第04章-TCP与IP协议(第3版)祥解.ppt

计算机网络应用技术教程（第三版） 第4章 TCP/IP协议 本章学习要求 了解：网络体系结构的基本概念 掌握：IP协议的基本内容 掌握：TCP与UDP协议的基本内容 4.1 网络体系结构的基本概念 网络体系结构与通信协议 OSI参考模型的基本概念 TCP/IP参考模型的基本概念 4.1.1 网络体系结构与通信协议 现实生活中的邮政系统 网络协议的概念 网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准 语法：用户数据与控制信息的结构与格式 语义：需要发出何种控制信息，完成的动作与作出的响应 时序：对事件实现顺序的详细说明 网络协议的相关概念 层次(layer) 接口(interface) 体系结构(architecture) 协议(protocol) 网络采用层次结构的优点 各层之间相互独立，高层不需知道低层如何实现，只需知道该层接口提供的服务 当任何一层发生变化时，只要接口保持不变，其它各层均不受影响 各层均可以采用合适的技术，各层实现技术的改变不影响其它层 整个系统分解为多个易于处理的部分，使系统的实现和维护变得容易 每层的功能与提供的服务已有精确说明，有利于促进标准化过程 接口的概念 接口是同一结点中相邻层之间交换信息的连接点 同一结点的相邻层之间存在明确规定的接口，低层向高层通过接口提供服务 只要接口条件不变、低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术变化不会影响整个系统的工作 体系结构的概念 计算机网络需要制定整套复杂的协议集 网络协议是按层次结构来组织 网络体系结构是网络层次结构模型与各层协议的集合 网络体系结构对计算机网络应实现的功能进行精确定义 体系结构是抽象的概念，实现是指能运行的硬件和软件 4.1.2 OSI参考模型 在制定计算机网络标准方面，起着很大作用的两大国际组织 国际电报与电话咨询委员会(CCITT)：主要考虑通信标准的制定 国际标准化组织(ISO)：主要考虑信息处理与网络体系结构 OSI参考模型的定义 ISO组织公布了开放系统互联(open system internetwork，OSI)参考模型，它定义网络互联的7层框架 OSI参考模型定义开放系统的层次结构、层次之间的相互关系，以及各层包括的可能的服务 OSI参考模型的结构 OSI参考模型划分层次的原则 网中各结点都具有相同的层次 不同结点的同等层具有相同的功能 同一结点中的相邻层之间通过接口通信 每层可以使用下层提供的服务，并且向上层提供服务 不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信 OSI参考模型的各层功能 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，以便能够数据流的透明传输 数据链路层(data link layer) 在通信的实体间建立数据链路连接，传输以帧为单位的数据包，并提供差错控制与流量控制方法 OSI参考模型的各层功能 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 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 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 OSI参考模型的各层功能 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 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 OSI环境中的数据传输 OSI参考模型的数据单元 报文(message) 表示层的数据单元 分组(packet) 网络层的数据单元 帧(frame) 数据链路层的数据单元 4.1.3 TCP/IP参考模型 在TCP/IP协议研究时，并没有提出参考模型 1974年，Kahn定义最早的TCP/IP参考模型 TCP/IP协议共出现6个版本，目前使用的是版本4，通常称为IPv4 IPv6被称为下一代的IP协议 TCP/IP协议的特点 TCP/IP是开放的协议标准 独立于特定的计算机硬件与操作系统 独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网中 统一的网络地址分配方案，使每个设备在网中有唯一的地址 标准化的高层协议，可提供多种可靠的服务 TCP/IP参考模型的层次 应用层(application layer) 传输层(transport layer) 互联层(internet layer) 主机-网络层(host-to-network layer) TCP/IP 参考模型与 OSI 参考模型的对应关系 TCP/IP参考模型的各层功能 主机-网络层 T