于银辉 教授吉林大学通信工程学院.ppt

TCP/IP协议是宽带IP网络的基础与核心，本章介绍TCP/IP参考模型及各层协议，主要内容包括： ●TCP/IP参考模型 ●IP及辅助协议 ●UDP和TCP协议 ●应用层协议 2.1 TCP/IP参考模型 2.1.1 TCP/IP分层模型 1、OSI参考模型 （1）OSI-RM的分层结构 （2）各层功能概述 ①物理层（数据传送单位——比特） 功能——物理层提供用于建立、保持和断开物理连接的机械的、电气的、功能的和规程的手段。 简而言之，物理层提供有关同步和全双工比特流在物理媒体上的传输手段。 物理层典型的协议——RS232C，RS449／422／423，V．24，V．28，X．20和X．21等。 ②数据链路层（数据传送单位——帧） 功能： 负责数据链路的建立、维持和拆除。 差错控制 流量控制 常用的协议——基本型传输控制规程和高级数据链路控制规程(HDLC)。 ③网络层（数据传送单位——分组） 功能： 路由选择 差错控制 流量控制 网络层的协议——X.25分组级协议 ④运输层（数据传送单位——报文） 功能——端到端的顺序控制、流量控制、差错控制及监督服务质量。 会话层及以上各层中，数据的传送单位一般都称为报文，但与运输层的报文有本质的不同。 （3）信息在OSI参考模型各层的传递过程 2、TCP／IP分层模型 TCP／IP模型及与OSI参考模型的对应关系如图2-3所示。 网络接口层——对应OSI参考模型的物理层和数据链路层； 网络层——对应OSI参考模型的网络层； 运输层——对应OSI参考模型的运输层； 应用层——对应OSI参考模型的5、6、7层。 2.1.2 TCP／IP模型各层功能及协议 1、应用层 作用——为用户提供访问Internet的高层应用服务，例如文件传送、远程登录、电子邮件、WWW服务等。 协议——一组应用高层协议，即一组应用程序，主要有文件传送协议FTP、远程终端协议TELNET、简单邮件传输协议SMTP、超文本传送协议HTTP等等。 应用层的数据传送单位是报文。 2、运输层 TCP/IP运输层的作用是提供应用程序间（端到端）的通信服务，确保源主机传送的数据正确到达目的主机。 运输层提供了两个协议： 传输控制协议TCP 用户数据报协议UDP 运输层的数据传送单位是TCP报文段或UDP报文（统称为报文段）。 3、网络层 网络层的作用是提供主机间的数据传送能力，其数据传送单位是IP数据报。 网络层的核心协议是IP协议，IP协议非常简单，它提供的是不可靠、无连接的IP数据报传送服务。 网络层的辅助协议是协助IP协议更好地完成数据报传送，主要有： （1）地址转换协议ARP——用于将IP地址转换成物理地址。 （2）逆向地址转换协议RARP——与ARP的功能相反，用于物理地址转换成IP地址。 （3）Internet控制报文协议ICMP——用于报告差错和传送控制信息，其控制功能包括：差错控制、拥塞控制和路由控制等。 (4) Internet组管理协议IGMP——IP多播用到的协议，利用IGMP使路由器知道多播组成员的信息。 4、网络接口层 网络接口层的数据传送单位是物理网络帧（简称物理帧或帧）。 主要功能： （1）发端负责接收来自网络层的IP数据报，将其封装成物理帧并且通过特定的网络进行传输； （2）收端从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，上交给网络层。 网络接口层没有规定具体的协议。 TCP／IP模型的网络接口层对应OSI参考模型的物理层和数据链路层，不同的物理网络对应不同的网络接口层协议。 2.2 IP及辅助协议 2.2.1 IP协议（IPv4） 1、IP协议的特点 仅提供不可靠、无连接的数据报传送服务； IP协议是点对点的，所以要提供路由选择功能； IP（IPv4）地址长度为32比特。 2、IP地址（分类的IP地址） Internet为每一个上网的主机分配一个唯一的标识符，即IP地址。 （1）IP地址的结构 分类的 IP 地址 我们把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络。IP 地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是惟一的 32 bit 的标识符。 IP 地址现在由因特网名字与号码指派公司ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配 （3）IP地址的类别 根据网络地址和主机地址各占多少位，IP地址分成为五类，即A类到E类，如图2-6所示。 IP 地址的编址方法 分类的 IP 地址。这是最基本的编址方法，在 1981 年就通过了相应的标准协议。 子网的划分。这是对最基本的编址方法的改