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Chapter2ProtocolsandtheTCP/IPSuiteProtocolsandtheTCP/IPSuiteChapter2第2章

协议与TCP/IP协议族内容介绍协议体系结构的概念TCP/IP协议族OSI参考模型网络互联协议体系结构的必要性计算机、终端或其他数据处理设备间交换数据的过程可能是相当复杂的两个通信系统之间必须有高度协调的功能通常并不在一个模块中完成这个功能的实现，而是将整个任务划分成多个子任务，然后分别实现各个子任务实例:文件传输要求存在一个数据通道(直接或间接)要完成的任务:源系统必须激活直接的数据通信通道源系统必须确认目的系统已经准备好接收数据必须确认目的系统上的文件管理系统已经为此特定用户准备好接收和存储该文件若文件格式不兼容，其中一个系统必须负责完成文件格式转换分层协议体系结构各模块被安置成一个垂直的任务栈栈中的每一层：完成通信任务功能中的一个相关子集依靠下面的一层完成更原始的功能并屏蔽这些功能的细节向它上面的高一层提供服务两个系统中必须有相同的分层次的功能集；两系统之间的通信是通过两个系统中对等层之间的通信完成的；对等层利用格式化的数据块进行通信协议的主要特征交换格式化数据块过程中遵守的一组规则或约定，称为协议语法：规定数据块的格式语义：包括了协调和差错处理所用的控制信息定时：涉及速率匹配和序号设置等TCP/IP的层次物理层：定义了数据传输设备和传输媒体或网络间的接口，涉及到对于传输媒体特性、信号特性、数据率等的规定网络接入层：关心一个端系统和它连接的网络之间的数据交换；不同类型的网络有不同的标准(电路交换、分组交换、LAN及其他)互联网层：提供数据穿越多个互联的网络的功能；IP协议用于该层提供越过多个网络的选路功能运输层：提供数据的端到端可靠传送；TCP等应用层：包括支持各种用户应用程序所需的逻辑功能；FTP等TCP和UDPTCP(传输控制协议)：面向连接的(一条连接是不同系统内的两个实体之间的一个临时性的逻辑关系)可靠的数据交付大部分应用程序使用TCPUDP(用户数据报协议)：无连接（数据报）不可靠的数据交付（数据可能丢失）分组可能失序或重复面向事务的应用程序，如SNMPFigure2.1IP和IPv6IP：一直是TCP/IP协议体系结构的关键组成部分32bit的地址空间IPv6：是为适应当今网络的高速化趋势和数据融合(包括图形和图像数据)趋势而设计的推动发展的主要力量来自于增加地址的需要128bit的地址空间对IPv4还做了许多功能上的增强预计最终所有的TCP/IP系统都将从IP转向IPv6，但这个过程要历经几年甚至几十年的时间Figure2.2TCP/IP的工作方式某类网络接入协议将一台主机连接到一个子网，路由器用于连接各个子网IP在端系统和路由器中实现，将一台主机上的数据块通过一个或多个路由器送到另一台主机TCP仅在端系统实现，它跟踪各个数据块以保证所有数据块都可靠地传递给相应的应用程序每个连到子网上的主机具有一个全网唯一的IP地址，这可使数据能够交付给正确的主机主机上的每个应用程序有一个在此主机上唯一的端口号，使主机到主机协议(TCP)能够将数据交付给正确的进程Figure2-3一个简单的工作过程一个进程使用主机A上的端口1将一个报文发送给利用主机B上的端口2进行通信的进程主机A上的进程将报文交给TCP，让其发送给主机B上的端口2；TCP将此报文交给下面的IP，让其发送给主机B；IP将报文交给网络接入层，告之将其发送到路由器J；在路由器J处，网络首部被去掉，查看IP首部，路由器依据其中的目的地址将数据报通过子网2送到主机B，为此数据报又被加上一个网络接入首部；当主机B收到数据后完成一个相反的过程Figure2-4TCP/IP应用程序SMTP:简单邮件传输协议FTP:文件传输协议Telnet:远程登陆OSI参考模型ISO提出的，用做计算机网络体系结构的模型和开发协议标准的框架OSI模型包括7个层次物理层：关心物理媒体上非结构化位流的传输，考虑接入物理媒体的机械的、电气的、功能的和过程的特性数据链路层：使通过物理链路的信息传送变得可靠，发送带有必要的同步、差错控制和流量控制信息的数据块(帧)网络层：使高层与数据传输和用来连接系统的交换技术无关，负责建立、维持和释放连接OSI参考模型(续)运输层：提供在端点之间可靠、透明的数据传送能力，提供端到端的差错恢复和流量控制会话层：提供在应用程序之间通信的控制结构，在协同工作的应用程序之间建立、管理和释放连接