(shù)據(jù)。每一一幀包括數(shù)據(jù)據(jù)和必要的控控制信息。數(shù)數(shù)據(jù)鏈路層有有時(shí)也常簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)為鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層就就把一條有可可能出差錯(cuò)的的實(shí)際鏈路，，轉(zhuǎn)變成為讓讓網(wǎng)絡(luò)層向下下看去好像是是一條不出差差錯(cuò)的鏈路。。5．物理層（（physicallayer））物理層的任務(wù)務(wù)就是透明地地傳送比特流流。“透明”是一個(gè)很重重要的術(shù)語(yǔ)。。它表示：某一個(gè)實(shí)際存存在的事物看看起來(lái)卻好像像不存在一樣樣。圖2-3說(shuō)明明的是應(yīng)用進(jìn)進(jìn)程的數(shù)據(jù)在在各層之間的的傳遞過(guò)程中中所經(jīng)歷的變變化。這里為為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，，假定兩個(gè)主主機(jī)是直接相相連的。5432154321H3物理傳輸輸媒體體數(shù)據(jù)部部分?jǐn)?shù)據(jù)部部分分?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)部部分分?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)部部分分10100110100101比比特特流流11010111010T2計(jì)算機(jī)1H5H4H2首部尾部……AP2AP1應(yīng)用程序序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)2比特幀IP數(shù)據(jù)報(bào)IP分組TCP報(bào)文段UDP報(bào)文段計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)據(jù)先傳送到應(yīng)應(yīng)用層加上應(yīng)用層首首部，成為應(yīng)應(yīng)用層PDU計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2應(yīng)用層PDU再傳送送到運(yùn)輸層加上運(yùn)輸層首首部，成為運(yùn)運(yùn)輸層報(bào)文計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2運(yùn)輸層報(bào)文再再傳送到網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首首部，成為IP數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)（或分組組）計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2IP數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)再傳送到數(shù)數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首首部和尾部，，成為數(shù)據(jù)鏈鏈路層幀計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2數(shù)據(jù)鏈路層幀幀再傳送到物物理層最下面的物理理層把比特流流傳送到物理理媒體計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)應(yīng)用層(applicationlayer)5432154321物理傳輸媒體體計(jì)算機(jī)1AP2AP1電信號(hào)（或光光信號(hào)）在物物理媒體中傳傳播從發(fā)送端物理理層傳送到接接收端物理層層計(jì)算機(jī)2計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2物理層接收到到比特流，上上交給數(shù)據(jù)鏈鏈路層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2數(shù)據(jù)鏈路層剝剝?nèi)撞亢秃蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分分，上交給網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ资撞浚〕鰯?shù)數(shù)據(jù)部分上交給運(yùn)輸層層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2運(yùn)輸層剝?nèi)ナ资撞?，取出?shù)數(shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2應(yīng)用層剝?nèi)ナ资撞浚〕鰬?yīng)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)據(jù)上交給應(yīng)用進(jìn)進(jìn)程計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2我收到了AP1發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)據(jù)！計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算算機(jī)機(jī)1AP2AP1計(jì)算算機(jī)機(jī)2應(yīng)用用程程序序數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101比比特特流流110101110101注意意觀觀察察加加入入或或剝剝?nèi)トナ资撞坎浚ǎㄎ参膊坎浚┑牡膶訉哟未螒?yīng)用程程序序數(shù)據(jù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4運(yùn)輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)210100110100101比比特特流流110101110101計(jì)算機(jī)2的的物理層層收到比比特流后后交給數(shù)據(jù)據(jù)鏈路層層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2數(shù)據(jù)鏈路路層剝?nèi)ト撞坎亢蛶参膊亢蟀褞臄?shù)數(shù)據(jù)部分分交給網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2網(wǎng)絡(luò)層剝剝?nèi)シ纸M組首部后后把分組的的數(shù)據(jù)部部分交給給運(yùn)輸層層H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2運(yùn)輸層剝剝?nèi)?bào)文文首部后后把報(bào)文的的數(shù)據(jù)部部分交給給應(yīng)用層層應(yīng)用程程序序數(shù)據(jù)據(jù)H5應(yīng)用程程序序數(shù)據(jù)據(jù)計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2應(yīng)用層剝剝?nèi)?yīng)用用層PDU首首部后后把應(yīng)用程程序數(shù)據(jù)據(jù)交給應(yīng)應(yīng)用進(jìn)程程計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)1AP2AP1計(jì)算機(jī)2我收到了了AP1發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序序數(shù)據(jù)！！5432154321H3物理傳傳輸輸媒體體數(shù)據(jù)據(jù)部部分分?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)部部分分?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)部部分分?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)部部分分10100110100101比比特特流流11010111010T2計(jì)算機(jī)1H5H4H2首部尾部……AP2AP1應(yīng)用程程序序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)2比特幀IP數(shù)據(jù)報(bào)IP分組TCP報(bào)文段UDP報(bào)文段不要誤認(rèn)認(rèn)為“從計(jì)算算機(jī)1向向計(jì)算機(jī)機(jī)2傳送送數(shù)據(jù)時(shí)時(shí)，是先先傳送數(shù)數(shù)據(jù)部分分或尾部部，而最最后傳送送首部。。”在OSI參考模模型中，，在對(duì)等等層次上上傳送的的數(shù)據(jù)，，其單位位都稱(chēng)為為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)據(jù)單元PDU(ProtocolDataUnit)。。在文獻(xiàn)中中也還可可以見(jiàn)到到術(shù)語(yǔ)““協(xié)議?！?protocolstack)。這這是因?yàn)闉閹讉€(gè)層層次畫(huà)在在一起很很像一個(gè)個(gè)棧(stack)。。實(shí)體、協(xié)協(xié)議、服服務(wù)和服服務(wù)訪問(wèn)問(wèn)點(diǎn)實(shí)體(entity)這一一名詞表表示任何可發(fā)發(fā)送或接接收信息息的硬件件或軟件件進(jìn)程。協(xié)議是控控制兩個(gè)個(gè)對(duì)等實(shí)實(shí)體進(jìn)行行通信的的規(guī)則的的集合。在協(xié)議的的控制下下，兩個(gè)個(gè)對(duì)等實(shí)實(shí)體間的的通信使使得本層層能夠向向上一層層提供服服務(wù)。要要實(shí)現(xiàn)本本層協(xié)議議，還需需要使用用下面一一層所提提供的服服務(wù)。一定要弄弄清楚，，協(xié)議和和服務(wù)在在概念上上是很不不一樣的的。首先，協(xié)協(xié)議的實(shí)實(shí)現(xiàn)保證證了能夠夠向上一一層提供供服務(wù)。。本層的服服務(wù)用戶戶只能看看見(jiàn)服務(wù)務(wù)而無(wú)法法看見(jiàn)下下面的協(xié)協(xié)議。下下面的協(xié)協(xié)議對(duì)上上面的服服務(wù)用戶戶是透明明的。其次，協(xié)議是“水平的”，即協(xié)協(xié)議是控控制對(duì)等等實(shí)體之之間通信信的規(guī)則則。但服務(wù)是“垂直的”，即服服務(wù)是由由下層向向上層通通過(guò)層間間接口提提供的。。在同一系系統(tǒng)中相相鄰兩層層的實(shí)體體進(jìn)行交交互(即即交換信信息)的的地方，，通常稱(chēng)稱(chēng)為服務(wù)訪問(wèn)問(wèn)點(diǎn)SAP(ServiceAccessPoint)。OSI將將層與層層之間交交換的數(shù)數(shù)據(jù)的單單位稱(chēng)為為服務(wù)數(shù)據(jù)據(jù)單元SDU(ServiceDataUnit)在任何相相鄰兩層層之間的的關(guān)系可可概括為為圖2-4所示示的那樣樣。在服服務(wù)提供供者的上上一層的的實(shí)體，，也就是是“服務(wù)用用戶”，它它使用用服務(wù)務(wù)提供供者所所提供供的服服務(wù)。。實(shí)體、、協(xié)議議、服服務(wù)和和服服務(wù)訪訪問(wèn)點(diǎn)點(diǎn)（續(xù)續(xù)）協(xié)議交換原語(yǔ)交換原語(yǔ)服務(wù)務(wù)用用戶戶提供服務(wù)服務(wù)提供者第n層層第n+1層層服務(wù)務(wù)用用戶戶SAPSAP協(xié)議很很復(fù)雜雜協(xié)議必必須將將各種不利的的條件件事先先都估估計(jì)到到，而而不能能假定定一切切情況況都是是很理理想和和很順順利的的。必須非非常仔仔細(xì)地地檢查查所設(shè)設(shè)計(jì)協(xié)協(xié)議能能否應(yīng)應(yīng)付所所有的的不利利情況況。應(yīng)當(dāng)注注意：：事實(shí)實(shí)上難難免有有極個(gè)別別的不利情情況在在設(shè)計(jì)計(jì)協(xié)議議時(shí)并并沒(méi)有有預(yù)計(jì)計(jì)到。。在出出現(xiàn)這這種情情況時(shí)時(shí)，協(xié)協(xié)議就就會(huì)失失敗。。因此此實(shí)際際上協(xié)協(xié)議往往往只只能應(yīng)應(yīng)付絕大多多數(shù)的不利利情況況。著名的的協(xié)議議舉例例占據(jù)兩兩個(gè)山山頂?shù)牡乃{(lán)軍軍與駐駐扎在在這山山谷的的白軍軍作戰(zhàn)戰(zhàn)。力力量對(duì)對(duì)比是是：一一個(gè)山山頂上上的藍(lán)藍(lán)軍打打不過(guò)過(guò)白軍軍，但但兩個(gè)個(gè)山頂頂?shù)乃{(lán)藍(lán)軍協(xié)協(xié)同作作戰(zhàn)就就可戰(zhàn)戰(zhàn)勝白白軍。。一個(gè)個(gè)山頂頂上的的藍(lán)軍軍擬于于次日日正午午向白白軍發(fā)發(fā)起攻攻擊。。于是是發(fā)送送電文文給另另一山山頂上上的友友軍。。但通通信線線路很很不好好，電電文出出錯(cuò)的的可能能性很很大。。因此此要求求收到到電文文的友友軍必必須發(fā)發(fā)送確確認(rèn)電電文。。但確確認(rèn)電電文也也可能能出錯(cuò)錯(cuò)。試試問(wèn)能能否設(shè)設(shè)計(jì)出出一種種協(xié)議議，使使得藍(lán)藍(lán)軍能能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)協(xié)同同作戰(zhàn)戰(zhàn)因而而一定定(即即100%)取得得勝利利？明日正午進(jìn)攻，如何？同意收到“同意”收到：收到“同意”………………這樣的的協(xié)議議無(wú)法法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)！結(jié)論這樣無(wú)無(wú)限循循環(huán)下下去，，兩邊邊的藍(lán)藍(lán)軍都都始終終無(wú)法法確定定自己己最后后發(fā)出出的電電文對(duì)對(duì)方是是否已已經(jīng)收收到。。沒(méi)有一一種協(xié)協(xié)議能能夠藍(lán)藍(lán)軍能能100%獲獲勝勝。……藍(lán)軍聯(lián)聯(lián)合進(jìn)進(jìn)攻白白軍———必必勝藍(lán)軍單單獨(dú)進(jìn)進(jìn)攻白白軍———必必?cái)∶魅照邕M(jìn)進(jìn)攻?同意收到““同意意”收到：：收到到“同同意””協(xié)議無(wú)無(wú)法保保證必必勝?。〉?章章計(jì)計(jì)算算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的的協(xié)議議與體體系結(jié)結(jié)構(gòu)2.1計(jì)計(jì)算算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體體系結(jié)結(jié)構(gòu)的的形成成2.2協(xié)協(xié)議議與劃劃分層層次2.3具具有有五層層協(xié)議議的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)體系系結(jié)構(gòu)構(gòu)2.4TCP/IP的體體系結(jié)結(jié)構(gòu)退出2.4TCP/IP的體體系結(jié)結(jié)構(gòu)OSI參考考模型型中采采用了了七個(gè)個(gè)層次次的體體系結(jié)結(jié)構(gòu)，，將原原理體體系結(jié)結(jié)構(gòu)中中的應(yīng)應(yīng)用層層再劃劃分為為應(yīng)用層層、表示層層和會(huì)話層層。圖2-5畫(huà)畫(huà)出了了TCP/IP與OSI這兩兩種體體系結(jié)結(jié)構(gòu)的的對(duì)比比。OSI與TCP/IP體系結(jié)結(jié)構(gòu)的的比較較應(yīng)用層層運(yùn)輸層層網(wǎng)絡(luò)層層表示層層會(huì)話層層數(shù)據(jù)鏈鏈路層層物理層層7654321OSI的的體系系結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)用層層網(wǎng)絡(luò)接接口層層網(wǎng)際層層IP(各種種應(yīng)用用層協(xié)協(xié)議如如TELNET,FTP,SMTP等)運(yùn)輸層層(TCP或UDP)TCP/IP的的體體系結(jié)結(jié)構(gòu)無(wú)連接接分組組交付付服務(wù)務(wù)運(yùn)輸服服務(wù)(可靠或或不可可靠)各種應(yīng)用服務(wù)TCP/IP的三個(gè)個(gè)服務(wù)務(wù)層次次TCP/IP四層協(xié)協(xié)議的的表表示方方法舉舉例應(yīng)用層層運(yùn)輸層層網(wǎng)際層層網(wǎng)絡(luò)接口層層主機(jī)A主機(jī)B路由器器網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)絡(luò)1應(yīng)用層層運(yùn)輸層層網(wǎng)際層層網(wǎng)絡(luò)接口層層網(wǎng)際層層網(wǎng)絡(luò)接口層層4321還有一一種方方法，，就是是用按按層次次高低低的一一些協(xié)協(xié)議來(lái)來(lái)表示示TCP/IP協(xié)議議族，，如圖圖2-7所所示。。沙漏計(jì)計(jì)時(shí)器器形狀狀的TCP/IP協(xié)議議族HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP網(wǎng)際層層網(wǎng)絡(luò)接接口層層運(yùn)輸層層應(yīng)用層層………網(wǎng)絡(luò)接接口1網(wǎng)絡(luò)接接口2網(wǎng)絡(luò)接接口3EverythingoverIPIP可為各各式各各樣的的應(yīng)用用程序序提供供服務(wù)務(wù)IPoverEverythingIP可應(yīng)用用到各各式各各樣的的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上例1：：客客戶––服務(wù)務(wù)器工工作方方式在TCP/IP的進(jìn)進(jìn)程之之間的的通信信經(jīng)常常使用用客戶––服務(wù)務(wù)器方方式。。應(yīng)用層協(xié)議議并不是解解決用戶各各種具體應(yīng)應(yīng)用的協(xié)議議，而是為最終用戶戶提供服務(wù)務(wù)。為了解決具具體的應(yīng)用用問(wèn)題而彼彼此通信的的進(jìn)程就稱(chēng)為“應(yīng)用進(jìn)程”。而應(yīng)用用層的具體體內(nèi)容就是是規(guī)定應(yīng)用進(jìn)進(jìn)程在通信信時(shí)所遵循循的協(xié)議?？蛻?client)和和服務(wù)器(server)都都是指通信信中所涉及及的兩個(gè)應(yīng)應(yīng)用進(jìn)程。?？蛻暨M(jìn)程和和服務(wù)器進(jìn)進(jìn)程

使用用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通通信數(shù)據(jù)鏈路層層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層①

客戶發(fā)起連接建立請(qǐng)求②

服務(wù)器接受連接建立請(qǐng)求應(yīng)用層應(yīng)用層因特網(wǎng)客戶服務(wù)器以后就逐級(jí)級(jí)使用下層層提供的服務(wù)務(wù)(使用TCP和和IP））功能較強(qiáng)的的計(jì)算機(jī)可可同時(shí)運(yùn)行行多個(gè)服務(wù)務(wù)器進(jìn)程(如圖2-9中的計(jì)計(jì)算機(jī)3)。由于運(yùn)行服服務(wù)器進(jìn)程程的機(jī)器往往往有許多多特殊的要要求(不同同于普通的的PC機(jī))，因此經(jīng)經(jīng)常將主要要運(yùn)行服務(wù)務(wù)器進(jìn)程的的機(jī)器(硬硬件)不嚴(yán)格地稱(chēng)為服務(wù)務(wù)器。功能較強(qiáng)的的計(jì)算機(jī)可可同時(shí)運(yùn)運(yùn)行多個(gè)服服務(wù)器進(jìn)程程數(shù)據(jù)鏈路層層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層計(jì)算機(jī)3服務(wù)器1服務(wù)器2數(shù)據(jù)鏈路層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層計(jì)算機(jī)1客戶1數(shù)據(jù)鏈路層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層計(jì)算機(jī)2客戶2因特網(wǎng)應(yīng)當(dāng)注意使用計(jì)算機(jī)機(jī)的人是““用戶”(user)而不是是“客戶””(client)。客戶和服務(wù)務(wù)器都指的的是進(jìn)程，，即計(jì)算機(jī)機(jī)軟件。由于運(yùn)行服服務(wù)器進(jìn)程程的機(jī)器往往往有許多多特殊的要要求，因此此人們經(jīng)常常將主要運(yùn)運(yùn)行服務(wù)器器進(jìn)程的機(jī)機(jī)器（硬件件）不嚴(yán)格格地稱(chēng)為服服務(wù)器。例如，“這這臺(tái)機(jī)器是是服務(wù)器。?！币馑妓际牵骸斑@這臺(tái)機(jī)器（（硬件）主主要是用來(lái)來(lái)運(yùn)行服務(wù)務(wù)器進(jìn)程（（軟件）。。”因此，服務(wù)務(wù)器(server)一詞有有時(shí)指的是是軟件，但但也有時(shí)指指的是硬件件。在一些問(wèn)題題的處理上上，TCP/IP與與OSI是是很不相同同的。（1）TCP/IP一開(kāi)始就就考慮到多多種異構(gòu)網(wǎng)的互連問(wèn)題題。（2）TCP/IP一開(kāi)始就對(duì)對(duì)面向連接接服務(wù)和無(wú)無(wú)連接服務(wù)務(wù)并重。（3）TCP/IP有較好的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理功功能。在討論兩個(gè)個(gè)主機(jī)通過(guò)過(guò)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)互連在一一起時(shí)，可可以使用如如圖2-6所示的層層次關(guān)系。。客戶與服務(wù)務(wù)器客戶是服務(wù)務(wù)請(qǐng)求方，，服務(wù)器是是服務(wù)提供供方。服務(wù)請(qǐng)求方方服務(wù)提供方方客戶(client)服務(wù)器(server)客戶軟件和和服務(wù)器軟軟件通常還還具有以下下一些主要要特點(diǎn)。1．客戶軟軟件（1）在進(jìn)進(jìn)行通信時(shí)時(shí)臨時(shí)成為為客戶，但但它也可在在本地進(jìn)行行其他的計(jì)計(jì)算。（2）被用用戶調(diào)用，，在用戶的的計(jì)算機(jī)上上運(yùn)行，在在打算通信信時(shí)主動(dòng)向向遠(yuǎn)地服務(wù)務(wù)器發(fā)起通通信。（3）可與與多個(gè)服務(wù)務(wù)器進(jìn)行通通信。（4）不需需要特殊的的硬件和很很復(fù)雜的操操作系統(tǒng)。。2．服務(wù)器器軟件（1）是一一種專(zhuān)門(mén)用用來(lái)提供某某種服務(wù)的的程序，可可同時(shí)處理理多個(gè)遠(yuǎn)地地客戶的請(qǐng)請(qǐng)求。（2）在共共享計(jì)算機(jī)機(jī)上運(yùn)行。。當(dāng)系統(tǒng)啟啟動(dòng)時(shí)即自自動(dòng)調(diào)用，，且不斷地地運(yùn)行著。。（3）被動(dòng)動(dòng)地等待并并接受來(lái)自自多個(gè)客戶戶的通信請(qǐng)請(qǐng)求。（4）一般般需要強(qiáng)大大的硬件和和高級(jí)的操操作系統(tǒng)支支持。客戶與服務(wù)務(wù)器的通信信關(guān)系一旦旦建立，通通信就可是是雙向的，，客戶和服服務(wù)器都可可發(fā)送和接接收信息。。大多數(shù)的的應(yīng)用進(jìn)程程都是使用用TCP/IP協(xié)議議進(jìn)行通信信。圖2-8畫(huà)出了了這種情況況。數(shù)據(jù)鏈路層層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層①發(fā)起連接建立請(qǐng)求應(yīng)用層應(yīng)用層客戶服務(wù)器因特網(wǎng)②接受連接建立請(qǐng)求計(jì)算機(jī)A計(jì)算機(jī)B數(shù)據(jù)鏈路層層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)用層計(jì)算機(jī)A計(jì)算機(jī)B計(jì)算機(jī)C客戶1服務(wù)器1服務(wù)器2客戶2因特網(wǎng)2.3.3面向 從通信的角度看，各層所提供的服務(wù)可分為兩大類(lèi)，即面向連接的(connection-oriented)與無(wú)連接的(connectionless)。

1．面向連接服務(wù) 所謂連接，就是兩個(gè)對(duì)等實(shí)體為進(jìn)行數(shù)據(jù)通信而進(jìn)行的一種結(jié)合。面向連接服務(wù)是在數(shù)據(jù)交換之前，必須先建立連接。當(dāng)數(shù)據(jù)交換結(jié)束后，則應(yīng)終止這個(gè)連接。 面向連接服務(wù)具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放這三個(gè)階段。 面向連接服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)層中又稱(chēng)為虛電路服務(wù)。2．無(wú)連連接服務(wù)務(wù)在無(wú)連接接服務(wù)的情況下下，兩個(gè)個(gè)實(shí)體之之間的通通信不需需要先建建立好一一個(gè)連接接，因此此其下層層的有關(guān)關(guān)資源不不需要事事先進(jìn)行行預(yù)定保保留。這這些資源源將在數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸時(shí)動(dòng)態(tài)態(tài)地進(jìn)行行分配。。無(wú)連接服服務(wù)的另另一特征征就是它它不需要要通信的的兩個(gè)實(shí)實(shí)體同時(shí)時(shí)是活躍躍的(即即處于激激活態(tài))。（1）數(shù)據(jù)報(bào)(datagram)。（2）證實(shí)交付付(confirmeddelivery)。（3）請(qǐng)求回答答(request-reply)。。9、靜靜夜夜四四無(wú)無(wú)鄰鄰，，荒荒居居舊舊業(yè)業(yè)貧貧。。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、雨中黃葉葉樹(shù)，燈下下白頭人。。。21:53:5821:53:5821:5312/28/20229:53:58PM11、以我獨(dú)沈久久，愧君相見(jiàn)見(jiàn)頻。。12月-2221:53:5821:53Dec-2228-Dec-2212、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。21:53:5821:53:5821:53Wednesday,December28,202213、乍見(jiàn)見(jiàn)翻疑疑夢(mèng)，，相悲悲各問(wèn)問(wèn)年。。。12月月-2212月月-2221:53:5821:53:58December28,202214、他他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生生白白發(fā)發(fā)，，舊舊國(guó)國(guó)見(jiàn)見(jiàn)青青山山。。。。28十十二二月月20229:53:58下下午午21:53:5812月月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月229:53下下午午12月月-2221:53December28,202216、行行動(dòng)動(dòng)出出成成果果，，工工作作出出財(cái)財(cái)富富。。。。2022/12/2821:53:5821:53:5828December202217、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時(shí)，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點(diǎn)的射線線向前。。9:53:58下午9:53下下午21:53:5812月-229、沒(méi)沒(méi)有有失失敗敗，，只只有有暫暫時(shí)時(shí)停停止止成成功功?。?。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、很多多事情情努力力了未未必有有結(jié)果果，但但是不不努力力卻什什么改改變也也沒(méi)有有。。。21:53:5821:53:5821:5312/28/20229:53:58PM11、成功