《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)教程》課件-第3章

第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議3.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的幾個(gè)概念3.2OSI參考模型3.3TCP/IP參考模型3.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的幾個(gè)概念

3.1.1協(xié)議的概念

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基本的功能就是資源共享和信息交換。為了實(shí)現(xiàn)這些功能，網(wǎng)絡(luò)中各實(shí)體之間經(jīng)常要進(jìn)行各種通信和對(duì)話。這些通信實(shí)體的情況千差萬(wàn)別，如果沒(méi)有統(tǒng)一的約定，就好比一個(gè)城市的交通系統(tǒng)沒(méi)有任何交通規(guī)則，大家為所欲為，各行其是，其結(jié)果肯定是亂作一團(tuán)。人們常把國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)叫做信息高速公路，要想在上面實(shí)現(xiàn)共享資源和交換信息，必須遵循一些事先制定好的規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)，這些規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)就是協(xié)議。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，協(xié)議的定義是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體之間有關(guān)通信規(guī)則約定的集合。協(xié)議主要由以下三個(gè)要素組成：

(1)語(yǔ)法(Syntax)：數(shù)據(jù)與控制信息的格式、數(shù)據(jù)編碼等。

(2)語(yǔ)義(Semantics)：控制信息的內(nèi)容，需要做出的動(dòng)作及響應(yīng)。

(3)時(shí)序(Timing)：事件先后順序和速度匹配。

這三個(gè)要素看起來(lái)十分抽象，但通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，就很容易對(duì)它們有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。下面以兩個(gè)人打電話為例來(lái)說(shuō)明協(xié)議的概念。甲要打電話給北京的乙。首先，甲撥通乙的電話號(hào)碼，對(duì)方電話振鈴；乙拿起電話，甲乙開始通話；通話完畢后，雙方掛斷電話。在這個(gè)過(guò)程中，甲乙雙方都遵守了打電話的協(xié)議。

(1)甲在撥打乙的八位電話號(hào)碼前要加區(qū)號(hào)“010”，這就是“語(yǔ)法”。

(2)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，這就是“語(yǔ)義”的例子。

(3)因?yàn)榧讚芰艘业碾娫挘业碾娫挷艜?huì)響；乙聽到電話響鈴后才會(huì)考慮要不要接。這一系列事件的因果關(guān)系十分明確，不可能沒(méi)有人撥乙的電話而乙的電話會(huì)響，也不可能在電話鈴沒(méi)響的情況下，乙拿起電話卻從話筒里傳出甲的聲音。這就是“時(shí)序”的概念。設(shè)計(jì)協(xié)議不是功能越強(qiáng)大越好、越全面越好，重要的是要兼顧協(xié)議的效率和靈活性，要考慮具體實(shí)現(xiàn)的難易程度。另外，好的協(xié)議還必須具有開放性，只有開放才能被大家廣泛接受，才具備了成為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的可能性。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，世界上不斷有新的協(xié)議被制定出來(lái)。一些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織專門負(fù)責(zé)這些工作，組織專家提出建議和草案，經(jīng)過(guò)反復(fù)地修改、論證，最后形成協(xié)議。生產(chǎn)廠家按照協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)出通用、開放的產(chǎn)品。要對(duì)協(xié)議有更深一步的理解，就要了解通信實(shí)體的概念。實(shí)體是能夠發(fā)送和接收信息的任何東西，它并不是指一臺(tái)計(jì)算機(jī)、一部電話或一臺(tái)交換機(jī)，這里所說(shuō)的實(shí)體往往是進(jìn)程、用戶程序、網(wǎng)管系統(tǒng)、電子郵件設(shè)備等。我們常常把計(jì)算機(jī)、交換機(jī)等設(shè)備叫做網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)包含了多個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議指的是通信實(shí)體之間的各種約定的集合，而實(shí)體之間也不是都可以直接通信的，這里也要講究“門當(dāng)戶對(duì)”。在打電話的實(shí)例中，甲和乙可以直接對(duì)話，但甲的電話機(jī)就不會(huì)自己和乙直接講話。那么，什么樣的實(shí)體之間可以互相通信？同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)的實(shí)體又是如何聯(lián)系的呢？通過(guò)下面要討論的協(xié)議分層的概念，我們會(huì)對(duì)這個(gè)問(wèn)題有更進(jìn)一步的了解。3.1.2協(xié)議分層

為了降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和便于維護(hù)，一般的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)都采用了層次結(jié)構(gòu)。下面以收發(fā)信件的例子來(lái)說(shuō)明協(xié)議分層，即通信層次結(jié)構(gòu)的概念。

如圖3-1所示，甲寫了一封信給乙。甲首先把寫好的信放入信封，在信封上注明收信人乙的郵政編碼、收信地址和姓名，付足郵資后將信交給甲地郵局(用戶與郵局間約定)；甲地郵局將信分揀后，交給甲地運(yùn)輸部門(郵局與運(yùn)輸部門的約定)；運(yùn)輸部門利用各種運(yùn)輸工具將信送到乙地運(yùn)輸部門(運(yùn)輸部門間約定)；乙地運(yùn)輸部門將信送到乙郵局后，乙地郵局按照地址交給收件人乙，乙拆開信封讀信的內(nèi)容。圖3-1協(xié)議層次實(shí)例在這個(gè)例子里，通信系統(tǒng)采用了層次化的結(jié)構(gòu)，發(fā)/收信人、郵局、運(yùn)輸部門是一個(gè)個(gè)通信實(shí)體，分為用戶、郵局服務(wù)業(yè)務(wù)、郵局轉(zhuǎn)送業(yè)務(wù)和運(yùn)輸部門四個(gè)層次，每個(gè)層次都是在上一個(gè)層次的基礎(chǔ)上提供服務(wù)，如郵局為用戶提供服務(wù)，運(yùn)輸部門為郵局提供服務(wù)，而用戶就是最高層。采用層次化結(jié)構(gòu)有許多優(yōu)點(diǎn)：

(1)各層之間相互獨(dú)立，高層不必關(guān)心低層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，可以真正做到各司其職。

(2)利于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，某個(gè)層次實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的變化不會(huì)對(duì)其他層次產(chǎn)生影響。

(3)易于標(biāo)準(zhǔn)化。雖然層次結(jié)構(gòu)有其優(yōu)點(diǎn)，但是如果劃分得不合理，反而會(huì)帶來(lái)許多負(fù)面影響。劃分層次通常要遵循以下原則：

(1)層次的數(shù)量不能過(guò)多。真正需要的時(shí)候才劃分一個(gè)層次，圖3-1所示的例子中，如果甲或乙是在一個(gè)大城市，郵局可能劃分兩個(gè)或以上層級(jí)，那樣會(huì)造成郵局的機(jī)構(gòu)臃腫。

(2)層次的數(shù)量也不能過(guò)少。層次的數(shù)量應(yīng)該保證能夠從邏輯上將功能分開，截然不同的功能最好不要合在同一層。

(3)類似的功能放在同一層。

(4)在實(shí)現(xiàn)技術(shù)經(jīng)常變化的地方增加層次。比如，隨著辦公自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和辦公業(yè)務(wù)的增加，某公司經(jīng)理可能需要增加掌握新技術(shù)的秘書崗位。

(5)層次邊界要選得合理，使層次之間用于控制、交流的額外信息流量小。3.1.3與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相關(guān)的其他概念圖3-2層次、協(xié)議、接口與服務(wù)等概念

1．系統(tǒng)和實(shí)體(SystemandEntities)

系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)中有自治能力的計(jì)算機(jī)或交換設(shè)備，從拓?fù)鋵W(xué)的角度，我們往往也把它叫做網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)或簡(jiǎn)稱結(jié)點(diǎn)。實(shí)體是指每個(gè)層次中能夠發(fā)送和接收信息的任何東西，包括軟件實(shí)體(如進(jìn)程)和硬件實(shí)體(如智能I/O芯片)。位于不同系統(tǒng)的同一層次的實(shí)體叫做對(duì)等實(shí)體。協(xié)議就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中對(duì)等實(shí)體之間有關(guān)通信規(guī)則約定的集合。

2．協(xié)議棧(ProtocolStack)

協(xié)議是關(guān)于同一層次的對(duì)等實(shí)體之間的概念，而協(xié)議棧是指特定系統(tǒng)中所有層次的協(xié)議的列表。

3．網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(NetworkArchitecture)

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指層次結(jié)構(gòu)與協(xié)議的集合。前面我們已經(jīng)介紹了協(xié)議和層次的概念，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是把它們組織在一起的有機(jī)的整體。由于有了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的規(guī)范，網(wǎng)絡(luò)開發(fā)人員就可以根據(jù)協(xié)議設(shè)計(jì)每一層的軟件程序或硬件設(shè)備。需要指出的是，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并不包括實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)和接口規(guī)范，這些都是各個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者需要解決的問(wèn)題。

4．接口和服務(wù)(InterfaceandService)

接口是相鄰兩層之間的邊界，底層通過(guò)接口為上層提供服務(wù)。換句話說(shuō)，上層通過(guò)接口使用底層提供的服務(wù)，上層叫做服務(wù)的使用者，底層叫做服務(wù)的提供者。服務(wù)的使用者和提供者通過(guò)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)直接聯(lián)系。

5．服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)(SAP)

所謂服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)，是指相鄰兩層實(shí)體之間通過(guò)接口調(diào)用服務(wù)或提供服務(wù)的聯(lián)系點(diǎn)，也就是接口上相鄰兩層實(shí)體交換信息之處。

6．面向連接的服務(wù)和無(wú)連接的服務(wù)

服務(wù)分為面向連接的服務(wù)和無(wú)連接的服務(wù)。

(1)面向連接的服務(wù)就像打電話，有一個(gè)明顯的撥通電話、講話、再掛斷電話的過(guò)程。面向連接服務(wù)的提供者也要做建立連接、維護(hù)連接和拆除連接的工作，這種服務(wù)的最大好處就是可靠性高，而且保證數(shù)據(jù)順序傳輸。

(2)無(wú)連接的服務(wù)就像發(fā)電報(bào)，電報(bào)發(fā)出后你并不能馬上確認(rèn)對(duì)方已經(jīng)收到。無(wú)連接的服務(wù)不需要維持連接的額外開銷，但是可靠性較低，也不保證數(shù)據(jù)的傳輸順序。

7．服務(wù)原語(yǔ)

服務(wù)通常是由一系列的服務(wù)原語(yǔ)來(lái)描述的。所謂原語(yǔ)就是不可再細(xì)分的意思。在接口的服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)上，服務(wù)使用者看到的只是幾個(gè)簡(jiǎn)單的原語(yǔ)，關(guān)于原語(yǔ)是如何實(shí)現(xiàn)的，完全是服務(wù)提供者自己層次內(nèi)部的事情，在接口上完全不必考慮。常用的原語(yǔ)有：

(1)請(qǐng)求(Request)：表示某實(shí)體希望開始調(diào)用服務(wù)做事。

(2)指示(Indication)：表示某實(shí)體被通知有事件發(fā)生。

(3)響應(yīng)(Response)：表示某實(shí)體對(duì)事件做出響應(yīng)。

(4)確認(rèn)(Confirm)：表示對(duì)發(fā)回響應(yīng)的確認(rèn)。對(duì)于甲給乙打電話來(lái)說(shuō)，甲和乙位于高層，是服務(wù)的使用者；電話機(jī)位于低層，是服務(wù)的提供者。結(jié)合上述服務(wù)原語(yǔ)的概念，甲在自己的電話機(jī)上撥乙的電話號(hào)碼，是發(fā)出“請(qǐng)求”；乙的電話機(jī)響鈴，“指示”給乙有電話打進(jìn)來(lái)；乙拿起電話，作為“響應(yīng)”；甲的電話由振鈴音變?yōu)橥ㄔ捯?，甲就收到了可以通話的“確認(rèn)”。

8．服務(wù)和協(xié)議的關(guān)系

服務(wù)是由一系列服務(wù)原語(yǔ)組成的，它位于層次接口的位置，表示底層為上層提供哪些操作功能，至于這些功能是如何實(shí)現(xiàn)的，完全不是服務(wù)考慮的范疇；協(xié)議是同一層次對(duì)等實(shí)體之間的有關(guān)協(xié)議數(shù)據(jù)單元的格式、意義以及控制規(guī)則的集合，實(shí)體使用協(xié)議的最終目的是為了實(shí)現(xiàn)它所要提供的服務(wù)，每一層可以根據(jù)需要選擇和改變本層所使用的協(xié)議，而不影響高層的軟件實(shí)現(xiàn)。

9．協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)

協(xié)議數(shù)據(jù)單元是對(duì)等實(shí)體之間通過(guò)協(xié)議傳送的數(shù)據(jù)單元。

10．接口數(shù)據(jù)單元(IDU)

接口數(shù)據(jù)單元是相鄰層次之間通過(guò)接口傳遞的數(shù)據(jù)單元。

11．服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)

服務(wù)數(shù)據(jù)單元是層與層之間交換的數(shù)據(jù)單元。

12．協(xié)議控制信息(PCI)

協(xié)議控制信息是對(duì)等實(shí)體之間交換信息時(shí)的控制信息。

13．接口控制信息(ICI)

接口控制信息是相鄰兩層實(shí)體之間交換信息時(shí)的控制信息。

3.2OSI參考模型

3.2.1OSI參考模型概述

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)成立于1946年。在20世紀(jì)80年代初提出了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，定義了網(wǎng)絡(luò)互連的基本參考模型，即開放系統(tǒng)互連(OpenSystemsInterconnection)參考模型，簡(jiǎn)稱OSI參考模型。當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，這些體系結(jié)構(gòu)的著眼點(diǎn)往往是各公司內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)連接，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各網(wǎng)絡(luò)之間很難互連起來(lái)。例如，SNA就是IBM公司開發(fā)的專有協(xié)議，其特色就是它的封閉性，在IBM公司的主機(jī)環(huán)境中得到廣泛的應(yīng)用。如果要在其他主機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用SNA，需在網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)增加支持SNA的軟件和硬件。在這種情況下，ISO提出了以開放性為主要特點(diǎn)的OSI參考模型。不同廠家的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品只要遵照這個(gè)參考模型，就可以實(shí)現(xiàn)互連、互操作和可移植性，也就是說(shuō)，任何遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，只要物理上連接起來(lái)，它們之間都可以互相通信。

OSI參考模型定義了開放系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)和各層所提供的服務(wù)，它清晰地分開了服務(wù)、接口和協(xié)議這三個(gè)容易混淆的概念：服務(wù)描述了每一層的功能，接口定義了某層提供的服務(wù)如何被高層訪問(wèn)，而協(xié)議是每一層功能的實(shí)現(xiàn)方法。通過(guò)區(qū)分這些抽象的概念，OSI參考模型將功能定義與實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)分開，概括性高，使它具有了普遍的適應(yīng)能力。

按照定義，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)和相關(guān)協(xié)議的集合。OSI參考模型本身并不是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，它并沒(méi)有精確定義各層的協(xié)議，沒(méi)有討論編程語(yǔ)言、操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和用戶界面，只是描述了每一層的功能，但這并不妨礙ISO組織制定各層的標(biāo)準(zhǔn)，只不過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)不屬于OSI參考模型本身。3.2.2OSI參考模型結(jié)構(gòu)

OSI參考模型是具有七個(gè)層次的框架，自底向上的七個(gè)層次分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

(1)每個(gè)層次的對(duì)應(yīng)實(shí)體之間都通過(guò)各自的協(xié)議通信。

(2)各個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都有相同的層次結(jié)構(gòu)。

(3)不同系統(tǒng)的相應(yīng)層次有相同的功能。

(4)同一系統(tǒng)的各層次之間通過(guò)接口聯(lián)系。

(5)相鄰的兩層之間，下層為上層提供服務(wù)，同時(shí)上層使用下層提供的服務(wù)。圖3-3所示是OSI參考模型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的點(diǎn)劃線框部分是通信子網(wǎng)，它和網(wǎng)絡(luò)硬件的關(guān)系密切；而從傳輸層開始向上，不再涉及通信子網(wǎng)的細(xì)節(jié)，只考慮最終通信者之間端到端的通信問(wèn)題。圖3-3OSI參考模型示意圖

1．物理層(PhysicalLayer)

物理層的主要功能是實(shí)現(xiàn)通信結(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“0”和“1”二進(jìn)制比特流。物理層并不是指物理傳輸介質(zhì)，它是介于數(shù)據(jù)鏈路層和物理傳輸介質(zhì)之間的一層，是OSI參考模型的最底層，起著數(shù)據(jù)鏈路層到物理傳輸介質(zhì)之間的邏輯接口的作用。

物理層向數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)包括物理連接服務(wù)、物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元服務(wù)和順序化服務(wù)等。

(1)物理連接服務(wù)：指向數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，數(shù)據(jù)鏈路層通過(guò)接口將數(shù)據(jù)傳送給物理層，物理層就通過(guò)傳輸介質(zhì)一位一位地送到對(duì)等的數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)體，至于數(shù)據(jù)是如何傳送的，數(shù)據(jù)鏈路層并不關(guān)心。

(2)物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元服務(wù)：是指在物理介質(zhì)上傳輸非結(jié)構(gòu)化的比特流。所謂非結(jié)構(gòu)化的比特流，指順序地傳輸“0”、“1”信號(hào)，而不必考慮這些“0”、“1”信號(hào)表示什么意義。

(3)順序化服務(wù)：是指“0”、“1”信號(hào)一定要按照原順序傳送給對(duì)方。物理層協(xié)議的設(shè)計(jì)問(wèn)題主要是建立、維護(hù)和釋放物理鏈路所需的機(jī)械、電氣或光學(xué)的功能特性和規(guī)程特性。OSI參考模型中并未定義實(shí)際的物理層協(xié)議，具體的物理層協(xié)議有EIA組織制定的RS-232C協(xié)議和CCITT制定的X.21協(xié)議等。

(1)機(jī)械特性。規(guī)定網(wǎng)絡(luò)物理連接器的規(guī)格尺寸、插針或插孔的數(shù)量和排列情況、相應(yīng)通信介質(zhì)的參數(shù)和特性等。例如，在RS-232C中規(guī)定了使用最廣泛的串行物理接口采用的連接器接口有25根針和9根針，接口形狀為D形接口，如圖3-4所示。圖3-4RS-232C規(guī)定的9針連接器

(2)電氣特性。規(guī)定了在鏈路上傳輸二進(jìn)制比特流有關(guān)的電路特性，包括信號(hào)電壓的高低、阻抗匹配、傳輸速率和距離限制等。通常包括發(fā)送器和接收器的電氣特性以及與互連電纜相關(guān)的有關(guān)規(guī)則等。例如，RS-232C規(guī)定，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)，以＋12V或＋8V表示“0”，－12V或－8V表示“1”；對(duì)控制信號(hào)，“0”表示“開”，“1”表示“斷”。

(3)功能特性。規(guī)定各信號(hào)線的功能或作用。信號(hào)線按功能可分為數(shù)據(jù)線、控制線、定時(shí)線和接地線等。

(4)規(guī)程特性。定義數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備通過(guò)接口連接時(shí)，各信號(hào)線進(jìn)行二進(jìn)制位流傳輸?shù)囊唤M操作規(guī)程，即動(dòng)作序列，如怎樣建立、維持和拆除物理連接，以及是全雙工還是半雙工操作等。

2．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)

數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能是在物理層提供的比特服務(wù)基礎(chǔ)上，在相鄰結(jié)點(diǎn)之間提供簡(jiǎn)單的通信鏈路，傳輸以“幀”為單位的數(shù)據(jù)，同時(shí)它還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)鏈路的流量控制、差錯(cuò)控制。

數(shù)據(jù)鏈路層為網(wǎng)絡(luò)層提供簡(jiǎn)單的通信鏈路，通信實(shí)體所在的系統(tǒng)必須經(jīng)過(guò)物理介質(zhì)直接相連，該鏈路不具備任何路徑選擇和轉(zhuǎn)發(fā)功能，它的差錯(cuò)控制和流量控制能力也比較簡(jiǎn)單。數(shù)據(jù)鏈路層的簡(jiǎn)單通信鏈路是建立在物理層的比特流傳輸服務(wù)基礎(chǔ)上的，物理層提供的比特流服務(wù)由于機(jī)械、電氣等原因，難免有各種各樣的錯(cuò)誤，如將“0”、“1”顛倒，丟失一個(gè)“0”或“1”，或者因?yàn)樾盘?hào)干擾而多出一位數(shù)字等。

數(shù)據(jù)鏈路層要將不可靠的物理傳輸信道處理為可靠的信道。因此，本層要提供一定的差錯(cuò)檢驗(yàn)和糾正機(jī)制，而這些功能都是以成幀為前提的。所謂“成幀”，是指在發(fā)送方將若干比特的數(shù)據(jù)組成一組，加上“開始”、“結(jié)束”標(biāo)志和檢錯(cuò)代碼等，形成有固定格式的數(shù)據(jù)幀。接收者收到該數(shù)據(jù)幀后，根據(jù)檢錯(cuò)代碼就可以判斷收到的數(shù)據(jù)幀是否有錯(cuò)誤，并在可能的情況下糾正錯(cuò)誤。如果錯(cuò)誤不能糾正，則只好選擇重傳該數(shù)據(jù)幀。需要指出的是，數(shù)據(jù)幀僅僅對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層的通信實(shí)體有意義，只有該層的實(shí)體才知道哪些是幀的控制信息，哪些是高層的有效數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)幀最終要通過(guò)物理層，再經(jīng)過(guò)傳輸介質(zhì)才能發(fā)送和接收。對(duì)物理層來(lái)說(shuō)，它看到的只有“0”信號(hào)和“1”信號(hào)，而沒(méi)有任何特殊的意義。

流量控制也是數(shù)據(jù)鏈路層的重要功能。流量控制本來(lái)是用于水利上的，當(dāng)河流的上游地區(qū)在一段時(shí)間內(nèi)降水量過(guò)大，下游地區(qū)可能因?yàn)闊o(wú)法承受過(guò)大流量而發(fā)生洪水。如果修建一兩座大的水庫(kù)，對(duì)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，就可以避免洪水的發(fā)生。類似地，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的流量控制就是限制發(fā)送者的發(fā)送速度，或者對(duì)發(fā)送者的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，當(dāng)接收者有能力的時(shí)候再予以接收。最初的網(wǎng)絡(luò)速度很慢，根據(jù)調(diào)制解調(diào)器(MODEM)的不同，速度從幾kb/s至幾十kb/s不等。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了幾Mb/s的局域網(wǎng)，速度相對(duì)原來(lái)提高了兩到三個(gè)數(shù)量級(jí)，這為多人共享通信介質(zhì)提供了條件，于是OSI的數(shù)據(jù)鏈路層又專門分出了一個(gè)介質(zhì)訪問(wèn)控制子層(MAC)，用于解決共享介質(zhì)的局域網(wǎng)中多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備爭(zhēng)用同一傳輸介質(zhì)的問(wèn)題?，F(xiàn)在，局域網(wǎng)的速度越來(lái)越快，隨著百兆、千兆局域網(wǎng)的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)鏈路層的介質(zhì)訪問(wèn)控制成了關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題。

3．網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer)

1)路由選擇

路由選擇就好像一個(gè)超級(jí)警察在控制某座城市的汽車交通，他首先要決定的是這些汽車應(yīng)如何選擇行車路線，才能快速、便捷地到達(dá)各自的目的地。這些車輛又分為兩大類：一類是公交車輛，它們的行車路線是事先設(shè)計(jì)好的，所有的公交車都嚴(yán)格按照自己的路線行駛；另一類是除了公交車以外的各種車輛，它們的特點(diǎn)是為了到達(dá)目的地，可以實(shí)時(shí)選擇各種好走的路線。網(wǎng)絡(luò)層控制子網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵任務(wù)也是選擇路徑，它管理的不是車輛，而是網(wǎng)絡(luò)信息包。信息包的路徑選擇又叫路由選擇，有各種各樣的路由選擇算法，但總體上分為靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由兩大類。

(1)靜態(tài)路由是指由網(wǎng)絡(luò)管理員手工配置的路由信息。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或鏈路的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理員需要手工去修改路由表中相關(guān)的靜態(tài)路由信息。靜態(tài)路由信息在缺省情況下是私有的，不會(huì)傳遞給其他的路由器。但是，網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過(guò)對(duì)路由器進(jìn)行設(shè)置使之成為共享的。靜態(tài)路由一般適用于比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在這樣的環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)管理員易于清楚地了解網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，便于設(shè)置正確的路由信息。靜態(tài)路由一般是由網(wǎng)絡(luò)管理員手工設(shè)置的路由，而動(dòng)態(tài)路由則是路由器中的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議。

(2)動(dòng)態(tài)路由是指路由器能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝闆r和特定的要求自動(dòng)地建立自己的路由表，并且能夠根據(jù)實(shí)際情況的變化適時(shí)地進(jìn)行調(diào)整。動(dòng)態(tài)路由機(jī)制的運(yùn)作依賴路由器的兩個(gè)基本功能：①對(duì)路由表的維護(hù)；②路由器之間適時(shí)的路由信息交換。

2)擁塞控制

網(wǎng)絡(luò)層通過(guò)某種擁塞控制機(jī)制，盡量避免擁塞的發(fā)生，以及盡快緩解已經(jīng)發(fā)生的擁塞情況。擁塞控制不同于前面提到的流量控制，流量控制主要是針對(duì)發(fā)送方和接收方兩者之間的“快發(fā)慢收”問(wèn)題，而擁塞控制主要是針對(duì)通信子網(wǎng)中某段通路因種種原因造成堵塞的情況。

3)網(wǎng)絡(luò)互連

當(dāng)數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，會(huì)面臨各種各樣的問(wèn)題需要網(wǎng)絡(luò)層解決。例如，不同的網(wǎng)絡(luò)間接收的數(shù)據(jù)包大小可能不同，網(wǎng)絡(luò)速度可能不同，甚至可能采用不同的協(xié)議等等。這就好像中國(guó)開往俄羅斯的國(guó)際列車，在通過(guò)邊境時(shí)，因?yàn)閮蓢?guó)鐵軌寬度不同，所有旅客都要下車更換列車。

4)記賬

網(wǎng)絡(luò)層的記賬功能實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的流量統(tǒng)計(jì)，以及對(duì)訪問(wèn)的站點(diǎn)的控制等。

4．傳輸層(TransportLayer)

傳輸層的任務(wù)是向用戶提供可靠的、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。由于它的存在，網(wǎng)絡(luò)硬件技術(shù)的任何變化對(duì)高層都是不可見的，也就是說(shuō)會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層的設(shè)計(jì)不必考慮底層硬件細(xì)節(jié)，因此傳輸層的作用十分重要。所謂端到端是相對(duì)鏈接而言的。OSI參考模型的四層到七層屬于端到端的方式，而一到三層屬于鏈接的方式。在傳輸層，通信雙方的兩機(jī)器之間有一對(duì)應(yīng)用程序或進(jìn)程直接對(duì)話，它們并不關(guān)心底層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，就像兩個(gè)人在打電話，他們只要撥電話號(hào)碼和說(shuō)話就可以了，根本不用關(guān)心電話局是如何運(yùn)作的。底層的鏈接方式就不一樣，它要負(fù)責(zé)處理通信鏈路中的任何相鄰機(jī)器之間的通信。電話系統(tǒng)也是這樣，底層協(xié)議要負(fù)責(zé)從用戶電話到端局、從端局到各交換局、再?gòu)慕粨Q局到端局乃至到對(duì)方用戶的電話機(jī)的通信，這就是鏈接方式。網(wǎng)絡(luò)層通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層的接口向傳輸層提供服務(wù)，同樣傳輸層也通過(guò)與高層的接口向高層提供服務(wù)。傳輸層提供服務(wù)的類型是在連接建立時(shí)確定的，最重要的服務(wù)是端到端的、可靠的、面向連接的字節(jié)流服務(wù)，在這種方式下，信息單元的傳遞是嚴(yán)格按照發(fā)送順序執(zhí)行的。傳輸層的協(xié)議必須能夠在不可靠的通信子網(wǎng)上進(jìn)行連接管理，包括三次握手式的連接建立、維護(hù)連接以及釋放連接。在比較可靠的通信子網(wǎng)上，傳輸層的協(xié)議也有處理服務(wù)原語(yǔ)、維護(hù)連接等。

傳輸層的功能也是在網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)的基礎(chǔ)上建立的。一般情況下，傳輸層為每一條傳輸連接生成一條網(wǎng)絡(luò)連接，但需要高吞吐率的傳輸連接可以同時(shí)占用多條網(wǎng)絡(luò)連接。為了節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬以及降低費(fèi)用，也可以有多條傳輸連接復(fù)用同一條網(wǎng)絡(luò)連接。

5．會(huì)話層(SessionLayer)

會(huì)話層的主要功能是在不同的機(jī)器之間提供會(huì)話進(jìn)程的通信，如建立、管理和拆除會(huì)話進(jìn)程。會(huì)話進(jìn)程的通信可以像傳輸層一樣支持普通的數(shù)據(jù)傳輸，另外它還提供了以下許多增值服務(wù)：

(1)交互式對(duì)話管理，允許一路交互、兩路交換和兩路同時(shí)會(huì)話，類似于數(shù)據(jù)通信里的單工、半雙工和全雙工方式。

(2)管理用戶登錄遠(yuǎn)程分時(shí)系統(tǒng)。

(3)在兩機(jī)器之間傳輸文件，進(jìn)行同步控制。

6．表示層(PresentationLayer)

表示層是處理通信進(jìn)程之間交換數(shù)據(jù)的表示方法，包括語(yǔ)法轉(zhuǎn)換、語(yǔ)法協(xié)商、連接管理等。

1)語(yǔ)法轉(zhuǎn)換

將抽象語(yǔ)法轉(zhuǎn)換成傳輸語(yǔ)法，并在對(duì)方實(shí)現(xiàn)相反的轉(zhuǎn)換。涉及的內(nèi)容有代碼轉(zhuǎn)換、字符轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)格式的修改，以及對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作的適應(yīng)、數(shù)據(jù)壓縮、加密等。

2)語(yǔ)法協(xié)商

根據(jù)應(yīng)用層的要求協(xié)商選用合適的上下文，即確定傳輸語(yǔ)法并傳送。

3)連接管理

利用會(huì)話層服務(wù)建立表示連接，管理在這個(gè)連接之上的數(shù)據(jù)傳輸和同步控制，以及正?；虍惓５亟K止這個(gè)連接。

7．應(yīng)用層(ApplicationLayer)

應(yīng)用層負(fù)責(zé)管理應(yīng)用程序之間的通信，為用戶提供最直接的服務(wù)，包括虛擬終端、文件傳輸、事務(wù)處理、網(wǎng)絡(luò)管理等大量的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

應(yīng)用層是OSI參考模型的最高層，底層所有協(xié)議的最終目的都是為應(yīng)用層提供可靠的傳輸手段，底層協(xié)議并沒(méi)有直接滿足用戶的任何實(shí)際需求。我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娮余]件程序、文件傳輸、WWW瀏覽器、多媒體傳輸?shù)榷紝儆趹?yīng)用層的范疇。3.2.3OSI參考模型中的數(shù)據(jù)傳輸

圖3-5OSI參考模型中的數(shù)據(jù)傳輸圖3-5中最左邊一列是各個(gè)層次對(duì)等實(shí)體之間交換的數(shù)據(jù)單元的名稱。數(shù)據(jù)單元是指各層傳輸數(shù)據(jù)的最小單位，協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)就是對(duì)等實(shí)體之間通過(guò)協(xié)議傳送的數(shù)據(jù)。應(yīng)用層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元叫APDU，表示層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元叫PPDU，依此類推，直到網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元NPDU。通常我們稱網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元NPDU為數(shù)據(jù)分組或數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元DPDU為數(shù)據(jù)幀，物理層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PPDU為比特。圖3-5中自上而下的實(shí)線表示數(shù)據(jù)的實(shí)際傳送過(guò)程。發(fā)送進(jìn)程需要發(fā)送某些數(shù)據(jù)到達(dá)目標(biāo)系統(tǒng)的接收進(jìn)程，數(shù)據(jù)首先要經(jīng)過(guò)本系統(tǒng)的應(yīng)用層，應(yīng)用層在用戶數(shù)據(jù)前面加上自己的標(biāo)識(shí)信息(H7)，叫做頭信息。H7加上用戶數(shù)據(jù)一起傳送到表示層，作為表示層的數(shù)據(jù)部分。表示層并不知道哪些是原始用戶數(shù)據(jù)、哪些是H7，而是把它們當(dāng)作一個(gè)整體對(duì)待。同樣，表示層也在數(shù)據(jù)部分前面加上自己的頭信息H6，傳送到會(huì)話層，并作為會(huì)話層的數(shù)據(jù)部分。這個(gè)過(guò)程一直進(jìn)行到數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)鏈路層除了增加頭信息H2以外，還要增加一個(gè)尾T2，然后整個(gè)作為數(shù)據(jù)部分傳送到物理層。物理層不再增加頭/尾信息，而是直接將二進(jìn)制數(shù)據(jù)通過(guò)物理介質(zhì)發(fā)送到目的結(jié)點(diǎn)的物理層。目的結(jié)點(diǎn)的物理層收到該數(shù)據(jù)后，逐層上傳到接收進(jìn)程，其中數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)去掉H2和T2，網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)去掉H3，一直到應(yīng)用層去掉H7，把最原始用戶數(shù)據(jù)傳遞給了接收進(jìn)程。這個(gè)在發(fā)送結(jié)點(diǎn)自上而下逐層增加頭/尾信息，而在目的結(jié)點(diǎn)又自下而上逐層去掉頭/尾信息的過(guò)程叫做封裝。協(xié)議數(shù)據(jù)單元主要用于描述同一層次中的對(duì)等實(shí)體之間的虛連接，如圖3-5中的橫向帶箭頭虛線所示?？v向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)用接口數(shù)據(jù)單元(IDU)表示，接口數(shù)據(jù)單元指相鄰層次之間通過(guò)接口傳遞的數(shù)據(jù)，它分為接口控制信息和服務(wù)數(shù)據(jù)單元兩部分，其中接口控制信息只在接口局部有效，不會(huì)隨數(shù)據(jù)一起傳遞下去；服務(wù)數(shù)據(jù)單元真正提供服務(wù)的有效數(shù)據(jù)，它的內(nèi)容基本與協(xié)議數(shù)據(jù)單元一致。接口數(shù)據(jù)單元可用公式表示為接口數(shù)據(jù)單元＝控制信息＋服務(wù)數(shù)據(jù)單元接口數(shù)據(jù)單元的控制信息只在特定的某兩層接口有效，服務(wù)數(shù)據(jù)單元從應(yīng)用層到物理層一直傳遞下去，而且每層都要加一些自己的內(nèi)容進(jìn)去。 3.3TCP/IP參考模型

3.3.1TCP/IP協(xié)議概述

TCP/IP協(xié)議起源于美國(guó)國(guó)防部的ARPANet，它用于不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間的互相通信。從1978年起TCP/IP協(xié)議就取得了網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的主導(dǎo)地位，雖然它不是OSI標(biāo)準(zhǔn)，但被公認(rèn)為當(dāng)前的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

TCP/IP協(xié)議(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議)是網(wǎng)絡(luò)中使用的基本的通信協(xié)議，是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)Internet的基礎(chǔ)。TCP/IP協(xié)議具有以下特點(diǎn)：

(1)開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費(fèi)使用，而且獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)。

(2)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)，更適用于互聯(lián)網(wǎng)中。

(3)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)中都具有唯一的地址。

(4)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)。3.3.2TCP/IP參考模型結(jié)構(gòu)

TCP/IP模型包含了一族網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其結(jié)構(gòu)如圖3-6所示。TCP和IP是其中最重要的兩個(gè)協(xié)議，是我們今天使用的國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

在如何用分層模型來(lái)描述TCP/IP的問(wèn)題上爭(zhēng)論很多，但共同的觀點(diǎn)是TCP/IP的層次數(shù)比OSI參考模型的七層要少，共有四層，分別是網(wǎng)絡(luò)接口層、互連層、傳輸層和應(yīng)用層，如圖3-6所示。圖3-6TCP/IP參考模型結(jié)構(gòu)示意圖

1．網(wǎng)絡(luò)接口層(Host-to-networkLayer)

網(wǎng)絡(luò)接口層是TCP/IP工作的基礎(chǔ)，它的任務(wù)是接收網(wǎng)際層來(lái)的數(shù)據(jù)包，并把這些數(shù)據(jù)包發(fā)送到指定網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)接口層是與具體的網(wǎng)絡(luò)線路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的部分，這些網(wǎng)絡(luò)可以是以太網(wǎng)、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)，以及令牌環(huán)網(wǎng)、令牌總線網(wǎng)、光纖分布數(shù)據(jù)接口等。

TCP/IP參考模型中并沒(méi)有詳細(xì)定義網(wǎng)絡(luò)接口層的功能，只是指出通信主機(jī)必須采用某種協(xié)議連接到網(wǎng)絡(luò)上，并且能夠傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分組。實(shí)際上根據(jù)主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同，局域網(wǎng)基本上采用了802系列的協(xié)議，如802.3以太網(wǎng)協(xié)議、802.5令牌環(huán)網(wǎng)協(xié)議等。廣域網(wǎng)較常采用的協(xié)議有幀中繼、X.25等。

2．互連層(InternetLayer)

互連層的主要功能是負(fù)責(zé)在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)分組?；ミB層與OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層相對(duì)應(yīng)，相當(dāng)于OSI參考模型中網(wǎng)絡(luò)層的無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

互連層是TCP/IP參考模型中最重要的一層，是通信的樞紐，從底層來(lái)的數(shù)據(jù)包要由它來(lái)選擇繼續(xù)傳給其他網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)或是直接交給傳輸層，對(duì)從傳輸層來(lái)的數(shù)據(jù)包，要負(fù)責(zé)按照數(shù)據(jù)分組的格式填充報(bào)頭，選擇發(fā)送路徑，并交由相應(yīng)的線路發(fā)送出去。

在互連層主要定義了互連協(xié)議IP以及數(shù)據(jù)分組的格式。互連層的主要功能是路由選擇和擁塞控制。另外，本層還定義了地址解析協(xié)議(ARP)和反向地址解析協(xié)議(RARP)以及Internet控制消息協(xié)議(ICMP)。

(1)地址解析協(xié)議(ARP，AddressResolutionProtocol)的基本功能就是通過(guò)目標(biāo)設(shè)備的IP地址，查詢目標(biāo)設(shè)備的MAC地址，以保證通信的順利進(jìn)行。在以太網(wǎng)中，一個(gè)主機(jī)要和另一個(gè)主機(jī)進(jìn)行直接通信，必須要知道目標(biāo)主機(jī)的MAC地址，MAC地址是通過(guò)地址解析協(xié)議獲得的。地址解析就是主機(jī)在發(fā)送幀前將目標(biāo)IP地址轉(zhuǎn)換成目標(biāo)MAC地址的過(guò)程。

(2)反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議(RARP，ReverseAddressResolutionProtocol)允許局域網(wǎng)的物理機(jī)器從網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的ARP表或者緩存上請(qǐng)求其IP地址。網(wǎng)絡(luò)管理員在局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)路由器里創(chuàng)建一個(gè)表以映射MAC地址和與其對(duì)應(yīng)的IP地址。當(dāng)設(shè)置一臺(tái)新的機(jī)器時(shí)，其RARP客戶機(jī)程序需要向路由器上的RARP服務(wù)器請(qǐng)求相應(yīng)的IP地址。假設(shè)在路由表中已經(jīng)設(shè)置了一個(gè)記錄，RARP服務(wù)器將會(huì)返回IP地址給機(jī)器，此機(jī)器就會(huì)存儲(chǔ)起來(lái)以便日后使用。

(3)?Internet控制消息協(xié)議(ICMP，InternetControlMessageProtocol)是TCP/IP協(xié)議族的一個(gè)子協(xié)議，用于在IP主機(jī)、路由器之間傳遞控制消息?？刂葡⑹侵妇W(wǎng)絡(luò)通不通、主機(jī)是否可達(dá)、路由是否可用等網(wǎng)絡(luò)本身的消息。雖然這些控制消息并不傳輸用戶數(shù)據(jù)，但是對(duì)于用戶數(shù)據(jù)的傳遞起著重要的作用。

3．傳輸層(TransportLayer)

傳輸層的主要功能是負(fù)責(zé)端到端的對(duì)等實(shí)體之間進(jìn)行通信。它與OSI參考模型的傳輸層功能類似，也對(duì)高層屏蔽了底層網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，同時(shí)它真正實(shí)現(xiàn)了源主機(jī)到目的主機(jī)的端到端的通信。

TCP/IP參考模型的傳輸層完全是建立在包交換通信子網(wǎng)基礎(chǔ)之上的，它定義了以下兩個(gè)協(xié)議：

(1)傳輸控制協(xié)議(TCP，TransmissionControlProtocol)是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議，通常由IETF的RFC793(請(qǐng)求注解)說(shuō)明。該協(xié)議主要用于在主機(jī)間建立一個(gè)虛擬連接，以實(shí)現(xiàn)高可靠性的數(shù)據(jù)包交換。

(2)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP，UserDatagramProtocol)是一種不可靠的、無(wú)連接的傳輸協(xié)議，提供面向事務(wù)的簡(jiǎn)單不可靠信息傳送服務(wù)，是IP協(xié)議與上層協(xié)議的接口。

UDP并不提供對(duì)IP協(xié)議的可靠機(jī)制、流控制以及錯(cuò)誤恢復(fù)等功能，所以協(xié)議簡(jiǎn)單，額外開銷小，效率較高。UDP用于對(duì)數(shù)據(jù)精確度要求不是太高而對(duì)速度、效率要求很高的環(huán)境，如聲音、視頻的傳輸?shù)取?/p>

4．應(yīng)用層(ApplicationLayer)

應(yīng)用層是TCP/IP協(xié)議族的最高層，它包含了所有OSI參考模型中會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層的功能。

到目前為止，互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用層協(xié)議有下面幾種：

(1)電子郵件協(xié)議(SMTP)：負(fù)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)中電子郵件的傳遞。

(2)超文本傳輸協(xié)議(HTTP)：提供WWW服務(wù)。

(3)網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議(TELNET)：實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄功能，我們常用的電子公告牌系統(tǒng)(BBS)使用的就是這個(gè)協(xié)議。

(4)文件傳輸協(xié)議(FTP)：用于交