01章_tcp IP架构.ppt

第1章 TCP/IP体系结构 本章学习目标 掌握OSI模型分层体系及各层的功能 理解TCP/IP协议的工作原理，了解TCP/IP协议栈中各层的作用 掌握数据在网络模型中是如何传输，理解TCP/IP 编址方式 1.1 计算机网络的形成与发展 计算机网络是地理上分散的，多台独立自主的计算机遵循约定的通信协议，通过软、硬件互联起来，以实现交互通信、资源共享、信息交换、协同工作和在线处理等功能的系统。 1946年，世界上第一台数字计算机诞生 美国国防部高级研究计划局（ARPA）于1969年资助建立了一个名为ARPANET的网络 1974年，网际协议IP（Internet Protocol）和传输控制协议TCP（Transfer Control Protocol）问世 1980年后，温顿·瑟夫提出：在每个网络内部各自使用自己的通信协议，在和其他网络通信时使用TCP/IP协议 1.2 网络类型的划分 按距离划分：广域网(WAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN) 按通信的传输介质划分：有线网、无线网 按通信传播方式划分：点对点传播方式网、广播式传播方式网 按通信速率划分：低速网、中速网、高速网 按数据交换方式划分：电路交换网、分组交换网、信元交换网 按通信性能划分：资源共享计算机网、分布式计算机网、远程通信网 按使用范围划分：公用网、专用网 按配置划分：同类网、单服务器网、混合网 按数据的组织方式划分：分布式数据组织网络系统、集中式数据组织网络系统 1.3.1 OSI层次体系结构 开放式系统互联参考模型（Open System Interconnection Reference Model，简称OSI模型）由七个有序的层组成：物理层（第1层）、数据链路层（第2层）、网络层（第3层）、传输层（第4层）、会话层（第5层）、表示层（第6层）和应用层（第7层）。 下图表示设备A向设备B发送一个报文所涉及到的层。 1.3.1 OSI层次体系结构 下面给出了使用OSI模型交换数据的过程： 进程从应用层开始往下传送，在每一层（第7层和第1层除外）都要给数据单元加上头部，在第2层还要加上尾部。当格式化后的数据单元通过物理层时，就变成电磁信号并沿着一条物理链路传输。 到达目的端时，信号进入物理层并转换回数字形式，数据单元再向上通过OSI各层。当每个数据块到达上一层时，要移去在对应的发送层所加的头部和尾部，然后进行该层的相应处理。 1.3.2 OSI模型中的各层 1.物理层： 协调在物理媒体中传送比特流所需的各种功能，涉及接口和传输媒体的机械和电气规约。 物理层的功能包括：接口和媒体的物理特性；比特的表示；数据率，即传输速率（即每秒发送的位数）；比特的同步；线路配置；物理拓扑以及传输模式。 2. 数据链路层： 将物理层转换成可靠的链路，使在数据链路层的上层（网络层）看来，物理层是无错的。 数据链路层的功能包括：组帧；物理编址；流量控制；差错控制以及接入控制。 1.3.2 OSI模型中的各层 3. 网络层 网络层负责分组源端到目的端的传送。这可能要跨越多个网络（链路），数据链路层监督在同一个网络（链路）上的两个系统之间分组的传送，而网络层则确保每个分组从源端到达目的端。网络层的功能包括逻辑编址和路由选择。 下图说明了数据链路层是跳到跳（即节点到节点）方式传送，而网络层是端到端传送的。 1.3.2 OSI模型中的各层 4. 传输层 传输层负责整个报文的源端到目的端（端到端）的传送。网络层监督单个分组的端到端传送，不考虑分组之间的关系。网络层独立地处理每个分组，就好像每个分组属于独立的报文，而不管是否真得如此。传输层则是确保整个报文完整地按序到达，在源端到目的端这一级上监督差错控制和流量控制。 传输层的功能包括：服务点编址 ；分段与重装 ；连接控制 ；流量控制 以及差错控制 。 下图表示传输层与网络层及会话层的关系。 1.3.2 OSI模型中各层的功能 5. 会话层 会话层是网络的对话控制器，它建立、维持和同步通信系统之间的对话。会话层的功能包括对话控制与同步。 6. 表示层 表示层考虑的是两个系统所交换的信息的语法和语义。表示层的功能包括：转换；加密和解密；压缩。 7. 应用层 应用层将用户接入网络，给用户提供了接口和服务支持，如电子邮件、远程