第30讲TCPIP协议族详解详解.ppt

第30讲主要内容 1.回顾已学SOCKET编程方法及分析知识局限 2.再看TCP/IP分层 3.链路层功能介绍 4.网络层功能介绍 5.传输层功能介绍 6.应用层功能介绍及应用层设计建议 7.OSI会话层功能介绍 8.OSI表示层功能介绍 9.TCP/IP分层原理及数据传输原理示意 10.IP协议详解; 11.ICMP协议详解; 12.UDP协议详解; 13.TCP协议详解; 14.学习协议的目的和意义; 引言 通过第三部分的学习,大家应该已经掌握了SOCKET编程的方法,同时也具备了开发高性能网络服务应用的实际能力 但是,也许细心的学员应该已经发现,就目前掌握的知识和技能来说,要想进一步在Internet的海洋中纵横驰骋,还需要学习一些知识 这就需要进一步对网络通讯语言TCP/IP协议进行进一步的了解和认识 因为从本质上讲,SOCKET编程必须要进一步细致的了解所用协议的所有细节问题 再看TCP/IP协议分层 网络协议通常分不同层次进行开发; 每一层分别负责不同的通信功能; 一个协议族,比如TCP/IP,是一组不同层次上的多个协议的组合; TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统; TCP/IP协议分层 链路层简介 有时也称作数据链路层或网络接口层; 通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡; 它们一起处理与电缆(或其他任何传输媒介)的物理接口细节; 网络层简介 有时也称作互联网层,处理分组在网络中的活动,例如分组的选路; 在TCP/IP协议族中,网络层协议包括: IP协议(网际协议); ICMP协议(Internet互联网控制报文协议); IGMP协议(Internet组管理协议); 传输层简介 主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信; 在TCP/IP协议族中,有两个互不相同的传输协议: TCP(传输控制协议) TCP为两台主机提供高可靠性的数据通信; 它所做的工作包括把应用程序交给它的数据分成合适的小块交给下面的网络层,确认接收到的分组,设置发送最后确认分组的超时时钟等; 由于运输层提供了高可靠性的端到端的通信,因此应用层可以忽略所有这些细节; UDP(用户数据报协议) UDP则为应用层提供一种非常简单的服务; 它只是把称作数据报的分组从一台主机发送到另一台主机,但并不保证该数据报能到达另一端; 任何必需的可靠性必须由应用层来提供; 这两种运输层协议分别在不同的应用程序中有不同的用途; 应用层简介 负责处理特定的应用程序细节; 几乎各种不同的TCP/IP实现都会提供下面这些通用的应用程序: Telnet远程登录; FTP文件传输协议; SMTP简单邮件传送协议; SNMP简单网络管理协议; 对于实际应用程序来说,这一层还可以按照ISO中的会话层-表示层-应用层来组织; 尤其是会话层的实现,更是本课程推荐考虑的模型; OSI会话层简介 会话层建立、管理和终止表示层(或应用层)与实体之间的通信会话; 通信会话包括发生在不同网络应用层之间的服务请求和服务应答,这些请求与应答通过会话层的协议实现; 它还包括创建检查点,使通信发生中断的时候可以返回到以前的一个状态;(如:断点续传,重新登入某游戏等) OSI表示层简介 表示层提供多种功能用于应用层数据编码和转化,以确保以一个系统应用层发送的信息可以被另一个系统应用层识别; 表示层的编码和转化模式包括公用数据表示格式、性能转化表示格式、公用数据压缩模式和公用数据加密模式; 公用数据表示格式就是标准的图像、声音和视频格式; 通过使用这些标准格式,不同类型的计算机系统可以相互交换数据; 转化模式通过使用不同的文本和数据表示,在系统间交换信息,例如ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange,美国标准信息交换码); 标准数据压缩模式确保原始设备上被压缩的数据可以在目标设备上正确的解压; 加密模式确保原始设备上加密的数据可以在目标设备上正确地解密; 表示层协议一般不与特殊的协议栈关联,如QuickTime是Applet计算机的视频和音频的标准,MPEG是ISO的视频压缩与编码标准; 常见的图形图像格式PCX、GIF、JPEG是不同的静态图像压缩和编码标准; 理解分层:局域网FTP通讯模型示意图 理解分层:跨子网FTP通讯模型示意图 从二进制角度看IPv4地址分类 封装(TCP至底层逐层封装示意) 分用 当目的主机收到一个以太网数据帧时,数据就开始从协议栈中由底向上升,同时去掉各层协议加上的报文首部; 每层协议盒都要去检查报文首部中的协议标识,以确定接收数据的上层协议; 这个过程称作分用(Demultiplexing),下图显示了该过程是如何发生的: 客户-服务器模型分类 在之前已经介绍过客户-服务器应用系统模型;