第3章网络的结构与协议精选PPT.ppt

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1、第第3章网络的结构与协议章网络的结构与协议第1页，本讲稿共49页1 1 1 1、星型拓扑、星型拓扑、星型拓扑、星型拓扑特点：结构简单、建网容易、中心节点是网络的瓶颈，一旦出现故障，则全网瘫痪特点：结构简单、建网容易、中心节点是网络的瓶颈，一旦出现故障，则全网瘫痪特点：结构简单、建网容易、中心节点是网络的瓶颈，一旦出现故障，则全网瘫痪特点：结构简单、建网容易、中心节点是网络的瓶颈，一旦出现故障，则全网瘫痪2 2 2 2、总线拓扑、总线拓扑、总线拓扑、总线拓扑特点：节点增删容易，可靠性高，结构简单，结构简单特点：节点增删容易，可靠性高，结构简单，结构简单特点：节点增删容易，可靠性高，结构简单，结构

2、简单特点：节点增删容易，可靠性高，结构简单，结构简单3 3 3 3、环型拓扑、环型拓扑、环型拓扑、环型拓扑特点：建网容易、无路径选择，可靠性差，任何节点故障均导致结点故障特点：建网容易、无路径选择，可靠性差，任何节点故障均导致结点故障特点：建网容易、无路径选择，可靠性差，任何节点故障均导致结点故障特点：建网容易、无路径选择，可靠性差，任何节点故障均导致结点故障4 4 4 4、树型拓扑、树型拓扑、树型拓扑、树型拓扑特点：由星型演变而来，采取分层连接方式，具有同星型类似的性质。特点：由星型演变而来，采取分层连接方式，具有同星型类似的性质。特点：由星型演变而来，采取分层连接方式，具有同星型类似的性质

3、。特点：由星型演变而来，采取分层连接方式，具有同星型类似的性质。5 5 5 5、混合拓扑、混合拓扑、混合拓扑、混合拓扑特点：取长补短特点：取长补短特点：取长补短特点：取长补短计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构第2页，本讲稿共49页所有所有所有所有节节节节点都点都点都点都连连连连接到一条作接到一条作接到一条作接到一条作为为为为公共公共公共公共传输传输传输传输介介介介质质质质的的的的总线总线总线总线上上上上信息的信息的信息的信息的传输传输传输传输以以以以“共享介共享介共享介共享介质质质质”方式方式方式方式进进进进行行行行总线型拓扑结构总线型拓扑结构第3页，本讲稿共49页第4页，本讲稿共49页

4、特点：特点：特点：特点：以共享介质方式进行数据传输以共享介质方式进行数据传输以共享介质方式进行数据传输以共享介质方式进行数据传输每个节点都与两个相邻的节点相连每个节点都与两个相邻的节点相连每个节点都与两个相邻的节点相连每个节点都与两个相邻的节点相连节点之间采用点到点的链路节点之间采用点到点的链路节点之间采用点到点的链路节点之间采用点到点的链路网络中的所有节点构成一个闭合的环网络中的所有节点构成一个闭合的环网络中的所有节点构成一个闭合的环网络中的所有节点构成一个闭合的环环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输环中的数据沿着一个方向绕环

5、逐站传输环形拓扑结构环形拓扑结构第5页，本讲稿共49页环形拓扑结构主要问题：环形拓扑结构主要问题：环中某一位置的断开将导致整个网络瘫痪环中某一位置的断开将导致整个网络瘫痪环中某一位置的断开将导致整个网络瘫痪环中某一位置的断开将导致整个网络瘫痪第6页，本讲稿共49页特点特点特点特点存在一个中心存在一个中心存在一个中心存在一个中心节节节节点点点点每个每个每个每个节节节节点通点通点通点通过过过过点到点的点到点的点到点的点到点的链链链链路与中心路与中心路与中心路与中心节节节节点点点点连连连连接接接接所有通信都通所有通信都通所有通信都通所有通信都通过过过过中心中心中心中心节节节节点点点点进进进进行行行行

6、交交交交换换换换局域网是一种典型的星形拓扑局域网是一种典型的星形拓扑局域网是一种典型的星形拓扑局域网是一种典型的星形拓扑结结结结构构构构中心中心中心中心结结结结点成点成点成点成为为为为整个网整个网整个网整个网络络络络的瓶的瓶的瓶的瓶颈颈颈颈，其故障将，其故障将，其故障将，其故障将导导导导致全网故障致全网故障致全网故障致全网故障星形拓扑结构星形拓扑结构第7页，本讲稿共49页1 1、网络协议的概念、网络协议的概念 a)a)a)a)网络协议：为网络数据交换而定制的规则网络协议：为网络数据交换而定制的规则网络协议：为网络数据交换而定制的规则网络协议：为网络数据交换而定制的规则i.i.i.i.语法语法语

7、法语法(怎么做）：即数据与控制信息的结构或格式怎么做）：即数据与控制信息的结构或格式怎么做）：即数据与控制信息的结构或格式怎么做）：即数据与控制信息的结构或格式ii.ii.ii.ii.语义（做什么）：即需要发出何种控制信息语义（做什么）：即需要发出何种控制信息语义（做什么）：即需要发出何种控制信息语义（做什么）：即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做完成何种动作以及做完成何种动作以及做完成何种动作以及做 出何种应答出何种应答出何种应答出何种应答iii.iii.iii.iii.同步（时序）：即事件实现顺序的详细说明同步（时序）：即事件实现顺序的详细说明同步（时序）：即事件实现顺序的详细说明同

8、步（时序）：即事件实现顺序的详细说明2、计算机网络中存在有多种协议、计算机网络中存在有多种协议NetBEUI IPX/SPX TCP/IP DNS ARPNetBEUI IPX/SPX TCP/IP DNS ARPNetBEUI IPX/SPX TCP/IP DNS ARPNetBEUI IPX/SPX TCP/IP DNS ARP等等等等3、协议之间的相互作用、协议之间的相互作用 为避免重复工作，每个协议应该处理没有被其他协议处理过的通信问题；协议为避免重复工作，每个协议应该处理没有被其他协议处理过的通信问题；协议为避免重复工作，每个协议应该处理没有被其他协议处理过的通信问题；协议为避免重复

9、工作，每个协议应该处理没有被其他协议处理过的通信问题；协议之间可以共享数据和信息。之间可以共享数据和信息。之间可以共享数据和信息。之间可以共享数据和信息。网络通信协议网络通信协议第8页，本讲稿共49页n知识背景知识背景 为了减少协议设计的复杂性，大多数网络都按层的方式来设计，每为了减少协议设计的复杂性，大多数网络都按层的方式来设计，每为了减少协议设计的复杂性，大多数网络都按层的方式来设计，每为了减少协议设计的复杂性，大多数网络都按层的方式来设计，每一层建立在它的下层之上，不同的网络，其层的数量、各层的功能都一层建立在它的下层之上，不同的网络，其层的数量、各层的功能都一层建立在它的下层之上，不同

10、的网络，其层的数量、各层的功能都一层建立在它的下层之上，不同的网络，其层的数量、各层的功能都不尽相同。然而，在所有的网络中，每一层的目的都是向它的上层提不尽相同。然而，在所有的网络中，每一层的目的都是向它的上层提不尽相同。然而，在所有的网络中，每一层的目的都是向它的上层提不尽相同。然而，在所有的网络中，每一层的目的都是向它的上层提供的服务，而把如何实现这些服务的细节对上一层加以屏蔽，不同计供的服务，而把如何实现这些服务的细节对上一层加以屏蔽，不同计供的服务，而把如何实现这些服务的细节对上一层加以屏蔽，不同计供的服务，而把如何实现这些服务的细节对上一层加以屏蔽，不同计算机中的相同层（即对等层）间

11、的通信由各层的协议来实现。算机中的相同层（即对等层）间的通信由各层的协议来实现。算机中的相同层（即对等层）间的通信由各层的协议来实现。算机中的相同层（即对等层）间的通信由各层的协议来实现。我们将计算机网络的各层及协议的集合，称为网络的体系结构我们将计算机网络的各层及协议的集合，称为网络的体系结构我们将计算机网络的各层及协议的集合，称为网络的体系结构我们将计算机网络的各层及协议的集合，称为网络的体系结构OSIOSI参考参考模型模型第9页，本讲稿共49页层次划分的目的层次划分的目的层次划分的目的层次划分的目的:将网络这个庞大的、复杂的问题划分成若干较小的、简单的问题将网络这个庞大的、复杂的问题划分

12、成若干较小的、简单的问题将网络这个庞大的、复杂的问题划分成若干较小的、简单的问题将网络这个庞大的、复杂的问题划分成若干较小的、简单的问题层次划分的原则层次划分的原则层次划分的原则层次划分的原则:层内功能内聚层内功能内聚层内功能内聚层内功能内聚 层间耦合松散层间耦合松散层间耦合松散层间耦合松散若干名词若干名词若干名词若干名词:协议协议协议协议层次层次层次层次 接口接口接口接口 知识背景第10页，本讲稿共49页网络体系的层次结构的优点网络体系的层次结构的优点 a)a)a)a)各层之间相互独立：某一层并不需要知道它的下一层是如何实现的，而仅各层之间相互独立：某一层并不需要知道它的下一层是如何实现的，

13、而仅各层之间相互独立：某一层并不需要知道它的下一层是如何实现的，而仅各层之间相互独立：某一层并不需要知道它的下一层是如何实现的，而仅仅需要知道该层通过层间的接口仅需要知道该层通过层间的接口仅需要知道该层通过层间的接口仅需要知道该层通过层间的接口(即界面即界面即界面即界面)所提供的服务。由于每一层只实现一种所提供的服务。由于每一层只实现一种所提供的服务。由于每一层只实现一种所提供的服务。由于每一层只实现一种相对独立的功能，因而可将一个难以处理的复杂问题分解为若干个较容易处理的相对独立的功能，因而可将一个难以处理的复杂问题分解为若干个较容易处理的相对独立的功能，因而可将一个难以处理的复杂问题分解为

14、若干个较容易处理的相对独立的功能，因而可将一个难以处理的复杂问题分解为若干个较容易处理的更小一些的问题。这样，整个问题的复杂程度就下降了。更小一些的问题。这样，整个问题的复杂程度就下降了。更小一些的问题。这样，整个问题的复杂程度就下降了。更小一些的问题。这样，整个问题的复杂程度就下降了。b)b)b)b)灵活性好：当任何一层发生变化时灵活性好：当任何一层发生变化时灵活性好：当任何一层发生变化时灵活性好：当任何一层发生变化时(例如由于技术的变化例如由于技术的变化例如由于技术的变化例如由于技术的变化)，只要层间接口关，只要层间接口关，只要层间接口关，只要层间接口关系保持不变，则在这层以上或以下各层均

15、不受影响。此外，对某一层提供的服务还系保持不变，则在这层以上或以下各层均不受影响。此外，对某一层提供的服务还系保持不变，则在这层以上或以下各层均不受影响。此外，对某一层提供的服务还系保持不变，则在这层以上或以下各层均不受影响。此外，对某一层提供的服务还可进行修改。当某层提供的服务不再需要时，甚至可以将这层取消。可进行修改。当某层提供的服务不再需要时，甚至可以将这层取消。可进行修改。当某层提供的服务不再需要时，甚至可以将这层取消。可进行修改。当某层提供的服务不再需要时，甚至可以将这层取消。c)c)c)c)各层都可以采用最合适的技术来实现各层都可以采用最合适的技术来实现各层都可以采用最合适的技术来

16、实现各层都可以采用最合适的技术来实现 d)d)d)d)易于实现和维护：这种结构使得实现和调试一个庞大而又复杂的系统变得易于处易于实现和维护：这种结构使得实现和调试一个庞大而又复杂的系统变得易于处易于实现和维护：这种结构使得实现和调试一个庞大而又复杂的系统变得易于处易于实现和维护：这种结构使得实现和调试一个庞大而又复杂的系统变得易于处理，因为整个的系统已被分解为若干个相对独立的子系统。理，因为整个的系统已被分解为若干个相对独立的子系统。理，因为整个的系统已被分解为若干个相对独立的子系统。理，因为整个的系统已被分解为若干个相对独立的子系统。e)e)e)e)有利于标准化：因为每一层的功能及其所提供的

17、服务都已有了精确的说明。有利于标准化：因为每一层的功能及其所提供的服务都已有了精确的说明。有利于标准化：因为每一层的功能及其所提供的服务都已有了精确的说明。有利于标准化：因为每一层的功能及其所提供的服务都已有了精确的说明。知识背景第11页，本讲稿共49页vvOSIOSI参考模型的概述参考模型的概述参考模型的概述参考模型的概述 OSIOSIOSIOSI参参参参考考考考模模模模型型型型是是是是一一一一个个个个描描描描述述述述网网网网络络络络层层层层次次次次结结结结构构构构的的的的模模模模型型型型。它它它它提提提提出出出出是是是是要要要要为为为为协协协协调调调调标标标标准准准准的的的的研研研研制制制

18、制提提提提供供供供一一一一个个个个共共共共同同同同的的的的基基基基础础础础，允允允允许许许许现现现现存存存存的的的的和和和和正正正正在在在在演演演演变变变变的的的的标标标标准准准准化化化化活活活活动动动动有有有有一一一一致致致致的的的的框框框框架架架架和和和和前前前前景景景景。其其其其最最最最终终终终目目目目的的的的是是是是，允允允允许许许许任任任任一一一一支支支支持持持持某某某某种种种种可可可可用用用用标标标标准准准准的的的的计计计计算算算算机机机机的的的的应应应应用用用用进进进进程程程程自自自自由由由由地地地地与与与与任任任任何何何何支支支支持持持持同同同同一一一一标标标标准准准准的的的的

19、计计计计算算算算机机机机的的的的应应应应用用用用进进进进程程程程进进进进行行行行通通通通信信信信，该该该该模模模模型型型型被被被被称称称称为为为为开开开开放放放放系系系系统统统统互互互互连连连连（OSIOSIOSIOSI）参参参参考考考考模模模模型型型型（Open Open Open Open Systen Systen Systen Systen Inetconnection/Reference ModelInetconnection/Reference ModelInetconnection/Reference ModelInetconnection/Reference Model）。）。

20、）。）。OSI参考模型第12页，本讲稿共49页application layerpresentation layersession layertransport layernetwork layerdata link layerphysical layer 一）一）一）一）ISO/OSIISO/OSIISO/OSIISO/OSI模型模型模型模型 1 1 1 1）ISO/OSI ISO/OSI ISO/OSI ISO/OSI 模型的特点和性质模型的特点和性质模型的特点和性质模型的特点和性质1.1.1.1.是一种抽象结构是一种抽象结构是一种抽象结构是一种抽象结构2.2.2.2.每一层功能独立、唯一

21、每一层功能独立、唯一每一层功能独立、唯一每一层功能独立、唯一3.3.3.3.低层为高层服务低层为高层服务低层为高层服务低层为高层服务4.4.4.4.相邻两层之间通过接口进行通信相邻两层之间通过接口进行通信相邻两层之间通过接口进行通信相邻两层之间通过接口进行通信5.5.5.5.只要保证层间接口不变，而层内只要保证层间接口不变，而层内只要保证层间接口不变，而层内只要保证层间接口不变，而层内的改变不会影响网络通信的改变不会影响网络通信的改变不会影响网络通信的改变不会影响网络通信6.6.6.6.不同结点的通信通过同等层协议来不同结点的通信通过同等层协议来不同结点的通信通过同等层协议来不同结点的通信通过

22、同等层协议来实现（对等层通信）实现（对等层通信）实现（对等层通信）实现（对等层通信）OSI参考模型第13页，本讲稿共49页生活中信件的封装、传递与解封生活中信件的封装、传递与解封生活中信件的封装、传递与解封生活中信件的封装、传递与解封第14页，本讲稿共49页 OSIOSIOSIOSI的基本思想以及直接通信和虚通信的基本思想以及直接通信和虚通信的基本思想以及直接通信和虚通信的基本思想以及直接通信和虚通信基本思想基本思想基本思想基本思想 网络中各节点具有相同的层次网络中各节点具有相同的层次网络中各节点具有相同的层次网络中各节点具有相同的层次 不同节点的同等层具有相同的功能不同节点的同等层具有相同的

23、功能不同节点的同等层具有相同的功能不同节点的同等层具有相同的功能 同一节点内相邻层之间通过接口通同一节点内相邻层之间通过接口通同一节点内相邻层之间通过接口通同一节点内相邻层之间通过接口通信信信信 每一层可以使用下层提供的服务，并每一层可以使用下层提供的服务，并每一层可以使用下层提供的服务，并每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务向其上层提供服务向其上层提供服务向其上层提供服务 不同节点的同等层按照协议实现不同节点的同等层按照协议实现不同节点的同等层按照协议实现不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信对等层之间的通信对等层之间的通信对等层之间的通信通信：对等实体间的信息交换通信：对

24、等实体间的信息交换通信：对等实体间的信息交换通信：对等实体间的信息交换 直接通信：直接进行信息交换直接通信：直接进行信息交换直接通信：直接进行信息交换直接通信：直接进行信息交换 虚通信：虚通信：虚通信：虚通信：第15页，本讲稿共49页完整的完整的完整的完整的OSIOSIOSIOSI数据传递与流动过程数据传递与流动过程数据传递与流动过程数据传递与流动过程第16页，本讲稿共49页物理层的主要功能：物理层的主要功能：物理层的主要功能：物理层的主要功能：机械特性：规定网络连接的物理线路和物理设备机械特性：规定网络连接的物理线路和物理设备机械特性：规定网络连接的物理线路和物理设备机械特性：规定网络连接的

25、物理线路和物理设备 电气特性：规定信号的表示方法：如光信号和数字信号电气特性：规定信号的表示方法：如光信号和数字信号电气特性：规定信号的表示方法：如光信号和数字信号电气特性：规定信号的表示方法：如光信号和数字信号 功能和规程特性：数据的传输方向、连接与断开等功能和规程特性：数据的传输方向、连接与断开等功能和规程特性：数据的传输方向、连接与断开等功能和规程特性：数据的传输方向、连接与断开等 计算机连接的建立、维持、断开以及数据传输的传输计算机连接的建立、维持、断开以及数据传输的传输计算机连接的建立、维持、断开以及数据传输的传输计算机连接的建立、维持、断开以及数据传输的传输 为上层即数据链路层提供

26、服务如：提供数据电路标识、为上层即数据链路层提供服务如：提供数据电路标识、为上层即数据链路层提供服务如：提供数据电路标识、为上层即数据链路层提供服务如：提供数据电路标识、故障状态通知等参数服务故障状态通知等参数服务故障状态通知等参数服务故障状态通知等参数服务数据链路层数据链路层数据链路层数据链路层:提供数据链路的控制如：数据的发送、接收、检测等提供数据链路的控制如：数据的发送、接收、检测等提供数据链路的控制如：数据的发送、接收、检测等提供数据链路的控制如：数据的发送、接收、检测等 为网络层提供服务为网络层提供服务为网络层提供服务为网络层提供服务网络层网络层网络层网络层:路由的选择和中继（存储转

27、发）路由的选择和中继（存储转发）路由的选择和中继（存储转发）路由的选择和中继（存储转发）控制流量控制流量控制流量控制流量 建立和撤销网络互联建立和撤销网络互联建立和撤销网络互联建立和撤销网络互联 数据分组、合并、检测、纠错、编码等数据分组、合并、检测、纠错、编码等数据分组、合并、检测、纠错、编码等数据分组、合并、检测、纠错、编码等 提供提供提供提供“点到点点到点点到点点到点”数据流服务数据流服务数据流服务数据流服务 为传输层提供服务为传输层提供服务为传输层提供服务为传输层提供服务第17页，本讲稿共49页传输层传输层传输层传输层 建立、维护和撤销传输链接，提供可靠的建立、维护和撤销传输链接，提供

28、可靠的建立、维护和撤销传输链接，提供可靠的建立、维护和撤销传输链接，提供可靠的“端到端端到端端到端端到端”数据流数据流数据流数据流 流量控制和差错控制流量控制和差错控制流量控制和差错控制流量控制和差错控制 选择合适的网络层服务用以实现数据传输选择合适的网络层服务用以实现数据传输选择合适的网络层服务用以实现数据传输选择合适的网络层服务用以实现数据传输 数据的编码、同步等数据的编码、同步等数据的编码、同步等数据的编码、同步等会话层会话层会话层会话层 实现不同计算机用户之间会话的建立、管理等实现不同计算机用户之间会话的建立、管理等实现不同计算机用户之间会话的建立、管理等实现不同计算机用户之间会话的建

29、立、管理等 数据的同步数据的同步数据的同步数据的同步表示层表示层表示层表示层 数据的转换数据的转换数据的转换数据的转换 数据加密解密、压缩解缩等数据加密解密、压缩解缩等数据加密解密、压缩解缩等数据加密解密、压缩解缩等应用层应用层应用层应用层 为用户提供服务如：为用户提供服务如：为用户提供服务如：为用户提供服务如：FTPFTPFTPFTP、EmailEmailEmailEmail、WWWWWWWWWWWW等等等等第18页，本讲稿共49页vvOSIOSI参考模型各层功能参考模型各层功能参考模型各层功能参考模型各层功能 第19页，本讲稿共49页 TCP/IP体系结构体系结构n知识背景知识背景vvTC

30、P/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP基本概述基本概述基本概述基本概述 TCP/IPTCP/IP起源于美国国防部高级研究规划署起源于美国国防部高级研究规划署(DARPA)DARPA)的一项研的一项研究计划究计划实现若干台主机之间的相互通信。现在实现若干台主机之间的相互通信。现在TCP/IPTCP/IP已成为已成为InternetInternet上通信的标准。其发展历程如下图：上通信的标准。其发展历程如下图：19651970198019851969美国国美国国防部的防部的APANET19751972 Telnet1973 FTP1974 TCP1981 IP1982 TCP/IP协议组DN

31、S1984第20页，本讲稿共49页TCP/IP体系结构体系结构n知识背景知识背景vvTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP特点特点特点特点 1.TCP/IP1.TCP/IP是是是是InternetInternet赖以存在的基础。赖以存在的基础。赖以存在的基础。赖以存在的基础。2.2.工业上的标准网络协议。工业上的标准网络协议。工业上的标准网络协议。工业上的标准网络协议。3.3.不同类型网络互联的协议。不同类型网络互联的协议。不同类型网络互联的协议。不同类型网络互联的协议。4.4.跨平台的、可扩展的、健壮的网络协议。跨平台的、可扩展的、健壮的网络协议。跨平台的、可扩展的、健壮的网络协议

32、。跨平台的、可扩展的、健壮的网络协议。第21页，本讲稿共49页TCP/IP体系结构体系结构n知识背景知识背景vvTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP与与与与OSIOSIOSIOSI参考模型的对应关系参考模型的对应关系参考模型的对应关系参考模型的对应关系 应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层OSI参考模型参考模型应用层应用层传输层传输层网络接口网络接口(数数据链路层据链路层+物理层物理层)网际层网际层TCP/IP概念层次概念层次Ethernet,802.3,802.5,FDDI等等等等TCP/IP支持支持所有标准的数所有标准的数

33、据链路层和物据链路层和物理层协议理层协议第22页，本讲稿共49页1.1.1.1.共同点共同点共同点共同点层次化的结构层次化的结构层次化的结构层次化的结构2.2.2.2.OSIOSIOSIOSI的主要问题的主要问题的主要问题的主要问题定义复杂定义复杂定义复杂定义复杂实现困难实现困难实现困难实现困难有些功能在每一层重复出现有些功能在每一层重复出现有些功能在每一层重复出现有些功能在每一层重复出现效率低下效率低下效率低下效率低下3.3.3.3.TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP的主要问题的主要问题的主要问题的主要问题网络接口层并不是实际的一层网络接口层并不是实际的一层网络接口层并不是实际

34、的一层网络接口层并不是实际的一层各层的功能定义与实现方法没能区分开来等各层的功能定义与实现方法没能区分开来等各层的功能定义与实现方法没能区分开来等各层的功能定义与实现方法没能区分开来等OSI与与TCP/IP的比较的比较第23页，本讲稿共49页TCP/IP体系结构体系结构n知识背景知识背景vvTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP各层的功能各层的功能各层的功能各层的功能uuTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP与应用层与应用层与应用层与应用层 应应应应用用用用层层层层协协协协议议议议支支支支持持持持了了了了文文文文件件件件传传传传输输输输、电电电电子子子子邮邮邮邮件件件件、远

35、远远远程程程程登登登登录录录录、网网网网络络络络管管管管理、理、理、理、WebWebWebWeb浏览等应用。浏览等应用。浏览等应用。浏览等应用。应用层应用层传输层传输层网络接口网络接口网际层网际层文件传输：文件传输：FTPFTP、TFTPTFTP、NFSNFS电子邮件：电子邮件：SMTPSMTP、POP3POP3WWWWWW应用：应用：HTTPHTTP远程登录：远程登录：TelnetTelnet、rloginrlogin网络管理：网络管理：SNMPSNMP名字管理：名字管理：DNS DNS 第24页，本讲稿共49页TCP/IP体系结构体系结构n知识背景知识背景vvTCP/IPTCP/IPTCP

36、/IPTCP/IP各层的功能各层的功能各层的功能各层的功能uuTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP与传输层与传输层与传输层与传输层 应用层应用层传输层传输层网络接口网络接口网际层网际层面向连接的面向连接的 TCP无连接的无连接的 UDP第25页，本讲稿共49页TCP/IP体系结构体系结构n知识背景知识背景vvTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP各层的功能各层的功能各层的功能各层的功能uuTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP与传输层与传输层与传输层与传输层 传输层的两项主要功能：流量控制和可靠传输。传输层的两项主要功能：流量控制和可靠传输。传输层提供了传输层提

37、供了TCPTCP和和UDPUDP两种传输协议：两种传输协议：1.TCP 1.TCP是面向连接的、可靠的传输协议。它把报文分解为多是面向连接的、可靠的传输协议。它把报文分解为多 个段进行传输，在目的站再重新装配这些段，必要时重个段进行传输，在目的站再重新装配这些段，必要时重 新发送没有收到的段。新发送没有收到的段。2.UDP 2.UDP是无连接的。由于对发送的段不进行校验和确认，是无连接的。由于对发送的段不进行校验和确认，因此它是因此它是“不可靠不可靠”的。的。第26页，本讲稿共49页TCP/IP体系结构体系结构n知识背景知识背景vvTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP各层的功能各层

38、的功能各层的功能各层的功能uuTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP与网络层与网络层与网络层与网络层 应用层应用层传输层传输层网络接口网络接口网际层网际层 IP ICMP ARP RARP第27页，本讲稿共49页TCP/IP体系结构体系结构n知识背景知识背景vvTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP各层的功能各层的功能各层的功能各层的功能uuTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP与网络层与网络层与网络层与网络层 1.网际层的主要协议网际层的主要协议IP。本层提供无连接的传输服务本层提供无连接的传输服务 （不保证送达，不保序）。本层的主要功能是寻找一条能（不保证送达

39、，不保序）。本层的主要功能是寻找一条能 够把数据报送到目的地的路径。够把数据报送到目的地的路径。2.网际层的网际层的PDU称为称为IP数据报。数据报。3.ICMP（Internet Control Message Protocol）提供提供 控制和传递消息的功能。控制和传递消息的功能。4.ARP（Address Resolution Protocol）为已知的为已知的IP地地 址确定相应的址确定相应的MAC地址。地址。5.RARP（Reverse Address Resolution Protocol）根根 据据MAC地址确定相应的地址确定相应的IP地址。地址。第28页，本讲稿共49页TCP/

40、IP体系结构体系结构n知识背景知识背景vvTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP各层的功能各层的功能各层的功能各层的功能uuTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP与与与与网络接口层网络接口层网络接口层网络接口层 TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP实际并未定义任何数据链路层协议和物理层协议，实际并未定义任何数据链路层协议和物理层协议，实际并未定义任何数据链路层协议和物理层协议，实际并未定义任何数据链路层协议和物理层协议，它可运行在现有的任何一种数据链路层和物理层之上。它可运行在现有的任何一种数据链路层和物理层之上。它可运行在现有的任何一种数据链路层和物理层之上。

41、它可运行在现有的任何一种数据链路层和物理层之上。第29页，本讲稿共49页TCP/IP协议栈协议栈第30页，本讲稿共49页1 1 1 1）可靠）可靠）可靠）可靠2 2 2 2）不可靠）不可靠）不可靠）不可靠3 3 3 3）字节流）字节流）字节流）字节流4 4 4 4）面向连接：）面向连接：）面向连接：）面向连接：所谓连接是两个对等实体在通信前所执行的一组操作。包括申请存贮器资源，初始所谓连接是两个对等实体在通信前所执行的一组操作。包括申请存贮器资源，初始所谓连接是两个对等实体在通信前所执行的一组操作。包括申请存贮器资源，初始所谓连接是两个对等实体在通信前所执行的一组操作。包括申请存贮器资源，初始

42、化若干变量，进行通信参数的协商等。面向连接服务与人们打电话类似，先通过呼叫化若干变量，进行通信参数的协商等。面向连接服务与人们打电话类似，先通过呼叫化若干变量，进行通信参数的协商等。面向连接服务与人们打电话类似，先通过呼叫化若干变量，进行通信参数的协商等。面向连接服务与人们打电话类似，先通过呼叫操作获得一条可通话的电路，然后再通话，通话完毕再挂机，释放所占用的电路。面操作获得一条可通话的电路，然后再通话，通话完毕再挂机，释放所占用的电路。面操作获得一条可通话的电路，然后再通话，通话完毕再挂机，释放所占用的电路。面操作获得一条可通话的电路，然后再通话，通话完毕再挂机，释放所占用的电路。面向连接服

43、务也要经过三个阶段：数据传数前，先建立连接，连接建立后再传输数据，向连接服务也要经过三个阶段：数据传数前，先建立连接，连接建立后再传输数据，向连接服务也要经过三个阶段：数据传数前，先建立连接，连接建立后再传输数据，向连接服务也要经过三个阶段：数据传数前，先建立连接，连接建立后再传输数据，数据传送完后，释放连接。数据传送完后，释放连接。数据传送完后，释放连接。数据传送完后，释放连接。面向连接服务，可确保数据传送的次序和传输的可靠性。面向连接服务，可确保数据传送的次序和传输的可靠性。面向连接服务，可确保数据传送的次序和传输的可靠性。面向连接服务，可确保数据传送的次序和传输的可靠性。5 5 5 5）

44、无连接）无连接）无连接）无连接无连接服务类似于日常生活中书信的往来。它仅具有数据传输这个阶段。书信来往过无连接服务类似于日常生活中书信的往来。它仅具有数据传输这个阶段。书信来往过无连接服务类似于日常生活中书信的往来。它仅具有数据传输这个阶段。书信来往过无连接服务类似于日常生活中书信的往来。它仅具有数据传输这个阶段。书信来往过程中，仅要求写信人在工作，而无需收信人在工作。类似地，无连接服务中，只要发程中，仅要求写信人在工作，而无需收信人在工作。类似地，无连接服务中，只要发程中，仅要求写信人在工作，而无需收信人在工作。类似地，无连接服务中，只要发程中，仅要求写信人在工作，而无需收信人在工作。类似地

45、，无连接服务中，只要发送实体是活跃的，通信便可进行。送实体是活跃的，通信便可进行。送实体是活跃的，通信便可进行。送实体是活跃的，通信便可进行。无连接服务由于无连接建立和释放过程，故消除了除数据通信外的其它开销，因而它无连接服务由于无连接建立和释放过程，故消除了除数据通信外的其它开销，因而它无连接服务由于无连接建立和释放过程，故消除了除数据通信外的其它开销，因而它无连接服务由于无连接建立和释放过程，故消除了除数据通信外的其它开销，因而它的优点是灵活方便、迅速，特别适合于传送少量零星的报文，但无连接服务不能防止的优点是灵活方便、迅速，特别适合于传送少量零星的报文，但无连接服务不能防止的优点是灵活方

46、便、迅速，特别适合于传送少量零星的报文，但无连接服务不能防止的优点是灵活方便、迅速，特别适合于传送少量零星的报文，但无连接服务不能防止报文的丢失、重复或失序。报文的丢失、重复或失序。报文的丢失、重复或失序。报文的丢失、重复或失序。TCP/IP术语术语第31页，本讲稿共49页无连接服务以下三种类型：无连接服务以下三种类型：无连接服务以下三种类型：无连接服务以下三种类型：数据报（数据报（数据报（数据报（datagramdatagramdatagramdatagram）：）：）：）：类似于打电报，先完了就算，不需要接收端做出任何响应，是类似于打电报，先完了就算，不需要接收端做出任何响应，是类似于打电

47、报，先完了就算，不需要接收端做出任何响应，是类似于打电报，先完了就算，不需要接收端做出任何响应，是一种不可靠的服务。常被描述为一种不可靠的服务。常被描述为一种不可靠的服务。常被描述为一种不可靠的服务。常被描述为“尽量大努力交付尽量大努力交付尽量大努力交付尽量大努力交付”（best effort deliverybest effort deliverybest effort deliverybest effort delivery）。）。）。）。证实交付（证实交付（证实交付（证实交付（confirmtd deliveryconfirmtd deliveryconfirmtd deliveryco

48、nfirmtd delivery）：）：）：）：类似于挂号信，这种服务对每一个报文要求接收类似于挂号信，这种服务对每一个报文要求接收类似于挂号信，这种服务对每一个报文要求接收类似于挂号信，这种服务对每一个报文要求接收端（非接收端的用户而是接收端提供服务的层）回送一个证实报文。这种证实只能保证报文已经端（非接收端的用户而是接收端提供服务的层）回送一个证实报文。这种证实只能保证报文已经端（非接收端的用户而是接收端提供服务的层）回送一个证实报文。这种证实只能保证报文已经端（非接收端的用户而是接收端提供服务的层）回送一个证实报文。这种证实只能保证报文已经正常达到目的端的目的站，但不能保证目的站用户已收

49、到这个报文。证实交付常称为可靠的数据正常达到目的端的目的站，但不能保证目的站用户已收到这个报文。证实交付常称为可靠的数据正常达到目的端的目的站，但不能保证目的站用户已收到这个报文。证实交付常称为可靠的数据正常达到目的端的目的站，但不能保证目的站用户已收到这个报文。证实交付常称为可靠的数据报。报。报。报。请求回答（请求回答（请求回答（请求回答（request-replyrequest-replyrequest-replyrequest-reply）：）：）：）：收端用户每收到一个报文，就要向发端用户回送一个应等相收端用户每收到一个报文，就要向发端用户回送一个应等相收端用户每收到一个报文，就要向发

50、端用户回送一个应等相收端用户每收到一个报文，就要向发端用户回送一个应等相应报文，事务（应报文，事务（应报文，事务（应报文，事务（transactiontransactiontransactiontransaction，又译成事务处理或交易）中的又译成事务处理或交易）中的又译成事务处理或交易）中的又译成事务处理或交易）中的“一问一答一问一答一问一答一问一答”方式的短报方式的短报方式的短报方式的短报文，以及数据库中的查询，都适合采用这种类型的服务。文，以及数据库中的查询，都适合采用这种类型的服务。文，以及数据库中的查询，都适合采用这种类型的服务。文，以及数据库中的查询，都适合采用这种类型的服务。2