第三章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

1、第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n第一節(jié)第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念n教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) n掌握網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的作用、構(gòu)成和分層實(shí)現(xiàn)思想掌握網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的作用、構(gòu)成和分層實(shí)現(xiàn)思想n掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念n了解分層體系結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳輸了解分層體系結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳輸n重點(diǎn)重點(diǎn)/難點(diǎn)難點(diǎn)n網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n問題的提出問題的提出 為了減少計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度，按照結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，計(jì)算為了減少計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度，按照結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將其功能劃分為若干個(gè)層次，較高層次建立在較低層次的機(jī)網(wǎng)絡(luò)將其功能劃分為

2、若干個(gè)層次，較高層次建立在較低層次的基礎(chǔ)上，并為其更高層次提供必要的服務(wù)功能。網(wǎng)絡(luò)中的每一層基礎(chǔ)上，并為其更高層次提供必要的服務(wù)功能。網(wǎng)絡(luò)中的每一層都起到隔離作用，使得低層功能具體實(shí)現(xiàn)方法的變更不會(huì)影響到都起到隔離作用，使得低層功能具體實(shí)現(xiàn)方法的變更不會(huì)影響到高一層所執(zhí)行的功能。高一層所執(zhí)行的功能。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n一、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議n網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指為進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指為進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。n它由三部分組成：語(yǔ)法、語(yǔ)義和同步（定時(shí)）。它由三部分組成：語(yǔ)法、語(yǔ)義和同步（定時(shí)）。 協(xié)議的語(yǔ)法（如何講

3、）問題。協(xié)議的語(yǔ)法（如何講）問題。 協(xié)議的語(yǔ)義（講什么）問題。協(xié)議的語(yǔ)義（講什么）問題。 協(xié)議的語(yǔ)序（講話次序）問題協(xié)議的語(yǔ)序（講話次序）問題第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n二、網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)n將一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干個(gè)容易處理的子系統(tǒng)，然后將一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干個(gè)容易處理的子系統(tǒng)，然后“分分而治之而治之”，這種結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法是工程設(shè)計(jì)中常見的手段。，這種結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法是工程設(shè)計(jì)中常見的手段。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)這樣一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，分層是系統(tǒng)對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)這樣一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，分層是系統(tǒng)分解的最好方法之一。分解的最好方法之一。n（以寄信為例，通過下圖說明）（以寄信為例，通過

4、下圖說明）第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)通信者活動(dòng)郵局服務(wù)業(yè)務(wù)郵局轉(zhuǎn)送業(yè)務(wù)運(yùn)輸部門的郵件運(yùn)輸業(yè)務(wù)通信者活動(dòng)郵局服務(wù)業(yè)務(wù)郵局轉(zhuǎn)送業(yè)務(wù)書寫信件，貼郵票，送郵箱收集信件，蓋郵戳，信件分拆信件打包，送運(yùn)輸部門閱讀信件信件投遞，信件分拆郵件拆包，分發(fā)郵件接收郵包，轉(zhuǎn)送郵局路由選擇，運(yùn)輸發(fā)信者收信者第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n1、網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)n（1 1）除了在物理媒體上進(jìn)行的是實(shí)通信之外，其余各對(duì)等實(shí)）除了在物理媒體上進(jìn)行的是實(shí)通信之外，其余各對(duì)等實(shí)體間進(jìn)行的都是虛通信。體間進(jìn)行的都是虛通信。n（2 2）對(duì)等層的虛通信必須遵循該層的協(xié)議。）對(duì)等層的虛通信必須遵循該層的協(xié)議。n（3 3

5、）n n層的虛通信是通過層的虛通信是通過n/n-1n/n-1層間接口處層間接口處n-1n-1層提供的服務(wù)層提供的服務(wù)以及以及n-1n-1層的通信（通常也是虛通信）來實(shí)現(xiàn)的。層的通信（通常也是虛通信）來實(shí)現(xiàn)的。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n2、網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中的協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中的協(xié)議n(1) (1) 不同主機(jī)同一層次（對(duì)等層）實(shí)體之間進(jìn)行的通信。遵不同主機(jī)同一層次（對(duì)等層）實(shí)體之間進(jìn)行的通信。遵守的是守的是“同層協(xié)議同層協(xié)議”。n(2) (2) 同一主機(jī)相鄰層的實(shí)體之間進(jìn)行的通信。遵守的是同一主機(jī)相鄰層的實(shí)體之間進(jìn)行的通信。遵守的是“接接口協(xié)議口協(xié)議”。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n3、網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)

6、構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)n(1) (1) 各層的功能明確，并且相互獨(dú)立。各層的功能明確，并且相互獨(dú)立。n(2) (2) 易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。n (3) (3) 易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n4、絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的劃分原則、絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的劃分原則n (1) (1) 每層具有特定的功能，相似的功能盡量集中在同一層。每層具有特定的功能，相似的功能盡量集中在同一層。n (2) (2) 各層相對(duì)獨(dú)立，某一層的內(nèi)部變化不能影響另一層，各層相對(duì)獨(dú)立，某一層的內(nèi)部變化不能影響另一層，低層對(duì)高層提供的服務(wù)與低層如何完成無關(guān)。低層對(duì)高層提供的服務(wù)與低層如何完成無關(guān)。n (3)

7、 (3) 相鄰層之間的接口必須清晰，跨越接口的信息量應(yīng)盡相鄰層之間的接口必須清晰，跨越接口的信息量應(yīng)盡可能少，以利于標(biāo)準(zhǔn)化?？赡苌?，以利于標(biāo)準(zhǔn)化。n (4) (4) 層數(shù)應(yīng)適中。層數(shù)應(yīng)適中。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n三、網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)n所謂網(wǎng)絡(luò)體系就是為了完成主機(jī)之間的通信，把網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃所謂網(wǎng)絡(luò)體系就是為了完成主機(jī)之間的通信，把網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分為有明確功能的層次，并規(guī)定了同層次虛通信的協(xié)議及相分為有明確功能的層次，并規(guī)定了同層次虛通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口及服務(wù)。鄰層之間的接口及服務(wù)。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n第二節(jié)第二節(jié) OSI參考模型參考模型n教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) n理解理解O

8、SI參考模型中七個(gè)層次的關(guān)系和工作原理參考模型中七個(gè)層次的關(guān)系和工作原理n掌握低三層的基本概念和主要功能掌握低三層的基本概念和主要功能n重點(diǎn)重點(diǎn)/ /難點(diǎn)難點(diǎn) n低三層的基本概念和主要功能低三層的基本概念和主要功能第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n一、OSI參考模型簡(jiǎn)介參考模型簡(jiǎn)介n、OSIOSI（Open System InterconnectionOpen System Interconnection）參考模型：開放）參考模型：開放式系統(tǒng)互聯(lián)。式系統(tǒng)互聯(lián)。n “開放開放”：表示任何兩個(gè)遵守：表示任何兩個(gè)遵守OSIOSI標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)可以互連標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)可以互連n “系統(tǒng)系統(tǒng)”：指計(jì)算機(jī)、終端或外部設(shè)備

9、等：指計(jì)算機(jī)、終端或外部設(shè)備等 n1 1、OSIOSI參考模型的結(jié)構(gòu)參考模型的結(jié)構(gòu)nISOISO參考模型由參考模型由ISOISO組織提出，目的是實(shí)現(xiàn)異種機(jī)互連。組織提出，目的是實(shí)現(xiàn)異種機(jī)互連。OSIOSI參考模型是七層結(jié)構(gòu)（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)參考模型是七層結(jié)構(gòu)（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層），提供了絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層），提供了從抽象的應(yīng)用層到具體的物理層的層結(jié)構(gòu)視圖。（如從抽象的應(yīng)用層到具體的物理層的層結(jié)構(gòu)視圖。（如下圖）下圖）第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n2、OSI參考模型中的數(shù)據(jù)傳輸過程參考模型中的數(shù)據(jù)傳輸過程n在

10、在OSIOSI參考模型中，不同主機(jī)對(duì)等層之間按相應(yīng)協(xié)議進(jìn)行通信，參考模型中，不同主機(jī)對(duì)等層之間按相應(yīng)協(xié)議進(jìn)行通信，同一主機(jī)不同層之間通過接口進(jìn)行通信。除了最低層的物理同一主機(jī)不同層之間通過接口進(jìn)行通信。除了最低層的物理層是通過傳輸介質(zhì)進(jìn)行物理數(shù)據(jù)傳輸外，其他對(duì)等層之間的層是通過傳輸介質(zhì)進(jìn)行物理數(shù)據(jù)傳輸外，其他對(duì)等層之間的通信均為邏輯通信。在這個(gè)模型中，每一層將上層傳遞過來通信均為邏輯通信。在這個(gè)模型中，每一層將上層傳遞過來的通信數(shù)據(jù)加上若干控制位后再傳遞給下一層，最終由物理的通信數(shù)據(jù)加上若干控制位后再傳遞給下一層，最終由物理層傳遞到對(duì)方物理層，再逐級(jí)上傳，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的層傳遞到對(duì)方物理層

11、，再逐級(jí)上傳，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的邏輯通信。（如下圖所示）邏輯通信。（如下圖所示） 完整的完整的OSI數(shù)據(jù)傳遞與流動(dòng)過程數(shù)據(jù)傳遞與流動(dòng)過程第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n3、OSI參考模型各層的功能簡(jiǎn)介能 n(1) (1) 物理層物理層(Physical Layer)n物理層的作用是通過傳輸介質(zhì)發(fā)送和接收二進(jìn)制比特流，物理層的作用是通過傳輸介質(zhì)發(fā)送和接收二進(jìn)制比特流，實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸。實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸。n(2) (2) 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer)n該層的主要作用是通過校驗(yàn)、確認(rèn)和反饋重發(fā)等手段，將該層的主要作用是通過校驗(yàn)、確認(rèn)和反饋重發(fā)等手段，將不可靠的物理鏈路

12、轉(zhuǎn)換成對(duì)網(wǎng)絡(luò)層來說無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路。不可靠的物理鏈路轉(zhuǎn)換成對(duì)網(wǎng)絡(luò)層來說無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路。n數(shù)據(jù)鏈路層傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（數(shù)據(jù)鏈路層傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU)PDU)稱為數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀中包含物理地址（又稱幀中包含物理地址（又稱MACMAC地址）、控制碼、數(shù)據(jù)及校地址）、控制碼、數(shù)據(jù)及校驗(yàn)碼等信息。驗(yàn)碼等信息。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n(3) (3) 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer)n該層的主要作用是解決如何使數(shù)據(jù)包通過各結(jié)點(diǎn)傳送的問題，該層的主要作用是解決如何使數(shù)據(jù)包通過各結(jié)點(diǎn)傳送的問題，即通過路徑選擇算法（路由）將數(shù)據(jù)包送到目的地即通過路徑選擇算法（路由）將數(shù)據(jù)包

13、送到目的地n網(wǎng)絡(luò)層是為傳輸層提供服務(wù)的，傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為數(shù)網(wǎng)絡(luò)層是為傳輸層提供服務(wù)的，傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為數(shù)據(jù)包或分組。據(jù)包或分組。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n(4) (4) 傳輸層傳輸層(Transport Layer)n傳輸層的作用是為上層協(xié)議提供端到端的可靠和透明的數(shù)據(jù)傳輸層的作用是為上層協(xié)議提供端到端的可靠和透明的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，傳輸服務(wù)，包括處理差錯(cuò)控制和流量控制等問題。包括處理差錯(cuò)控制和流量控制等問題。n傳輸層傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為段或報(bào)文。傳輸層傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為段或報(bào)文。n(5) (5) 會(huì)話層會(huì)話層(Session Layer)n會(huì)話層主要功能是管理和協(xié)調(diào)不同主機(jī)上

14、各種進(jìn)程之間的通會(huì)話層主要功能是管理和協(xié)調(diào)不同主機(jī)上各種進(jìn)程之間的通信（對(duì)話），信（對(duì)話），即負(fù)責(zé)建立、管理和終止應(yīng)用程序之間的會(huì)話。即負(fù)責(zé)建立、管理和終止應(yīng)用程序之間的會(huì)話。會(huì)話層得名的原因是它很類似于兩個(gè)實(shí)體間的會(huì)話概念。例會(huì)話層得名的原因是它很類似于兩個(gè)實(shí)體間的會(huì)話概念。例如，一個(gè)交互的用戶會(huì)話以登錄到計(jì)算機(jī)開始，以注銷結(jié)束。如，一個(gè)交互的用戶會(huì)話以登錄到計(jì)算機(jī)開始，以注銷結(jié)束。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n(6) (6) 表示層表示層(Presentation Layer)n表示層處理流經(jīng)結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)編碼的表示方式問題，表示層處理流經(jīng)結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)編碼的表示方式問題，以保證一以保證一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用

15、層發(fā)出的信息可被另一系統(tǒng)的應(yīng)用層讀出。如果個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用層發(fā)出的信息可被另一系統(tǒng)的應(yīng)用層讀出。如果必要，該層可提供一種標(biāo)準(zhǔn)表示形式，用于將計(jì)算機(jī)內(nèi)部的必要，該層可提供一種標(biāo)準(zhǔn)表示形式，用于將計(jì)算機(jī)內(nèi)部的多種數(shù)據(jù)表示格式轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)通信中采用的標(biāo)準(zhǔn)表示形式。多種數(shù)據(jù)表示格式轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)通信中采用的標(biāo)準(zhǔn)表示形式。數(shù)據(jù)壓縮和加密也是表示層可提供的轉(zhuǎn)換功能之一。數(shù)據(jù)壓縮和加密也是表示層可提供的轉(zhuǎn)換功能之一。n(7) (7) 應(yīng)用層應(yīng)用層(Application Layer)n應(yīng)用層是應(yīng)用層是OSIOSI參考模型的最高層，是參考模型的最高層，是用戶與網(wǎng)絡(luò)的接口用戶與網(wǎng)絡(luò)的接口。該層。該層通過應(yīng)用程序來完成網(wǎng)絡(luò)用

16、戶的應(yīng)用需求，如文件傳輸、收通過應(yīng)用程序來完成網(wǎng)絡(luò)用戶的應(yīng)用需求，如文件傳輸、收發(fā)電子郵件等。發(fā)電子郵件等。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n二、物理層物理層n物理層接口協(xié)議實(shí)際上是物理層接口協(xié)議實(shí)際上是DTEDTE（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）和（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）和DCEDCE（數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)通信設(shè)備）或其它通信設(shè)備之間的一組約定，主要解決網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備）或其它通信設(shè)備之間的一組約定，主要解決網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)與物理信道如何連接的問題。結(jié)點(diǎn)與物理信道如何連接的問題。n物理層協(xié)議規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)接口的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性物理層協(xié)議規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)接口的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性 第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n物理層的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備物理層的網(wǎng)

17、絡(luò)連接設(shè)備n(1) (1) 中繼器中繼器n功能：對(duì)衰減的信號(hào)進(jìn)行再生和放大。功能：對(duì)衰減的信號(hào)進(jìn)行再生和放大。n特點(diǎn)特點(diǎn)n優(yōu)點(diǎn)：安裝簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格相對(duì)低廉優(yōu)點(diǎn)：安裝簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格相對(duì)低廉n缺點(diǎn)：在使用中繼器連接多個(gè)網(wǎng)段時(shí)，可能會(huì)因?yàn)橹欣^器缺點(diǎn)：在使用中繼器連接多個(gè)網(wǎng)段時(shí)，可能會(huì)因?yàn)橹欣^器不過濾任何通過的數(shù)據(jù)而遇到一些性能上的問題。不過濾任何通過的數(shù)據(jù)而遇到一些性能上的問題。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n(2) 集線器（集線器（HUB）n功能：信號(hào)再生與放大，也稱為功能：信號(hào)再生與放大，也稱為“多端口中繼器多端口中繼器”n特點(diǎn)：物理上是星型結(jié)構(gòu)，邏輯上是總線型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：物理上是星型結(jié)構(gòu)

18、，邏輯上是總線型結(jié)構(gòu)第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n三、數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層n1 1、功能、功能n（1 1）數(shù)據(jù)鏈路管理）數(shù)據(jù)鏈路管理n（2 2）幀同步）幀同步n（3 3）差錯(cuò)控制）差錯(cuò)控制n（4 4）流量控制）流量控制第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n上一層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（數(shù)據(jù)包）傳遞到上一層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（數(shù)據(jù)包）傳遞到NIC后，后，NIC通過添加頭部通過添加頭部和尾部將數(shù)據(jù)包打包（封裝），然后數(shù)據(jù)幀沿著鏈路再傳送至目的結(jié)和尾部將數(shù)據(jù)包打包（封裝），然后數(shù)據(jù)幀沿著鏈路再傳送至目的結(jié)點(diǎn)。點(diǎn)。數(shù)據(jù)幀首部和尾部含有對(duì)等數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)程需要使用的協(xié)議信息。頭數(shù)據(jù)幀首部和尾部含有對(duì)等數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)程需要使用的協(xié)議信息

19、。頭部的信息包括發(fā)送結(jié)點(diǎn)和接收結(jié)點(diǎn)的地址（部的信息包括發(fā)送結(jié)點(diǎn)和接收結(jié)點(diǎn)的地址（MAC地址）以及錯(cuò)誤校地址）以及錯(cuò)誤校驗(yàn)信息等。驗(yàn)信息等。數(shù)據(jù)幀的產(chǎn)生及結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)幀的產(chǎn)生及結(jié)構(gòu)第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n節(jié)點(diǎn)1的物理地址為A，若節(jié)點(diǎn)1要給節(jié)點(diǎn)4發(fā)送數(shù)據(jù)，那么在數(shù)據(jù)幀的頭部要包含節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)4的物理地址，在幀的尾部還有差錯(cuò)控制信息（DT）。 數(shù)據(jù)鏈路層的物理地址尋址數(shù)據(jù)鏈路層的物理地址尋址第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能一數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能一n數(shù)據(jù)鏈路的管理：和物理層相似，數(shù)據(jù)鏈路層要負(fù)責(zé)建立、維持和數(shù)據(jù)鏈路的管理：和物理層相似，數(shù)據(jù)鏈路層要負(fù)責(zé)建立、維持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接。釋

20、放數(shù)據(jù)鏈路的連接。n在局域網(wǎng)中，數(shù)據(jù)鏈路層又被劃分為邏輯鏈路控制子層和介質(zhì)訪問在局域網(wǎng)中，數(shù)據(jù)鏈路層又被劃分為邏輯鏈路控制子層和介質(zhì)訪問控制子層?？刂谱訉?。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能二數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能二n幀同步要解決的問題是接收方如何能從收到的比特流中準(zhǔn)確地區(qū)分幀同步要解決的問題是接收方如何能從收到的比特流中準(zhǔn)確地區(qū)分出一幀的開始和結(jié)束。一般可采用以下方法：出一幀的開始和結(jié)束。一般可采用以下方法：n字節(jié)記數(shù)法：采用一個(gè)特定的字符（例如：字節(jié)記數(shù)法：采用一個(gè)特定的字符（例如：SOH）來表示一幀的開）來表示一幀的開始，并以一個(gè)專門的字段（始，并以一個(gè)專門的字段（Count

21、）來表示幀內(nèi)的字節(jié)數(shù)。）來表示幀內(nèi)的字節(jié)數(shù)。 例如：例如：DEC公司的公司的DDCMP（數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信報(bào)文協(xié)議）（數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信報(bào)文協(xié)議）n字符填充法：采用一些特定的字符來表示一幀的開始和結(jié)束。字符填充法：采用一些特定的字符來表示一幀的開始和結(jié)束。 例如：例如：IBM 公司的二進(jìn)制同步通信規(guī)程公司的二進(jìn)制同步通信規(guī)程n比特填充法：采用一串特定的比特組合來表示一幀的開始和結(jié)束。比特填充法：采用一串特定的比特組合來表示一幀的開始和結(jié)束。 例如：例如：ISO推薦的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（推薦的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC）第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能三數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能三n差錯(cuò)控制

22、：是指在數(shù)據(jù)通信過程中發(fā)現(xiàn)能檢測(cè)或糾正差錯(cuò)，并將差差錯(cuò)控制：是指在數(shù)據(jù)通信過程中發(fā)現(xiàn)能檢測(cè)或糾正差錯(cuò)，并將差錯(cuò)限制在盡可能小的允許范圍內(nèi)。差錯(cuò)檢測(cè)可通過差錯(cuò)控制編碼來錯(cuò)限制在盡可能小的允許范圍內(nèi)。差錯(cuò)檢測(cè)可通過差錯(cuò)控制編碼來實(shí)現(xiàn)的；而差錯(cuò)糾正則通過差錯(cuò)控制方法來實(shí)現(xiàn)。詳見實(shí)現(xiàn)的；而差錯(cuò)糾正則通過差錯(cuò)控制方法來實(shí)現(xiàn)。詳見“差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制技術(shù)技術(shù)”一節(jié)中的相關(guān)介紹。一節(jié)中的相關(guān)介紹。n流量控制：如果發(fā)送結(jié)點(diǎn)的發(fā)送能力大于接受結(jié)點(diǎn)的接受能力，則流量控制：如果發(fā)送結(jié)點(diǎn)的發(fā)送能力大于接受結(jié)點(diǎn)的接受能力，則會(huì)出現(xiàn)？會(huì)出現(xiàn)？ 所以要解決的就是控制發(fā)送方的速率，使其不超過接受方所能承受所以要解決的就是控制發(fā)

23、送方的速率，使其不超過接受方所能承受 的能力。的能力。 注意注意：不是數(shù)據(jù)鏈路層特有的功能，高層協(xié)議中流量控制的對(duì)象和：不是數(shù)據(jù)鏈路層特有的功能，高層協(xié)議中流量控制的對(duì)象和其不同而已。其不同而已。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分類及數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分類及HDLC幀格式幀格式n數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分類數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分類數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議也可分為異步協(xié)議和同步協(xié)議兩類。數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議也可分為異步協(xié)議和同步協(xié)議兩類。n異步協(xié)議以字符為獨(dú)立的信息傳輸單位，在每個(gè)字符的起始處異步協(xié)議以字符為獨(dú)立的信息傳輸單位，在每個(gè)字符的起始處對(duì)字符內(nèi)的比特實(shí)現(xiàn)同步，但字符與字符之間的間隔時(shí)間是不對(duì)字符內(nèi)的比特實(shí)現(xiàn)

24、同步，但字符與字符之間的間隔時(shí)間是不固定的固定的(即字符之間是異步的即字符之間是異步的)。由于每個(gè)傳輸字符都要添加諸。由于每個(gè)傳輸字符都要添加諸如起始位、校驗(yàn)位、停止位等冗余位，故信道利用率很低，一如起始位、校驗(yàn)位、停止位等冗余位，故信道利用率很低，一般用于數(shù)據(jù)速率較低的場(chǎng)合。般用于數(shù)據(jù)速率較低的場(chǎng)合。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)nHDLC協(xié)議特點(diǎn)：協(xié)議特點(diǎn)：n不依賴于任何一種字符編碼集；不依賴于任何一種字符編碼集；n實(shí)現(xiàn)透明傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)透明傳輸?shù)摹?比特插入比特插入/刪除法刪除法”易于硬件實(shí)現(xiàn)；易于硬件實(shí)現(xiàn)；n全雙工通信，不必等待確認(rèn)便可連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，有較高的全雙工通信，不必等待確認(rèn)便可連續(xù)發(fā)送

25、數(shù)據(jù)，有較高的數(shù)據(jù)鏈路傳輸效率；數(shù)據(jù)鏈路傳輸效率；n所有幀均采用所有幀均采用CRC校驗(yàn)；校驗(yàn)；n對(duì)信息幀進(jìn)行順序編號(hào)，可防止漏收或重發(fā)，傳輸可靠性對(duì)信息幀進(jìn)行順序編號(hào)，可防止漏收或重發(fā)，傳輸可靠性高等。高等。 F標(biāo)志字段01111110用以標(biāo)志幀的起始和前一幀的終止。 A地址字段的內(nèi)容取決于所采用的操作方式。命令幀中的地址字段攜帶的是相鄰結(jié)點(diǎn)的地址，而響應(yīng)幀中的地址字段攜帶的是本結(jié)點(diǎn)地址。 C控制字段通過不同編碼構(gòu)成各種命令和響應(yīng)，以便對(duì)鏈路進(jìn)行監(jiān)視和控制。該字段是HDLC協(xié)議的關(guān)鍵部分。 I信息字段用于傳送有效數(shù)據(jù)，下限可以為0（無信息字段），上限未做嚴(yán)格限定，但實(shí)際上要受FCS字段或站點(diǎn)緩

26、沖器容量的限制，一般是10002000比特。 FCS 幀校驗(yàn)序列字段可以使用16位或32位的CRC，對(duì)兩個(gè)標(biāo)志字段之間的整個(gè)幀的內(nèi)容進(jìn)行校驗(yàn)。 F A C I FCS F 01111110 8位 8位 可變長(zhǎng)度 16位01111110第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n2、數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備、數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備n(1) (1) 網(wǎng)卡：又稱網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡：又稱網(wǎng)絡(luò)接口卡（NICNIC，Network Interface Network Interface CardCard），是主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的接口部件。），是主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的接口部件。n功能：功能：n 控制數(shù)據(jù)傳送?？刂茢?shù)據(jù)傳送。 具備串具備串-

27、-并轉(zhuǎn)換功能。并轉(zhuǎn)換功能。 緩存功能緩存功能 n網(wǎng)卡的網(wǎng)卡的MACMAC地址（地址（1212位十六進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)地址（位十六進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)地址（4848位）。位）。 n通過命令通過命令I(lǐng)pconfig /all Ipconfig /all 可得到?？傻玫?。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n(2) 網(wǎng)橋（網(wǎng)橋（Bridge）n什么是沖突域：能夠發(fā)生沖突的網(wǎng)絡(luò)就稱為沖突域。什么是沖突域：能夠發(fā)生沖突的網(wǎng)絡(luò)就稱為沖突域。n使用網(wǎng)橋增加了小的沖突域，而降低了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的沖突域。使用網(wǎng)橋增加了小的沖突域，而降低了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的沖突域。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n功能功能n過濾和轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋會(huì)檢查收到數(shù)據(jù)幀的源地址和目標(biāo)地址，過濾

28、和轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋會(huì)檢查收到數(shù)據(jù)幀的源地址和目標(biāo)地址，如果目標(biāo)地址與源地址不在同一網(wǎng)絡(luò)上，則網(wǎng)橋?qū)⑥D(zhuǎn)發(fā)該數(shù)如果目標(biāo)地址與源地址不在同一網(wǎng)絡(luò)上，則網(wǎng)橋?qū)⑥D(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)幀，反之，則丟棄該幀。據(jù)幀，反之，則丟棄該幀。n學(xué)習(xí)功能。網(wǎng)橋可以將收到的數(shù)據(jù)幀的源地址自動(dòng)的加入到學(xué)習(xí)功能。網(wǎng)橋可以將收到的數(shù)據(jù)幀的源地址自動(dòng)的加入到路由表中。路由表中。n原理：（如下圖）原理：（如下圖）第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)端口管理軟件網(wǎng)橋協(xié)議實(shí)體站地址端口111222端口1緩存端口2站表網(wǎng)橋網(wǎng)段B網(wǎng)段A第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n(3) 交換機(jī)交換機(jī)n交換機(jī)也叫交換式集線器，是一個(gè)由許多高速端口組成的設(shè)交換機(jī)也叫交換式集線器，是一個(gè)

29、由許多高速端口組成的設(shè)備。備。n交換機(jī)與交換機(jī)與HUBHUB區(qū)別在于：交換機(jī)基于區(qū)別在于：交換機(jī)基于MACMAC地址向特定端口轉(zhuǎn)發(fā)地址向特定端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，而數(shù)據(jù)幀，而HUBHUB是向所有端口廣播發(fā)送數(shù)據(jù)幀；前者是獨(dú)享帶是向所有端口廣播發(fā)送數(shù)據(jù)幀；前者是獨(dú)享帶寬，后者是共享帶寬。寬，后者是共享帶寬。n例如，有一臺(tái)例如，有一臺(tái)100Mbps100Mbps的的HUBHUB，連接了，連接了N N臺(tái)主機(jī)，則臺(tái)主機(jī)，則N N臺(tái)主機(jī)臺(tái)主機(jī)共享共享100Mbps100Mbps帶寬，每臺(tái)主機(jī)所分配到的帶寬只有帶寬，每臺(tái)主機(jī)所分配到的帶寬只有100Mbps/N100Mbps/N；而對(duì)于一臺(tái)；而對(duì)于一臺(tái)100Mb

30、ps100Mbps的交換機(jī)，每個(gè)端口的帶的交換機(jī)，每個(gè)端口的帶寬均為寬均為100Mbps100Mbps，即每臺(tái)連接的主機(jī)均可獲得，即每臺(tái)連接的主機(jī)均可獲得100Mbps100Mbps帶寬。帶寬。 地址表端口地址1A2345B6C7DDADA=CDADA=B地址表1234567節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)D節(jié)點(diǎn)C節(jié)點(diǎn)B轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)緩沖器端口從A到D和從D到E的通信可以同時(shí)進(jìn)行第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n四、網(wǎng)絡(luò)層四、網(wǎng)絡(luò)層n網(wǎng)絡(luò)層是網(wǎng)絡(luò)層是OSIOSI參考模型的第三層，它負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)中的信息包從參考模型的第三層，它負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)中的信息包從一個(gè)節(jié)點(diǎn)送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇欠纸M一個(gè)節(jié)點(diǎn)送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕?/p>

31、本單位是分組（包）。（包）。n功能：功能：n為傳輸層提供服務(wù)為傳輸層提供服務(wù)n組包和拆包組包和拆包n路由選擇路由選擇n流量控制流量控制第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n3. 網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備n(1) (1) 路由器（路由器（RouterRouter）：根據(jù)數(shù)據(jù)包中的邏輯地址（網(wǎng)絡(luò)地）：根據(jù)數(shù)據(jù)包中的邏輯地址（網(wǎng)絡(luò)地址）而不是址）而不是MACMAC地址來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。地址來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。 第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n(2) 第三層交換機(jī)第三層交換機(jī)n隨著技術(shù)的發(fā)展，有些交換機(jī)也具備了路由的功能。這些具隨著技術(shù)的發(fā)展，有些交換機(jī)也具備了路由的功能。這些具有路由功能的交換機(jī)要在網(wǎng)絡(luò)層對(duì)

32、數(shù)據(jù)包進(jìn)行操作，因此被有路由功能的交換機(jī)要在網(wǎng)絡(luò)層對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行操作，因此被稱為第三層交換機(jī)。稱為第三層交換機(jī)。 層次層次主要作用（解決問題）主要作用（解決問題）物理層物理層為上一層提供一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)的物理為上一層提供一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)的物理連接，即解決網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)與物理信道連接，即解決網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)與物理信道如何連接的問題。如何連接的問題。數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)之間的通信問題，即兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)之間的通信問題，即解決數(shù)據(jù)幀從物理介質(zhì)的一端送到解決數(shù)據(jù)幀從物理介質(zhì)的一端送到另一端。另一端。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層源結(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)包送到目的結(jié)點(diǎn)，源結(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)包送到目的結(jié)點(diǎn)，即提供合適的網(wǎng)間路由選擇和中間即提供合適的網(wǎng)

33、間路由選擇和中間結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換服務(wù)。結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換服務(wù)。 通信子網(wǎng)三層功能比較第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n五、傳輸層五、傳輸層n傳輸層是傳輸層是OSIOSI參考模型的中間層，負(fù)責(zé)端參考模型的中間層，負(fù)責(zé)端- -端的通信，即把信端的通信，即把信息從網(wǎng)絡(luò)的一端傳輸?shù)搅硪欢?。傳輸層?shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝幌木W(wǎng)絡(luò)的一端傳輸?shù)搅硪欢?。傳輸層?shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇菆?bào)文。是報(bào)文。n功能：功能：n分割與重組數(shù)據(jù)分割與重組數(shù)據(jù)n按端口號(hào)尋址按端口號(hào)尋址n連接管理連接管理n差錯(cuò)控制和流量控制差錯(cuò)控制和流量控制第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n六、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層n這三層的功能是為應(yīng)用程序提供服務(wù)。

34、即組織和同步進(jìn)程間這三層的功能是為應(yīng)用程序提供服務(wù)。即組織和同步進(jìn)程間的通信（進(jìn)程的通信（進(jìn)程- -進(jìn)程），對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)程），對(duì)數(shù)據(jù)/ /信息的語(yǔ)法表示進(jìn)行變換以信息的語(yǔ)法表示進(jìn)行變換以及為網(wǎng)絡(luò)的最終用戶提供服務(wù)。及為網(wǎng)絡(luò)的最終用戶提供服務(wù)。n高層網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備：網(wǎng)關(guān)高層網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備：網(wǎng)關(guān)第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n第三節(jié)第三節(jié) TCP/IP參考模型參考模型n教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) n掌握掌握TCP/IP參考模型的分層結(jié)構(gòu)參考模型的分層結(jié)構(gòu)n了解了解TCP/IP各層的主要協(xié)議各層的主要協(xié)議n重點(diǎn)重點(diǎn)/ /難點(diǎn)難點(diǎn) n網(wǎng)際互連層和傳輸層的功能及主要協(xié)議網(wǎng)際互連層和傳輸層的功能及主要協(xié)議第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系

35、結(jié)構(gòu)n一、一、TCP/IP參考模型簡(jiǎn)介參考模型簡(jiǎn)介nTCP/IPTCP/IP是一組用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的通信協(xié)議。是一組用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的通信協(xié)議。InternetInternet網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)以網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)以TCP/IPTCP/IP為核心?；跒楹诵摹；赥CP/IPTCP/IP的參考模型將協(xié)議分成四個(gè)層次，它們分別的參考模型將協(xié)議分成四個(gè)層次，它們分別是：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際互連層、傳輸層、和應(yīng)用層。是：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際互連層、傳輸層、和應(yīng)用層。n與與OSI RMOSI RM的比較如下圖的比較如下圖第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)Application包含包含OSIOSI模型的應(yīng)用層、模型的應(yīng)用層、表示層

36、、會(huì)話層的所有表示層、會(huì)話層的所有功能：功能：: : 數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示 數(shù)據(jù)加密數(shù)據(jù)加密 會(huì)話控制會(huì)話控制ApplicationTransport 定義了兩個(gè)端到端的定義了兩個(gè)端到端的協(xié)議，協(xié)議，TCPTCP和和UDP UDP 為應(yīng)用為應(yīng)用程序提供可供選擇的邏程序提供可供選擇的邏輯信道。輯信道。TCP TCP 提供可靠的字節(jié)提供可靠的字節(jié)流信道，是一個(gè)面向連流信道，是一個(gè)面向連接的協(xié)議，允許字節(jié)流接的協(xié)議，允許字節(jié)流無差錯(cuò)地發(fā)往其它機(jī)器，無差錯(cuò)地發(fā)往其它機(jī)器，還處理流量控制，有連還處理流量控制，有連接，類似打電話。接，類似打電話。 UDP UDP 提供不可靠的無提供不可靠的無連接的協(xié)議，類似于

37、發(fā)連接的協(xié)議，類似于發(fā)信、發(fā)電報(bào)。信、發(fā)電報(bào)。ApplicationTransportInternet網(wǎng)際協(xié)議（網(wǎng)際協(xié)議（IPIP）支持多）支持多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互連為一個(gè)種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互連為一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，是邏輯網(wǎng)絡(luò)，是TCP/IPTCP/IP的的關(guān)鍵部分，使主機(jī)可以關(guān)鍵部分，使主機(jī)可以把分組發(fā)往任何網(wǎng)絡(luò)，把分組發(fā)往任何網(wǎng)絡(luò)，并使分組獨(dú)立地傳向目并使分組獨(dú)立地傳向目標(biāo)（可能經(jīng)不同的網(wǎng)標(biāo)（可能經(jīng)不同的網(wǎng)絡(luò)），分組到達(dá)的順序絡(luò)），分組到達(dá)的順序和發(fā)送的順序可能不同。和發(fā)送的順序可能不同。 確定路徑確定路徑分組轉(zhuǎn)發(fā)分組轉(zhuǎn)發(fā). .ApplicationTransportNetworkAccessInternet

38、 有多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這些有多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這些協(xié)議由硬件（網(wǎng)絡(luò)適協(xié)議由硬件（網(wǎng)絡(luò)適配器）和軟件（如網(wǎng)配器）和軟件（如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序）共絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序）共同實(shí)現(xiàn)。同實(shí)現(xiàn)。如：以太網(wǎng)或光纖分布如：以太網(wǎng)或光纖分布式接口（式接口（FDDIFDDI）協(xié)議）協(xié)議在這一層，則一層可在這一層，則一層可以分為多個(gè)子層。以分為多個(gè)子層。TCP/IP協(xié)議集 第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n二、網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層n是是TCP/IPTCP/IP與各種與各種LANLAN或或WANWAN的接口。的接口。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n三、網(wǎng)際互聯(lián)層三、網(wǎng)際互聯(lián)層n網(wǎng)際互聯(lián)層對(duì)應(yīng)于網(wǎng)際互聯(lián)層對(duì)應(yīng)于OSIOSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，主要

39、解決主機(jī)到主參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，主要解決主機(jī)到主機(jī)的通信問題。機(jī)的通信問題。n1 1、該層有四個(gè)主要協(xié)議：、該層有四個(gè)主要協(xié)議：n（1 1）網(wǎng)際協(xié)議（）網(wǎng)際協(xié)議（IPIP）nIPIP協(xié)議是網(wǎng)際互聯(lián)層最重要的協(xié)議，它提供的是一個(gè)不可協(xié)議是網(wǎng)際互聯(lián)層最重要的協(xié)議，它提供的是一個(gè)不可靠、無連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳遞服務(wù)?？?、無連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳遞服務(wù)。n IPIP協(xié)議提供以下功能協(xié)議提供以下功能n IPIP地址尋址地址尋址 n IPIP數(shù)據(jù)報(bào)的分段和重組數(shù)據(jù)報(bào)的分段和重組 n IPIP數(shù)據(jù)報(bào)的路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)的路由轉(zhuǎn)發(fā) 第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n（2 2）地址解析協(xié)議（）地址解析協(xié)議（ARPARP）n將將IPIP地

40、址轉(zhuǎn)換為地址轉(zhuǎn)換為MACMAC地址的協(xié)議地址的協(xié)議n命令：命令：arp -aarp -an（3 3）反向地址解析協(xié)議（）反向地址解析協(xié)議（RARPRARP）n用于解決物理地址到用于解決物理地址到IPIP地址的轉(zhuǎn)換問題地址的轉(zhuǎn)換問題 n（4 4）互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（）互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（ICMPICMP）n對(duì)未能完成傳送的數(shù)據(jù)報(bào)給出出錯(cuò)的原因?qū)ξ茨芡瓿蓚魉偷臄?shù)據(jù)報(bào)給出出錯(cuò)的原因n如：如：PingPing命令就是命令就是ICMPICMP協(xié)議的工作過程協(xié)議的工作過程 第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n2 2、IPIP數(shù)據(jù)報(bào)格式：網(wǎng)際互聯(lián)層的協(xié)議處理單元數(shù)據(jù)報(bào)格式：網(wǎng)際互聯(lián)層的協(xié)議處理單元 數(shù)據(jù)第三章 計(jì)算

41、機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n四、傳輸層四、傳輸層n傳輸層對(duì)應(yīng)于傳輸層對(duì)應(yīng)于OSIOSI參考模型的傳輸層，為應(yīng)用層實(shí)體提供端到參考模型的傳輸層，為應(yīng)用層實(shí)體提供端到端的通信功能。端的通信功能。n端口號(hào)：邏輯意義上的端口，用于標(biāo)記主機(jī)上不同的應(yīng)用程端口號(hào)：邏輯意義上的端口，用于標(biāo)記主機(jī)上不同的應(yīng)用程序。通過序。通過“IPIP地址端口號(hào)地址端口號(hào)”可區(qū)分不同的應(yīng)用程序進(jìn)程?？蓞^(qū)分不同的應(yīng)用程序進(jìn)程。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n該層定義的兩個(gè)主要的協(xié)議：該層定義的兩個(gè)主要的協(xié)議：n傳輸控制協(xié)議（傳輸控制協(xié)議（TCPTCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDPUDP）nTCPTCP協(xié)議提供的是一種可靠的、面

42、向連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；而協(xié)議提供的是一種可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；而UDPUDP協(xié)議提供的是不可靠的、無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。協(xié)議提供的是不可靠的、無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。nTCPTCP的執(zhí)行機(jī)制：的執(zhí)行機(jī)制：n建立建立TCPTCP連接，傳輸報(bào)文段，拆除連接，傳輸報(bào)文段，拆除TCPTCP連接連接n其中，建立和拆除是通過其中，建立和拆除是通過“三次握手三次握手”來完成的。來完成的。n五、應(yīng)用層五、應(yīng)用層n應(yīng)用層對(duì)應(yīng)于應(yīng)用層對(duì)應(yīng)于OSIOSI參考模型的高層，為用戶提供所需要的各種參考模型的高層，為用戶提供所需要的各種服務(wù)，例如：服務(wù)，例如：FTPFTP、TelnetTelnet、DNSDNS、S

43、MTPSMTP等。等。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)nOSIOSI參考模型和參考模型和TCP/IPTCP/IP參考模型的比較參考模型的比較 OSIOSI參考模型和參考模型和TCP/IPTCP/IP參考參考模型都采用了層次結(jié)構(gòu)的概念，但前者是七層模型，后者是四層結(jié)構(gòu)。模型都采用了層次結(jié)構(gòu)的概念，但前者是七層模型，后者是四層結(jié)構(gòu)。它們的主要不同點(diǎn)如下：它們的主要不同點(diǎn)如下：n1. 1. 服務(wù)、接口和協(xié)議服務(wù)、接口和協(xié)議nOSIOSI參考模型的概念清晰，明確定義了這三個(gè)概念及它們之間參考模型的概念清晰，明確定義了這三個(gè)概念及它們之間的關(guān)系；而的關(guān)系；而TCP/IPTCP/IP參

44、考模型沒有明確區(qū)分服務(wù)、接口和協(xié)議。參考模型沒有明確區(qū)分服務(wù)、接口和協(xié)議。n2. 2. 模型和協(xié)議的關(guān)系模型和協(xié)議的關(guān)系nOSIOSI是先有模型，后有協(xié)議；是先有模型，后有協(xié)議；TCP/IPTCP/IP是先有協(xié)議，后有模型是先有協(xié)議，后有模型n3. 3. 面向連接和無連接的服務(wù)面向連接和無連接的服務(wù)nOSIOSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層既提供面向連接的服務(wù)，又提供無連接參考模型的網(wǎng)絡(luò)層既提供面向連接的服務(wù)，又提供無連接服務(wù)。但是傳輸層只提供面向連接的服務(wù)。服務(wù)。但是傳輸層只提供面向連接的服務(wù)。nTCP/IPTCP/IP參考模型的網(wǎng)際互連層只提供無連接服務(wù)，而傳輸層提參考模型的網(wǎng)際互連層只提供無連接服務(wù)，而傳輸層提供面向連接的服務(wù)（供面向連接的服務(wù)（TCPTCP）和無連接服務(wù)（）和無連接服務(wù)（UDPUDP）。）。第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP (User Datagram Protocol)nUDP協(xié)議是一種面向無連接的協(xié)議，因此，它不能提供可協(xié)議是一種面向無連接的協(xié)議，因此，它不能提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，而且靠的數(shù)據(jù)傳輸，而且UDP不進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)，必須由應(yīng)用層不進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)，必須由應(yīng)用層的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)可靠性機(jī)制和差錯(cuò)控制，以保證端到端數(shù)的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)可靠性機(jī)制和差錯(cuò)控制，以保證端到端數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。據(jù)傳輸?shù)恼_性。n雖然雖然U