22TCP,IP参考模型.ppt

计算机网络技术与应用 项目2 认识网络协议与IP地址 ——2.2 TCP/IP参考模型 TCP/IP概述 TCP/IP实际指一个协议簇，TCP和IP只是其中最核心的两个协议，通常称为“TCP/IP协议”。TCP/IP是目前应用最广泛的协议，它最初由美国国防部高级研究计划局提出，并在最后发展为Internet的ARPAnet上成功实现。该协议提供了独立于厂商硬件的数据传输格式及规则。由于其独特的硬件独立性，所以迅速被众多系统使用，如UNIX、Windows NT和Novell公司的Netware都有支持TCP/IP的软件或模块。 TCP/IP的特点 Internet 上的TCP/IP 协议之所以能发展迅速，不仅仅因为它是美国军方指定的协议，更重要的是它恰恰适应了世界范围内数据通信的需要。TCP/IP 具有以下几个特点： 开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。 网络IP地址字段为32 bit（IPv4标准），不久的未来将升级到128 bit（IPv6标准），允许有超过160亿个地址。 提供预定带宽服务。 独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网中，更适用于互联网中。 统一的网络地址分配方案，使得任意TCP/IP 设备在网络中都具有唯一的地址。 标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。 支持移动用户和新型网络终端设备。 TCP/IP的层次及功能 应用层 应用层负责处理特定的应用程序细节，是所有面向用户应用程序的统称。TCP/IP协议簇在该层有多种协议支持不同应用，如访问WWW（万维网）所用的HTTP协议、文件传输所用的FTP协议、电子邮件所用的SMTP协议、域名解析所用的DNS协议以及远程登录所用的Telnet协议等均属于TCP/IP应用层协议。 传输层 传输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。在TCP/IP协议簇中，TCP和UDP是两个互不相同的传输协议。 网络层 网络层有时也称为 “Internet层”，负责提供基本的数据封包传输功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收）。在TCP/IP协议簇中，该层的协议包括IP、ICMP和IGMP协议。 网络接口层 网络接口层也称为“链路层”，定义如何使用实际网络（如以太网和Serial Line等）传输数据、接收IP数据报并通过网络发送，以及从网络上接收物理帧，并提取IP数据报交给网络层。 TCP/IP的各层协议 TCP/IP使用协议栈来工作，栈是用来在两台机器间完成一个传输的所有协议的集合。数据通过栈从一台机器到另一台机器，在这个过程中，一个复杂的查错系统会在起始机器和目的机器中执行。TCP/IP协议分成四层，每一层都能从相邻的层中接收或发送数据，每一层都与许多协议相联系。TCP/IP协议簇的最主要协议如下表所示。 TCP/IP与OSI之间的关系 OSI参考模型是由国际标准化组织（ISO）制定的一个参考模型，它为世界范围内的应用进程进入开放式的信息交换提供了一个参考建议。而TCP/IP却是衍生于早期ARPA网的一组协议，由于各厂商主动遵守而成为了一个工业标准。如右图所示。 TCP/IP与OSI之间的关系 OSI和TCP/IP的主要的不同点 OSI分七层，自下而上分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，而TCP/IP分四层：网络接口层、网络层（IP）、传输层（TCP）和应用层。 OSI层次间存在严格的调用关系，两个（N）层实体的通信必须通过下一层（N－1）层实体，不能越级，而TCP/IP可以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务 OSI开始偏重于面向连接的服务，后来才开始制定无连接的服务标准，而TCP/IP一开始就有面向连接和无连接的服务，无连接服务的数据报对于互联网中的数据传送以及分组话音通信都是十分方便的。 OSI网络层提供面向连接的服务，将寻径、流控、顺序控制、内部确认、可靠性等带有智能性的问题，都纳入网络服务，留给末端主机的事就不多了。相反，TCP/IP则要求主机参与几乎所有网络服务，所以对入网的主机要求很高。 IP地址基本概述 每台连接在Internet上的主机所分配到的一个32位地址称为IP地址。IP地址是唯一的，它用来标识网络中的一个通信实体，比如一台主机，或者是路由器的某一个端口。 目前，IP地址（IPv4）使用32位二进制地址格式，分成四段，每段8位（1个字节），中间用小数点隔开，然后将每8位二进制数转换成十进制数。每段所能表示的十进制数介于0～255之间。如下图所示。 每个IP地址都要由两部分组成：一部分是用于标识该地址所从属的网络号；另一部分用于指明该网络上某个特定主机的主机号。如下图所示。 IP地址的