S第四章TCPIP协议.ppt

第四章 TCP/IP协议 主要内容 4.1 网络体系结构的基本概念 4.2 IP协议 4.3 ARP协议和ICMP协议 4.4 TCP与UDP协议 4.1 网络体系结构的基本概念 4.1.1 网络协议 4.1.2 分层原理 4.1.3 基本概念 4.1.4 OSI参考模型 4.1.5 TCP/IP参考模型 4.1.1 网络协议 1、什么是网络协议？ 计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则 这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题 网络协议(network protocol)，简称为协议，是为网络数据交换而建立的规则、标准或约定 2、网络协议三要素 语义 需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应 语法 数据与控制信息的结构或格式 时序 事件实现顺序的详细说明 3、如何设计网络协议？ 世界存在各种各样的计算机系统，要将这些系统互联起来就必须遵守某些协议 为了减少协议设计的复杂性，大多数网络都是按照层的方式来组织的 在层次结构中，每一层有若干个协议，它们分别用于实现本层不同的功能 协议只作用于某一层 4.1.2 分层原理 1、分层目的 把复杂的问题划分为若干个较小的、单一的局部问题，在不同层上予以解决。 2、简单分层思想 4.1.3 基本概念 网络体系结构 计算机网络层次结构模型与各层协议的集合 对计算机网络应该实现的功能进行了精确的定义 实现是遵循这种体系结构的前提下用何种硬件或软件完成这些功能的问题 体系结构是抽象的，而实现则是具体的。 接口 同一节点内相邻层之间交换信息的连接点。 当任何一层的实现技术发生变化时，只要层间接口不变，则其他层不受影响。 网络中各层向其相邻上层提供服务，下层是服务提供者，上层是接受服务的用户。 4.1.4 OSI参考模型 1977年，国际标准化组织ISO （International Standards Organization）提出了开放系统互联参考模型OSI（Open System Internetwork） 1、OSI参考模型的结构（七层） 2、OSI参考模型各层的功能 1）物理层(physical layer) 利用传输介质为数据链路层提供物理连接，负责处理数据传输率并监控数据出错率 2）数据链路层(data link layer) 在通信实体间建立数据链路连接，并提供差错控制与流量控制方法 3）网络层(network layer) 为分组通过网络选择适当的路径，实现路由选择、分组转发与拥塞控制 4）传输层(transport layer) 为用户提供可靠的端到端服务，向高层屏蔽下层数据通信的细节 数据链路层、网络层、传输层任务比较 5）会话层(session layer) 维护两个通信计算机之间的传输链接，以确保点到点传输不中断 6）表示层(presentation layer) 处理不同通信系统中信息的表示方式，包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能 7）应用层(application layer) 为应用软件提供很多服务，例如文件、数据库、电子邮件与其它网络服务 3、OSI环境中数据传输过程 主机A发送数据（封装） 主机B接收数据（解封装） 4、OSI环境中的数据流 4.1.5 TCP/IP参考模型 1、TCP/IP参考模型的结构（四层） 2、TCP/IP模型的各层功能 1）主机-网络层 负责通过网络发送和接收IP数据报 允许使用广域网、局域网与城域网的各种协议，如Ethernet、Token Ring、X.25等 2）互联层/网络层 负责互联的路径选择、流量控制与拥塞问题 核心协议是IP（Internet Protocol） 提供无连接的数据报传输服务（不保证送达，不保证顺序，不保证无错） 目前使用IPv4协议，下一代IP协议是IPv6 3）传输层 负责在应用进程之间提供端到端传输 在每一分组中增加用于识别进程的端口号 协议：传输控制协议（transport control protocol , TCP ）和数据报协议（user datagram protocol , UDP ） 4）应用层 常用协议有超文本传输协 HTTP、文件传输协 FTP、简单邮件传输协议 SMTP、邮局协议POP等 3、TCP/IP协议族 4、OSI参考模型和TCP/IP参考模型的比较 法律上的国际标准 OSI 并没有得到市场的认可 非国际标准 TCP/IP获得了最广泛的应用，被称为事实上的国际标准 OSI模型在前，协议在后，而TCP/IP模型在后，协议在前 4.2 IP协议 4.2.1 IP协议的特点与主要内容 4.2.2 二进制基础 4.2.3 IP地址基本概念 4.2.4 IP地址技术的发展 4.2