計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議

2023/1/41第2章計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議

本章將對計算機網(wǎng)絡(luò)模型進行分析和討論。先介紹網(wǎng)絡(luò)的兩類標準；再簡述OSI參考模型、計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及TCP/IP模型；最后對兩種模型進行了比較，并論述了他們各自的意義。

2023/1/42第2章計算機網(wǎng)絡(luò)模型2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的標準化2.2ISO-OSI參考模型2.3OSI參考模型中的數(shù)據(jù)傳送2.4通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)的功能特性2.5計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)2.6TCP/IP模型2.7練習(xí)與思考2023/1/432.1計算機網(wǎng)絡(luò)的標準化

在計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期，公司和廠家各自開發(fā)出了多種網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品（網(wǎng)卡、電纜、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、協(xié)議），推出了若干種計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。這些產(chǎn)品和體系結(jié)構(gòu)互不兼容。一方面，他們針對著不同的應(yīng)用對象，憑借的是各自不同的技術(shù)條件；另一方面，為了市場競爭，總希望自己異軍突起、獨領(lǐng)風(fēng)騷，更不用說對其產(chǎn)品實行高度的技術(shù)保密。這種情況嚴重地妨礙了用戶的投資方向，他們從不同廠家買回的產(chǎn)品不能互連成網(wǎng)，這顯然不利于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及，也不利于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身的發(fā)展。于是人們普遍要求制定一套統(tǒng)一的標準來規(guī)范網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，而只要使用遵從這些標準的網(wǎng)絡(luò)組件，就可以將不同種類的計算機互連成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這不僅有利于用戶，也有利于開發(fā)商，因為它為符合標準的產(chǎn)品擴大了市場，從而導(dǎo)致大規(guī)模生產(chǎn)、促使成本的降低。顯然系統(tǒng)之間的相互作用只涉及系統(tǒng)的外部行為，而和系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與功能無關(guān)。因此，關(guān)于互聯(lián)系統(tǒng)的任何標準都只是對系統(tǒng)外部特性的規(guī)定。

2023/1/442.1計算機網(wǎng)絡(luò)的標準化2.1.1兩類標準2.1.2國際電信聯(lián)合會ITU2.1.3國際標準化組織ISO2023/1/452.1.1兩類標準

有兩類標準：既成的與法定的。前者是在沒有計劃的情況下自發(fā)形成并得到一致公認的。例如IBMPC及其系列產(chǎn)品就是小型辦公計算機的既成事實的標準，因為盡管沒有任何一個權(quán)威機構(gòu)以權(quán)威的文件宣布，然而許多廠商都追隨他，競相仿造。后者為某些權(quán)威標準化機構(gòu)制定或采納，因而是正式的、合法的標準。國際標準權(quán)威機構(gòu)可以分為兩類：根據(jù)政府間的協(xié)議而建立的以及義務(wù)性的非協(xié)議組織。在計算機網(wǎng)絡(luò)標準化領(lǐng)域里，屬于前一類的機構(gòu)中最重要的一個是國際電信聯(lián)合會（InternationalTelecommunicationUnion，ITU），而屬于后一類的機構(gòu)中最重要的一個則是國際標準化組織（InternationalStandardsOrganization，ISO）。2023/1/462.1.2國際電信聯(lián)合會ITU

國際電信聯(lián)合會是國際電信界最有影響的組織，他的工作是標準化國際電信；其前身成立于1865年，當時的成員是歐洲許多政府的代表。1947年ITU成為聯(lián)合國的一個辦事處，他有三個主要部門：無線通信部門（ITU-R），電信標準化部門（ITU-T），開發(fā)部門（ITU-D）。ITU-R為世界范圍的利益競爭組織分配無線頻率。ITU-T的前身是CCITT（ConsultativeCommittee，InternationalTelegraphandTelephone，國際電報電話咨詢委員會），他們處理電話和通信系統(tǒng)，在此兩個領(lǐng)域中提出建議。

ITU-T有五類成員：政府部門（國家郵電部），得到許可的私人營運商（AT&T，MCI，英國電信），電信制造商和科研組織，地區(qū)電信組織（歐洲ETST），對ITU-T工作感興趣的組織（銀行業(yè)和航空公司網(wǎng)絡(luò)）。所有成員都可以參與工作，但只有政府部門成員才能參加表決。

2023/1/472.1.2國際電信聯(lián)合會ITU

各國電信領(lǐng)域的法律地位很不一樣。一個極端是美國，由公用電信公司（CommonCarrier）提供通信服務(wù)，價格由價目表（Tariff）文檔規(guī)定，州內(nèi)通信部分由州公共事業(yè)委員會批準，州與州之間通信部分以及國際通信部分必須經(jīng)聯(lián)邦委員會批準。很多國家屬于另一個極端，電信業(yè)完全由政府控制。在世界范圍內(nèi)，潮流是從政府控制轉(zhuǎn)向自由化和競爭。如美國一類國家，由其政府派員參與工作和表決。

ITU-T的任務(wù)是制定電話、電報和數(shù)據(jù)通信接口的技術(shù)建議。盡管只是建議，各國政府最好還是采納，以避免把自己和別人隔開。ITU-T的開支由各成員國支付，富有的國家多給，貧窮的國家少給。越來越多的組織愿意參加到ITU-T中來。

2023/1/482.1.3國際標準化組織ISO

這是在國際標準界最有影響的組織，成立于1946年，成員是89個成員國的國家標準化組織，其中包括美國的ASNI，英國的BSI，德國的AFNOR，法國的DIN。他有大約200個技術(shù)委員會（TC），按創(chuàng)建順序編號，分別處理專門的主題。例如，TC1處理螺釘和螺帽，TC97處理計算機及信息處理。委員會下設(shè)子委員會（SC），子委員會下設(shè)工作組（WG）。實際工作大部分由工作組完成，其成員為世界各地正在標準化自己產(chǎn)品的雇主所指定；另有一些是政府官員，他們熱心于使自己國家的實現(xiàn)方法成為國際標準。學(xué)術(shù)專家活躍于各個工作組中。ISO是ITU-T的成員，他們合作得很好，從而避免了兩個正式的、但互不兼容的標準的出現(xiàn)。

ISO采納標準的程序大體相同：某個國家的標準化組織覺得在某一領(lǐng)域里需要有一個國際標準，于是就成立一個工作組以提出委員會草案（CommitteeDraft，CD）；2023/1/492.1.3國際標準化組織ISO

在得到多數(shù)成員贊同后，就制定一個稱為國際標準草案的修訂文檔（DraftInternationalStandard，DIS），將此文檔在成員中傳閱以評價、投票；最后準備好國際標準（InternationalStandard，IS）文本，再經(jīng)核準出版。對有爭議的領(lǐng)域來說，整個過程可能要持續(xù)好幾年。除了ISO和CCITT外，另一個標準化主角是電器和電子工程師協(xié)會（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，IEEE）。他是世界上最大的專業(yè)組織，在電子工程和計算機領(lǐng)域內(nèi)，IEEE有一個標準化組織制定各種標準。2023/1/4102.1.4IAB、IRTF、IETF與因特網(wǎng)協(xié)會IAB、IRTF、IETF與InternetSociety（因特網(wǎng)協(xié)會）都是因特網(wǎng)標準界最有影響的一些組織。當ARPANET組建時美國國防部設(shè)立了一個非正式委員會來監(jiān)督它。1983年，該委員會更名為IAB（InternetActivitiesBoard），即因特網(wǎng)活動委員會。IAB的意義后來變?yōu)镮nternetArchitectureBoard，即因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)委員會。1989年夏天，IAB被重組，研究人員被轉(zhuǎn)移到因特網(wǎng)研究特別任務(wù)組IRTF（InternetResearchTaskForce）及因特網(wǎng)工程特別任務(wù)組IETF（InternetEngineeringTaskForce），兩者都是IAB的附屬機構(gòu)。而IAB則接納了更廣泛組織的人員。成員服務(wù)2年，新成員由老成員指定。后來由對因特網(wǎng)感興趣的人組成了因特網(wǎng)協(xié)會（InternetSociety）。在某種意義上，該協(xié)會可以比之于美國計算機協(xié)會（AssociationforComputingMachinery，ACM）或IEEE。他由選舉的理事會管理，理事會指定IAB成員。

2022/12/29112.1.4IAB、IRTF、IETF與因特網(wǎng)協(xié)會會最初，IAB大約每10個成員帶領(lǐng)一一隊人專門研研究某些重要要問題。當需需要新的標準準時，IAB成員就會將其其研究出來并并公之于眾，，研究生即可可將其實現(xiàn)。。他們之間的的交流通過一一系列被稱為為請求評注RFC（RequestForComments）的技術(shù)報告告來完成。RFC按時間順序編編號，在線存存放，感興趣趣的人都可以以得到他。后后來把研究和和工程分開了了。IRTF集中注意長期期的研究，而而IETF則處理短期的的工程問題。。按照ISO模式，更正式式的標準化程程序被采納。。為了成為提提議標準（ProposedStandard），必須在RFC中詳細闡明基基本思想，并并能在團體中中引起足夠的的興趣。為了了能達到草案案標準（DraftStandard），必須至少少在兩個獨立立的地點、經(jīng)經(jīng)過四個月完完全測試的運運行實現(xiàn)。若若IAB認為該思想可可行、軟件能能工作，就宣宣布此RFC為因特網(wǎng)標準準（InternetStandard）。2022/12/29122.2ISO-OSI參考模模型OSI參考模模型對對于計計算機機網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的發(fā)發(fā)展有有著十十分深深遠的的影響響，包包括像像TCP/IP這樣的的協(xié)議議，都都在從從它那那里吸吸取有有價值值的成成份。。它揭揭示了了組成成網(wǎng)絡(luò)絡(luò)各組組件的的內(nèi)在在聯(lián)系系，揭揭示了了網(wǎng)絡(luò)絡(luò)運行行的根根本原原理。。要想想很好好地掌掌握各各種網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，，就必必須要要真正正理解解OSI參考模模型。。OSI參考模模型表表示在在圖3.1中。下下面我我們按按照從從第1層至第第7層的順順序，，依次次介紹紹OSI參考模模型的的各層層協(xié)議議。2022/12/29132.2ISO-OSI參考考模模型型761235應(yīng)用層協(xié)議內(nèi)部子網(wǎng)協(xié)議傳輸層協(xié)議會話層協(xié)議表示層協(xié)議物理層主機-路由器協(xié)議鏈路層主機-路由器協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層主機-路由器協(xié)議中繼節(jié)點中繼節(jié)點傳輸介質(zhì)數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會話層表示層應(yīng)用層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會話層表示層應(yīng)用層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層圖2.1ISO-OSI參考模型42.2ISO-OSI參考考模模型型761235應(yīng)用層協(xié)議內(nèi)部子網(wǎng)協(xié)議傳輸層協(xié)議會話層協(xié)議表示層協(xié)議物理層主機-路由器協(xié)議鏈路層主機-路由器協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層主機-路由器協(xié)議中繼節(jié)點中繼節(jié)點傳輸介質(zhì)數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會話層表示層應(yīng)用層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會話層表示層應(yīng)用層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層圖2.1ISO-OSI參考模型42022/12/29142.2ISO-OSI參考考模模型型2.2.1物理理層層（（PhysicalLayer）2.2.2數(shù)據(jù)據(jù)鏈鏈路路層層（（DataLinkLayer）2.2.3網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層層（（NetworkLayer）2.2.4傳輸層層（TransportLayer）2.2.5會話層層（SessionLayer）2.2.6表示層層（PresentationLayer）2.2.7應(yīng)用層層（ApplicationLayer）2022/12/29152.2.1物理層層（PhysicalLayer）這是OSI模型的的最低低層，，向下下直接接與物物理傳傳輸介介質(zhì)相相連接接，他他不是是軟件件。物物理協(xié)協(xié)議是是各種種網(wǎng)絡(luò)絡(luò)設(shè)備備進行行互連連時必必須遵遵守的的低層層協(xié)議議。設(shè)設(shè)立物物理層層的目目的是是實現(xiàn)現(xiàn)兩個個物理理設(shè)備備之間間二進進制比比特流流的透透明傳傳輸，，對數(shù)數(shù)據(jù)鏈鏈路層層屏蔽蔽物理理傳輸輸介質(zhì)質(zhì)的特特性，，以便便對高高層協(xié)協(xié)議有有最大大的透透明性性。在在發(fā)送送端，，物理理層將將來自自鏈路路層的的比特特流逐逐位發(fā)發(fā)送給給傳輸輸介質(zhì)質(zhì)；在在相鄰鄰的下下一個個節(jié)點點，物物理層層逐位位接收收比特特流。。無論論是發(fā)發(fā)送端端還是是接收收端，，物理理層都都并不不過問問這些些比特特流的的結(jié)構(gòu)構(gòu)與含含義。。物理層層規(guī)定定了傳輸介介質(zhì)的的接口口特性性，包包括機械、、電氣氣、功功能與與規(guī)程程特性性，以以建立立、保保持和和釋放放數(shù)據(jù)據(jù)鏈路路實體體之間間的物物理連連接。。其基基本功功能包包括：：物理理連接接的建建立、、保持持和釋釋放，，比特特的發(fā)發(fā)送和和接收收，差差錯控控制以以及內(nèi)內(nèi)部管管理等等。該該層涉涉及通通信介介質(zhì)的的機電電、特特性參參數(shù)與與規(guī)格格，包包括介介質(zhì)的的直接接，數(shù)數(shù)據(jù)傳傳輸速速率及及特性性阻抗抗，連連接器器的引引腳數(shù)數(shù)目及及功能能2022/12/29162.2.1物理層層（PhysicalLayer）分配，，信號號的約約定、、信號號允許許傳輸輸?shù)淖钭畲缶嗑嚯x及及其調(diào)調(diào)制或或編碼碼方式式等。。在幾種種常用用的物物理層層標準準中，，通常常將具具有一一定數(shù)數(shù)據(jù)處處理及及發(fā)送送、接接收數(shù)數(shù)據(jù)能能力的的設(shè)備備稱為為數(shù)據(jù)據(jù)終端端設(shè)備備（DataTerminalEquipment，DTE），而而把介介于DTE與傳輸輸介質(zhì)質(zhì)之間間的設(shè)設(shè)備稱稱為數(shù)數(shù)據(jù)電電路終終端設(shè)設(shè)備（（DataCircuit-terminatingEquipment，DCE）。DCE在DTE與傳輸輸介質(zhì)質(zhì)之間間提供供信號號變換換和編編碼功功能，，并負負責建建立、、維護護和釋釋放物物理連連接。。DTE可以是是一臺臺計算算機，，也可可以是是一臺臺I/O設(shè)備。。DCE的典型型設(shè)備備是與與電話話線路路連接接的調(diào)調(diào)制解解調(diào)器器。在物理層層通信過過程中，，DCE一方面要要將DTE傳送的數(shù)數(shù)據(jù)按比比特流順順序逐位位發(fā)往傳傳輸介質(zhì)質(zhì)，同時時也需要要將從傳傳輸介質(zhì)質(zhì)接收到到的比特特流順序序傳送給給DTE。因此在在DTE與DCE之間，既既2022/12/29172.2.1物理層（（PhysicalLayer）有數(shù)據(jù)信信息傳輸輸，也應(yīng)應(yīng)有控制制信息傳傳輸，這這就需要要高度協(xié)協(xié)調(diào)地工工作，需需要制定定DTE與DCE接口標準準，而這這些標準準就是物物理接口口標準。?？梢?，物物理接口口標準定定義了物物理層與與物理傳傳輸介質(zhì)質(zhì)之間的的邊界與與接口。。物理接接口的四四個特性性是機械械特性、、電氣特特性、功功能特性性與規(guī)程程特性。。2022/12/29182.2.2數(shù)據(jù)鏈路路層（DataLinkLayer）鏈路層軟軟件運行行于插入入主機與與插入路路由器的的網(wǎng)卡中中。在發(fā)發(fā)送端，，鏈路層層將來自自網(wǎng)絡(luò)層層的分組組，加上上幀頭、、幀尾組組織成一一幀，向向下發(fā)送送給物理理層；在在相鄰的的接收節(jié)節(jié)點，鏈鏈路層將將來自物物理層的的比特流流重新組組織成一一幀，并并校驗其其是否正正確。若若正確，，則剝?nèi)ト^、、幀尾，，再向上上傳送給給網(wǎng)絡(luò)層層，并向向相鄰的的前一節(jié)節(jié)點發(fā)回回正確收收到該幀幀的應(yīng)答答；若不不正確，，則向相相鄰的前前一節(jié)點點發(fā)回收收到錯誤誤幀的應(yīng)應(yīng)答。前前一節(jié)點點若收到到正確應(yīng)應(yīng)答，則則發(fā)送下下一幀；；若收到到錯誤應(yīng)應(yīng)答，則則重發(fā)該該幀。節(jié)節(jié)點每發(fā)發(fā)出一個個幀，就就啟動定定一個時時器，若若定時時時間到還還沒有收收到應(yīng)答答，也重重發(fā)該幀幀。若節(jié)節(jié)點收到到正確的的幀，但但應(yīng)答幀幀丟失，，前一節(jié)節(jié)點也會會重發(fā)該該幀。這這樣，接接收節(jié)點點將會收收到重復(fù)復(fù)的幀，，并將其其丟棄。。定時器器的定時時時間是是系統(tǒng)根根據(jù)相鄰鄰的下一一節(jié)點的的距離自自動計算算出來的的，是傳傳送一個個幀、并并收到應(yīng)應(yīng)答幀的的往返時時間之和和。2022/12/29192.2.2數(shù)據(jù)鏈路層（（DataLinkLayer）設(shè)立數(shù)據(jù)鏈路路層的主要目目的是將一條條原始的、有有差錯的物理理線路變?yōu)閷W(wǎng)絡(luò)層無差差錯的數(shù)據(jù)鏈鏈路。為了實實現(xiàn)這個目的的，數(shù)據(jù)鏈路路層必須具備備以下基本功功能：在相鄰鄰的兩個網(wǎng)絡(luò)絡(luò)實體之間建建立、保持和和釋放數(shù)據(jù)鏈鏈路，確定信信息怎樣在鏈鏈路中傳輸、、信息的格式式、成幀和拆拆幀、產(chǎn)生校校驗碼、差錯錯控制、數(shù)據(jù)據(jù)流量控制及及鏈路管理等等。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸輸線路的結(jié)構(gòu)構(gòu)及系統(tǒng)要求求性能的不同同，數(shù)據(jù)鏈路路控制協(xié)議可可分成兩大類類：面向字符符的數(shù)據(jù)鏈路路控制協(xié)議和和面向比特的的數(shù)據(jù)鏈路控控制協(xié)議。前前者主要包括括ISO1745，IBM二進制同步通通信（BSC），DEC的數(shù)字數(shù)據(jù)通通信報文協(xié)議議（DDCMP）等；后者主主要包括ANSI的高級數(shù)據(jù)通通信控制規(guī)程程（ADCCP），ISO的高級數(shù)據(jù)鏈鏈路控制（HDLC）規(guī)程，IBM的同步數(shù)據(jù)鏈鏈路控制（SDLC）等協(xié)議。2022/12/29202.2.3網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）網(wǎng)絡(luò)層軟件件通常運行行于所有主主機及路由由器上。在在源端主機機中，它接接收來自傳傳輸層的分分組，根據(jù)據(jù)分組上標標記的目標標主機，從從路徑表中中尋找路徑徑，確定應(yīng)應(yīng)該發(fā)送去去往的下一一個節(jié)點并并標記在分分組頭上，，再將分組組向下發(fā)送送給鏈路層層。在中間間節(jié)點（路路由器），，網(wǎng)絡(luò)層先先是收到來來自鏈路層層的一個分分組，根據(jù)據(jù)分組上標標記的目標標主機，從從路徑表中中尋找路徑徑，確定應(yīng)應(yīng)該發(fā)送去去往的下一一個節(jié)點并并修改分組組頭上的標標記，再將將分組向下下發(fā)送給鏈鏈路層。在在目標端主主機中，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層先是是收到來自自鏈路層的的一個分組組，再將分分組頭剝?nèi)ト?，并向上上傳送給傳傳輸層。網(wǎng)絡(luò)層也叫叫通信子網(wǎng)網(wǎng)層，主要要負責對通通信子網(wǎng)進進行監(jiān)控。。其基本功功能是：在在兩個通信信的端系統(tǒng)統(tǒng)之間，為為建立、保保持及釋放放連接和數(shù)數(shù)據(jù)傳送而而提供路由由選擇、數(shù)數(shù)據(jù)交換、、流量控制制、擁塞控控制、差錯錯控制及恢恢復(fù)等功能能。數(shù)據(jù)鏈鏈路層協(xié)議議是兩個2022/12/29212.2.3網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層層（（NetworkLayer）直接接連連接接的的節(jié)節(jié)點點間間的的通通信信協(xié)協(xié)議議，，他他不不能能解解決決數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)經(jīng)經(jīng)過過通通信信子子網(wǎng)網(wǎng)中中多多個個轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)接接節(jié)節(jié)點點的的通通信信問問題題。。設(shè)設(shè)置置網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層層的的主主要要目目的的就就是是要要為為報報文文分分組組以以最最佳佳路路徑徑通通過過通通信信子子網(wǎng)網(wǎng)到到達達目目的的主主機機提提供供服服務(wù)務(wù)，，而而網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)用用戶戶不不必必關(guān)關(guān)心心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的拓拓撲撲結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與所所使使用用的的通通信信介介質(zhì)質(zhì)。。從OSI參考考模模型型的的角角度度看看，，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層層提提供供的的服服務(wù)務(wù)可可分分為為兩兩類類：：面面向向連連接接的的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)服服務(wù)務(wù)（（ConnectionOrientedNetworkService）和和面面向向無無連連接接的的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)服服務(wù)務(wù)（（ConnectionlessNetworkService）。。網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層層的的典典型型協(xié)協(xié)議議可可包包括括CCITT的X.25建議議。。2022/12/29222.2.4傳輸輸層層（（TransportLayer）只運運行行于于所所有有主主機機上上。。在在源源端端主主機機中中，，傳傳輸輸層層將將來來自自會會話話層層的的報報文文，，按按照照當當前前網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的要要求求分分成成若若干干分分組組。。每每個個分分組組都都要要標標記記上上目目標標主主機機及及分分組組序序號號，，再再按按照照順順序序?qū)⒁灰粋€個分分組組向向下下發(fā)發(fā)送送給給網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層層。。在在目目標標端端主主機機中中，，當當傳傳輸輸層層收收到到來來自自網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層層的的分分組組后后，，要要按按照照分分組組序序號號將將其其重重新新組組裝裝成成報報文文，，然然后后向向上上傳傳送送給給會會話話層層。。傳輸層是是七層模模型中最最關(guān)鍵的的一層，，其基本本功能是是：將報報文分割割為分組組或?qū)⒎址纸M組織織成報文文；為會會話實體體提供傳傳輸連接接的建立立、數(shù)據(jù)據(jù)傳輸和和連接釋釋放，為為源主機機和目的的主機之之間提供供可靠透透明的數(shù)數(shù)據(jù)傳送送。該層層位于面面向通信信業(yè)務(wù)的的通信子子網(wǎng)和面面向網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)用的的資源子子網(wǎng)之間間，同時時也是主主機與通通信處理理機（網(wǎng)網(wǎng)卡）的的界面。。傳輸層的的任務(wù)是是向用戶戶提供可可靠的、、透明的的、端到到端（EndtoEnd）的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸，，以及差差錯控制制和流量量控制機機制。2022/12/29232.2.4傳輸層層（TransportLayer）由于它它的存存在，，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)硬件件技術(shù)術(shù)的任任何變變化對對高層層都是是不可可見的的。也也就是是說，，會話話層、、表示示層、、應(yīng)用用層的的設(shè)計計不必必考慮慮底層層硬件件細節(jié)節(jié)。所所謂端端到端端是相相對鏈鏈接而而言的的。OSI參考模模型的的四層層到七七層屬屬于端端到端端方式式，而而一層層到三三層屬屬于鏈鏈接方方式。。在通通信雙雙方的的兩機機器之之間，，有一一對應(yīng)應(yīng)用程程序或或進程程直接接對話話，他他們并并不關(guān)關(guān)心底底層的的實現(xiàn)現(xiàn)技術(shù)術(shù)，這這是端端到端端的；；底層層的鏈鏈接方方式就就不一一樣，，他要要負責責處理理通信信鏈路路中的的任何何相鄰鄰機器器之間間的通通信。。一般般情況況下，，傳輸輸層為為每一一條傳傳輸連連接生生成一一條網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連連接，，而需需要高高吞吐吐率的的傳輸輸連接接可以以同時時占用用多條條網(wǎng)絡(luò)絡(luò)連接接，相相反，，為了了節(jié)省省網(wǎng)絡(luò)絡(luò)帶寬寬及降降低費費用，，也可可以有有多條條傳輸輸連接接復(fù)用用同一一條網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連連接。。典型的的傳輸輸層協(xié)協(xié)議是是ISO第0類（Class0）至第第4類（Class4）傳輸輸協(xié)議議。2022/12/29242.2.5會話層層（SessionLayer）在OSI環(huán)境中中，一一次會會話（（會晤晤）是是指兩兩個用用戶進進程之之間為為完成成一次次完整整的通通信而而建立立的會會話連連接。。反過過來說說，應(yīng)應(yīng)用進進程之之間為為完成成某項項處理理任務(wù)務(wù)就要要進行行一系系列內(nèi)內(nèi)容相相關(guān)的的信息息交換換，會會話層層的目目的就就是為為有序序地、、方便便地進進行這這種信信息交交換，，提供供有效效的控控制和和管理理機制制。會話層層允許許在不不同從OSI參考模型上看，會話層之上各層是面向應(yīng)用的，會話層之下各層是面向通信的。會話層在兩者之間起到連接的作用。會話層的主要功能是向會話的應(yīng)用進程之間提供會話組織和同步服務(wù)，對數(shù)據(jù)的傳送提供控制和管理，以達到協(xié)調(diào)會話過程、為表示層實體提供更好的服務(wù)。

2022/12/29252.2.6表示層（（PresentationLayer）表示層包包含了處處理網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)用程程序數(shù)據(jù)據(jù)格式的的協(xié)議。。表示層層從應(yīng)用用層獲得得數(shù)據(jù)比表示層低的層次用于將數(shù)據(jù)從源端主機傳送到目的端主機，而表示層則要保證所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)經(jīng)傳送后其意義不變。因此，表示層要解決的問題是如何描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使之與機器無關(guān)。

各個不同的端系統(tǒng)可能有不同的數(shù)據(jù)表示：不同的機器字長、不同的浮點數(shù)格式以及不同的字符編碼等。因此，同一個信息在不同的端系統(tǒng)上會表現(xiàn)為不同的內(nèi)部形式。顯然這些不同的內(nèi)部數(shù)據(jù)表示不能用來在開放系統(tǒng)之間交換。開放系統(tǒng)之間必須有一種共同的語言作為信息交換的2022/12/29262.2.6表示層（PresentationLayer）工具，這種工工具應(yīng)該與任任何實際系統(tǒng)統(tǒng)無關(guān)，即具具有抽象性，，有很強的表表達能力，還還能方便地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成各種具具體形式。一種通用的數(shù)數(shù)據(jù)表示語言言首先在CCITT關(guān)于報文處理理系統(tǒng)的X.400系列建議中出出現(xiàn)。這種表表示語法后來來由ISO改編為ASN.1（AbstractSyntaxNotaion.1）標準（即ISO8824），與之配套套的基本編碼碼規(guī)則BER（BasicEncodingRule）包含在ISO8825文件中。ASN.1用一種抽象的的方法描述數(shù)數(shù)據(jù)，這種對對信息的抽象象描述叫做抽抽象語法。抽抽象語法形成成了各種端系系統(tǒng)之間的共共同語言。應(yīng)應(yīng)用元素用抽抽象語法表示示他們要交換換的信息，這這樣可以保證證信息在端系系統(tǒng)之間交換換時保持語義義一致。BER則負責把抽象象語法表示的的信息變成適適合于傳輸?shù)牡谋忍亓鳎珺ER確定的一組規(guī)規(guī)則叫做傳輸輸語法。2022/12/29272.2.6表示層層（PresentationLayer）ASN.1和BER共同構(gòu)構(gòu)成了了OSI的表示示層標標準，，ASN.1提供了了與機機器無無關(guān)的的表示示信息息的形形式方方法。。這可可以看看作是是表示示層提提供的的一種種服務(wù)務(wù)，這這個服服務(wù)的的用戶戶就是是應(yīng)用用元素素。若若應(yīng)用用協(xié)議議數(shù)據(jù)據(jù)單元元（APDU）用ASN.1來定義義，那那么用用ASN.1描述的的APDU交給表表示層層后成成為表表示服服務(wù)數(shù)數(shù)據(jù)單單元PSDU。表示示層根根據(jù)PSDU中的抽抽象語語法選選擇適適當?shù)牡木幋a碼規(guī)則則（即即傳送送語法法）把把信息息傳送送到遠遠端系系統(tǒng)，，遠端端系統(tǒng)統(tǒng)再根根據(jù)同同樣的的編碼碼規(guī)則則對信信息進進行還還原。。值得注注意的的是對對應(yīng)一一種抽抽象語語法不不止有有一種種編碼碼規(guī)則則。例例如，，有時時需要要加密密，有有時需需要壓壓縮，，有時時兩者者都需需要，，有時時兩者者都不不需要要，只只是編編碼為為簡單單代碼碼。2022/12/29282.2.7應(yīng)用用層層（（ApplicationLayer）應(yīng)用用層層是是OSI模型型的的最最高高層層，，他他為為用用戶戶的的應(yīng)應(yīng)用用進進程程訪訪問問OSI環(huán)境境提提供供服服務(wù)務(wù)，，是是最最終終用用戶戶應(yīng)應(yīng)用用程程序序訪訪問問網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)服服務(wù)務(wù)的的地地方方。。OSI關(guān)心心的的主主要要是是進進程程之之間間的的通通信信行行為為，，因因而而對對應(yīng)應(yīng)用用進進程程所所進進行行的的抽抽象象只只保保留留了了應(yīng)應(yīng)用用進進程程與與應(yīng)應(yīng)用用進進程程間間交交互互行行為為的的有有關(guān)關(guān)部部分分。。經(jīng)經(jīng)過過抽抽象象后后的的應(yīng)應(yīng)用用進進程程就就是是應(yīng)應(yīng)用用實實體體（（AppilcationEntity，AE）。。對對等等應(yīng)應(yīng)用用實實體體間間的的通通信信使使用用應(yīng)應(yīng)用用協(xié)協(xié)議議。。應(yīng)應(yīng)用用協(xié)協(xié)議議的的復(fù)復(fù)雜雜性性差差別別很很大大，，有有的的涉涉及及兩兩個個實實體體，，有有的的涉涉及及多多個個實實體體，，而而有有的的應(yīng)應(yīng)用用協(xié)協(xié)議議則則涉涉及及兩兩個個或或多多個個系系統(tǒng)統(tǒng)。。為完完成成作作業(yè)業(yè)所所必必須須的的、、用用于于這這一一連連串串處處理理的的實實體體（（例例如如計計算算機機程程序序））稱稱為為應(yīng)應(yīng)用用進進程程（（AppilcationProcess，AP）。。在在OSI的AP功能能中中，，對對與與通通信信有有關(guān)關(guān)的的功功能能進進行行了了模模塊塊化化處處理理，，以以使使得得他他無無論論在在什什么么計計算算機機系系統(tǒng)統(tǒng)中中，，都都可可以以同同樣樣使使用用。。這這些些與與通通信信有有關(guān)關(guān)的的功功能能稱稱為為應(yīng)應(yīng)用用實實體體。?？煽梢砸哉f說，，AE是AP中通通信信功功能能的的代代辦辦。。通通常常，，為為完完成成某某一一任任務(wù)務(wù)的的程程序序2022/12/29292.2.7應(yīng)用層（（ApplicationLayer）存放在磁磁盤一類類的媒體體中，當當需要時時，才把把他調(diào)入入內(nèi)存中中執(zhí)行。。AP與API的關(guān)系，，很類似似于存放放在磁盤盤中的程程序與執(zhí)執(zhí)行程序序的關(guān)系系。與應(yīng)應(yīng)用實體體相關(guān)聯(lián)聯(lián)的是應(yīng)應(yīng)用實體體調(diào)用（（AppilcationEntityInvocation，AEI）。應(yīng)用用實體和和應(yīng)用實實體調(diào)用用之間的的關(guān)系也也與AP和API的關(guān)系相相同。AEI是由幾個個基本的的通信功功能的集集合組成成的。這這些基本本通信功功能，在在OSI中稱為應(yīng)應(yīng)用服務(wù)務(wù)元素（（ApplicationServiceElement，ASE）。在ASE中，有很很多業(yè)務(wù)務(wù)都通用用（或比比較通用用）的基基本功能能和各業(yè)業(yè)務(wù)特有有的功能能。目前已成成為OSI標準的應(yīng)應(yīng)用層協(xié)協(xié)議有以以下幾種種。（1）作為各各通信業(yè)業(yè)務(wù)通用用的ASE聯(lián)合控制制服務(wù)元元素（ACSE）遠程操作作服務(wù)（（ROS）高可靠性性傳送服服務(wù)（RTS）2022/12/29302.2.7應(yīng)用層（ApplicationLayer）托付、并發(fā)和和恢復(fù)控制（（CCR）（2）作為各通信信業(yè)務(wù)特有的的ASE文件傳送、訪訪問和管理（（FTAM）虛擬終端（VirtualTerminal，VT）作業(yè)傳送和操操縱（JobTransferandManipulation，JTM）報文處理系統(tǒng)統(tǒng)（MessageOrientedTextInterchangeSystem，MHS/MOTIS）業(yè)務(wù)處理（TransactionProcessing，TP）文檔傳送和操操縱（DocumentTrasferandManipulation，DTAM）遠程數(shù)據(jù)庫訪訪問（RemoteDatabaseAccess，RDA）2022/12/29312.3OSI參考模型中的的數(shù)據(jù)傳送本節(jié)講述的內(nèi)內(nèi)容是：在OSI模型中傳送的的數(shù)據(jù)的基本本格式，講述述在不同協(xié)議議層次傳送的的不同數(shù)據(jù)塊塊，講述數(shù)據(jù)據(jù)是如何傳送送的，以及虛虛擬通信與實實際通信的概概念。2022/12/29322.3OSI參考模型中中的數(shù)據(jù)傳傳送3.3.1數(shù)據(jù)傳送單單元和路徑徑3.3.2數(shù)據(jù)傳送操操作2022/12/29332.3.1數(shù)據(jù)據(jù)傳傳送送單單元元和和路路徑徑圖3.3描述述了了數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)模模塊塊在在OSI參考考模模型型中中傳傳送送的的基基本本模模塊塊和和路路徑徑，，下下面面分分別別解解釋釋。。主主機機A應(yīng)用用進進程程與與主主機機B應(yīng)用用進進程程，，兩兩者者中中有有一一個個是是發(fā)發(fā)送送進進程程，，負負責責發(fā)發(fā)送送數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)；；另另一一端端則則是是接接收收進進程程負負責責接接收收數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。。1.數(shù)據(jù)據(jù)的的包包裝裝與與傳傳送送在發(fā)發(fā)送送端端，，用用戶戶通通過過應(yīng)應(yīng)用用進進程程將將數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)以以字字節(jié)節(jié)流流的的格格式式傳傳送送到到應(yīng)應(yīng)用用層層；；應(yīng)應(yīng)用用層層對對其其加加上上頭頭信信息息H7形成成應(yīng)應(yīng)用用層層的的協(xié)協(xié)議議數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)單單元元APDU（ApplicationProtocolDataUnit），，傳送送到到表表示示層層后后成成為為表表示示層層的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)；；表表示示層層在在其其數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)前前加加上上頭頭信信息息H6形成成表表示示層層的的協(xié)協(xié)議議數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)單單元元PPDU，傳送送到到會會話話層層后后成成為為會會話話層層的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。。依依此此類類推推。。通通常常把把應(yīng)應(yīng)用用層層、、表表示示層層、、會會話話層層和和傳傳輸輸層層傳傳送送的的協(xié)協(xié)議議數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)單單元元稱稱為為報報文文，，而而把把網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層層傳傳輸輸?shù)牡膮f(xié)協(xié)議議數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)單單元元稱稱為為分分組組或或數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)包包（（Packet），，數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)鏈鏈路路層層傳傳輸輸?shù)牡膮f(xié)協(xié)議議數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)單單元元是是數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)幀幀（（frame），，而而物物理理層層傳傳輸輸?shù)牡膮f(xié)協(xié)議議數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)單單元元則則是是比比特特。。需需要要指指出出的的是是，，從從網(wǎng)網(wǎng)2022/12/29342.3.1數(shù)據(jù)傳送單元元和路徑APDUSPDUTPDUPacketFrameBits圖2.3OSI模型中各層數(shù)據(jù)單元的形成及流動主機B應(yīng)用進程主機A應(yīng)用進程說明：H、M依次表示數(shù)據(jù)單元的頭部和尾部傳輸介質(zhì)比特流報文報文報文分組幀數(shù)據(jù)比特H7字節(jié)流字節(jié)流H7字節(jié)流H7字節(jié)流H7字節(jié)流字節(jié)流MH6H6H5H6H5H4H7H3H6H5H4H2H7H3H6H5H42022/12/29352.3.1數(shù)據(jù)傳送單元元和路徑絡(luò)層傳到數(shù)據(jù)據(jù)鏈路層的數(shù)數(shù)據(jù)，除了要要加上頭信息息H2之外，還要加加上尾信息M，然后整個作作為數(shù)據(jù)部分分傳送到物理理層。物理層層不再增加頭頭、尾信息，，而是直接將將二進制數(shù)據(jù)據(jù)通過物理介介質(zhì)發(fā)送到目目的節(jié)點的物物理層。目的的節(jié)點的物理理層收到該數(shù)數(shù)據(jù)后，逐層層上傳到接收收進程。其中中數(shù)據(jù)鏈路層層負責去掉H2和M，網(wǎng)絡(luò)層負責責去掉H3，依此類推，，一直到應(yīng)用用層去掉H7，把最原始用用戶數(shù)據(jù)傳遞遞給了接收進進程。2.虛擬通信與實實際傳送所謂協(xié)議數(shù)據(jù)據(jù)單元（PDU）就是對等層層實體之間通通過協(xié)議傳送送的數(shù)據(jù)。我我們看到，對對等層實體中中被傳送的協(xié)協(xié)議數(shù)據(jù)單元元是完全一樣樣的：在發(fā)送送方，實體所所發(fā)出的協(xié)議議數(shù)據(jù)單元，，就是在接收收方對等層實實體所接收到到的協(xié)議數(shù)據(jù)據(jù)單元。從形形式上說，通通信在對等層層實體之間進進行，但這是是虛擬的，發(fā)發(fā)送方實體調(diào)調(diào)用它相鄰的的下一層實體體來實現(xiàn)這一一通信，而相相鄰的下一層層實體又調(diào)用用其相鄰的下下一層實體，，直2022/12/29362.3.1數(shù)據(jù)據(jù)傳傳送送單單元元和和路路徑徑到物物理理層層。。可可見見，，數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的傳傳送送大大多多數(shù)數(shù)是是在在同同一一臺臺計計算算機機內(nèi)內(nèi)的的各各層層協(xié)協(xié)議議的的垂垂直直方方向向上上進進行行。。只只有有物物理理層層的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)傳傳送送才才是是實實際際的的。。3.頭信息的的作用在某一層層所加的的頭信息息是傳送送給對等等層實體體的控制制信息，，一般地地說，是是要求對對等層實實體要完完成的操操作。而而在數(shù)據(jù)據(jù)鏈路層層加在數(shù)數(shù)據(jù)尾端端的信息息M一般是校校驗數(shù)據(jù)據(jù)，要求求對等層層鏈路實實體以此此檢查本本次幀的的傳送是是否正確確。2022/12/29372.3.2數(shù)據(jù)傳送送操作現(xiàn)在來看看看數(shù)據(jù)據(jù)傳送過過程是怎怎樣進行行的。一一個網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)用程程序啟動動后，通通過系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)用，，調(diào)用應(yīng)應(yīng)用層實實體；應(yīng)應(yīng)用層實實體運行行，通過過函數(shù)調(diào)調(diào)用，調(diào)調(diào)用表示示層實體體；依此此類推，，網(wǎng)絡(luò)層層實體運運行后，，也通過過函數(shù)調(diào)調(diào)用，調(diào)調(diào)用設(shè)備備驅(qū)動程程序（鏈鏈路層實實體）；；而設(shè)備備驅(qū)動程程序運行行后則通通過I/O協(xié)議啟動動硬件（（網(wǎng)卡））工作，，一幀數(shù)數(shù)據(jù)被逐逐位發(fā)送送到傳輸輸介質(zhì)上上。接收收端的物物理層逐逐位接收收數(shù)據(jù)，，產(chǎn)生硬硬中斷，，設(shè)備驅(qū)驅(qū)動程序序響應(yīng)中中斷，逐逐位接收收數(shù)據(jù)，，并組織織成一幀幀，去掉掉幀頭和和幀尾，，然后產(chǎn)產(chǎn)生軟中中斷。網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層實實體響應(yīng)應(yīng)中斷，，從鏈路路層接收收一個分分組，去去掉分組組頭，然然后產(chǎn)生生一個軟軟中斷。。傳輸層層實體響響應(yīng)此中中斷，從從網(wǎng)絡(luò)層層接收一一個報文文，去掉掉報文頭頭，然后后產(chǎn)生一一個軟中中斷。依依此類推推，當應(yīng)應(yīng)用層實實體收到到報文后后，去掉掉報文頭頭，然后后使用一一個端口口號提供供給應(yīng)用用程序。。2022/12/29382.4通信協(xié)協(xié)議與與網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的功功能特特性數(shù)據(jù)通信協(xié)協(xié)議，這個個名詞聽起起來有些陌陌生，可能能有些不好好理解。其其實，它是是一種軟件件，是計算算機網(wǎng)絡(luò)中中最為核心心的軟件，，它運行于于所有節(jié)點點中。協(xié)議議也同時揭揭示了計算算機網(wǎng)絡(luò)的的功能特性性。2022/12/29392.4通信協(xié)議與與網(wǎng)絡(luò)的功功能特性3.4.1協(xié)議與協(xié)議議棧3.4.2實體和系統(tǒng)統(tǒng)3.4.3通信地址3.4.4協(xié)議是一組組規(guī)則的組組合3.4.5協(xié)議分層2022/12/29402.4.1協(xié)議議與與協(xié)協(xié)議議棧棧協(xié)議議是是計計算算機機網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中中實實體體之之間間有有關(guān)關(guān)通通信信規(guī)規(guī)則則約約定定的的集集合合，，是是關(guān)關(guān)于于同同一一層層次次的的對對等等實實體體之之間間的的概概念念，，而而協(xié)協(xié)議議棧棧是是指指特特定定系系統(tǒng)統(tǒng)中中所所有有層層次次的的協(xié)協(xié)議議的的集集合合。。協(xié)議議有有以以下下三三要要素素：：（1）語語法法（（Syntax）：：以以二二進進制制形形式式表表示示的的命命令令和和相相應(yīng)應(yīng)的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，如如數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)與與控控制制信信息息的的格格式式、、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)編編碼碼等等。。（2）語語義義（（Semantics）：：由由發(fā)發(fā)出出的的命命令令請請求求、、完完成成的的動動作作和和返返回回的的響響應(yīng)應(yīng)組組成成的的集集合合，，其其控控制制信信息息的的內(nèi)內(nèi)容容和和需需要要做做出出的的動動作作及及響響應(yīng)應(yīng)。。（3）時序（Timing）：事件先后后順序和速度度匹配。2022/12/29412.4.2實體和系統(tǒng)實體和系統(tǒng)兩兩詞都是泛指指，實體的例例子可以是一一個用戶應(yīng)用用程序，如文文件傳輸系統(tǒng)統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)、電電子郵件系統(tǒng)統(tǒng)等，也可以以是一塊網(wǎng)卡卡；系統(tǒng)可以以是一臺計算算機或一臺網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。。一般說來，，實體能夠發(fā)發(fā)送或接收信信息，而系統(tǒng)統(tǒng)可以包含一一個或多個實實體，而且在在物理上是實實際存在的物物體。位于不不同系統(tǒng)的同同一層次的實實體稱之為對對等實體。2022/12/29422.4.3通信地地址計算機機網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中的的通信信要經(jīng)經(jīng)過源源端主主機、、若干干中間間節(jié)點點以及及目標標端主主機。。因此此，包包括源源端主主機、、目標標端主主機在在內(nèi)的的每一一個節(jié)節(jié)點都都必須須要有有一個個唯一一的地地址來來標識識一個個連接接。在在計算算機網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中中有若若干不不同類類型的的地址址，它它們分分別使使用在在不同同的場場合下下，下下面分分別介介紹。。1.IP地址這稱為為邏輯輯地址址，是是人為為規(guī)定定的，，與計計算機機硬件件無關(guān)關(guān)。IP地址址分分為為兩兩部部分分，，可可表表示示為為：：網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)號號·主機機號號。。Internet是由由若若干干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)使使用用路路由由器器（（IP網(wǎng)關(guān)關(guān)））連連接接在在一一起起的的。。全全世世界界連連接接在在因因特特網(wǎng)網(wǎng)上上的的任任何何一一個個網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)都都有有唯唯一一的的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)號號，，此此網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)號號由由因因特特網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)信信息息中中心心（（networkinformationcenter，NIC）統(tǒng)統(tǒng)一一分分配配，，以以避避免免沖沖突突。。連連接接在在同同一一網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上上的的任任何何一一臺臺主主機機都都有有唯唯一一的的主主機機號號，，由由該該網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的管管理理員員統(tǒng)統(tǒng)一一分分配配，，以以避避免免同同一一個個網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上上有有兩兩臺臺主主機機具具有有相相2022/12/29432.4.3通信地址址同的主機機號。我我們必須須進一步步說明：：一臺主主機一般般通過一一個硬件件端口只只連接在在一個網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上（（本書只只討論這這種連接接），而而路由器器卻要連連接到兩兩個（至至少）或或更多的的網(wǎng)絡(luò)上上。每一一個連接接都需要要一個硬硬件端口口，都要要分配一一個IP地址。因因此，IP地址標識識的實際際上是一一個連接接，而不不是一臺臺機器。。端口連連接在哪哪個網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上，就就具有那那個網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)號，而而該連接接的主機機號便由由那個網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的管管理員統(tǒng)統(tǒng)一分配配，使其其具有唯唯一性。。這既保保證了因因特網(wǎng)上上的任意意兩臺主主機的IP地址不會會相同，，也唯一一地確定定了路由由器的一一個連接接。IP地址是邏邏輯地址址，為IP協(xié)議所識識別，用用來在網(wǎng)網(wǎng)間網(wǎng)（（互連網(wǎng)網(wǎng)）層進進行間接接尋徑，，確定IP數(shù)據(jù)報應(yīng)應(yīng)該送往往的下一一個IP網(wǎng)關(guān)。然而信信息的實際傳傳送是在物理理網(wǎng)絡(luò)上進行行的，物理網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)在鏈路層層確認分組應(yīng)應(yīng)該送往位于于當前網(wǎng)絡(luò)上上的下一個節(jié)節(jié)點的物理地地址。2022/12/29442.4.3通信地址2.物理地址我們說過，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的任何何一臺主機或或路由器，都都是通過插入入其中的網(wǎng)卡卡而與傳輸介介質(zhì)相連的。。網(wǎng)卡上的ROM中，寫入有一一個硬件地址址稱物理地址址（MAC）。在全世界界范圍內(nèi)，同同一類網(wǎng)卡中中的任意一張張網(wǎng)卡都有唯唯一的物理地地址。在一臺臺主機或路由由器上，只要要你換了一張張網(wǎng)卡，也就就換了一個物物理地址。物物理地址是由由物理網(wǎng)絡(luò)的的鏈路層直接接識別的。物物理地址與IP地址之間并不不存在必然的的對應(yīng)關(guān)系；；由間接尋徑徑得到的下一一個路由器的的IP地址并不能在在物理網(wǎng)路上上使用，為此此，網(wǎng)絡(luò)接口口層必須通過過調(diào)用ARP協(xié)議完成該IP地址到物理地地址的映射。。3.物理端口號我們知道，每每臺PC計算機的主機機板上都有若若干擴展插槽槽，每個擴展展槽里可以插插入一張外部部設(shè)備接口板板，不同的2022/12/29452.4.3通信地址外部設(shè)備使使用不同的的接口板，，接口板的的另一邊帶帶有一個插插座。一臺臺外部設(shè)備備通過一條條兩端帶有有接頭的電電纜線與計計算機連接接起來：電電纜線的一一頭插入接接口板的插插座中，而而另一頭則則插入本臺臺外部設(shè)備備自己的接接口插座中中。一臺外外部設(shè)備接接口板上留留給連接外外部設(shè)備電電纜的硬件件插座通常常只有一個個。而接口口板上有若若干寄存器器，每個寄寄存器如同同內(nèi)存中的的一個存儲儲單元一樣樣可以供CPU訪問，因此此，每個存存儲單元都都有一個唯唯一的地址址，稱外部部設(shè)備的硬硬件端口號號。CPU訪問一個端端口類似于于訪問一個個內(nèi)存單元元，不同之之處有二：：其一，使使用的訪問問指令不同同；其二，，訪問內(nèi)存存是隨機的的，訪問端端口卻必須須要具備一一定的條件件（設(shè)備的的忙/閑狀態(tài)）。。CPU識別任何一一個端口號號，需要時時選擇某端端口號對接接口進行相相應(yīng)的操作作。如果這這臺計算機機要連網(wǎng)，，那么，網(wǎng)網(wǎng)卡就作為為一個接口口板插入到到某一擴展展槽中。計計算機使用用網(wǎng)卡上的的一個端2022/12/29462.4.3通信地址口號向網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上發(fā)送信信息，或從從網(wǎng)絡(luò)上接接收信息。。這個端口口號是硬件件端口號。。這是計算算機網(wǎng)絡(luò)中中使用的又又一類地址址。顯然，，這個端口口號與網(wǎng)卡卡上的物理理地址也不不存在必然然的對應(yīng)關(guān)關(guān)系，但主主機是能識識別的，主主機很容易易通過執(zhí)行行一段包含含輸入輸出出指令的簡簡單程序?qū)⒕W(wǎng)卡上的的物理地址址與某個端端口號對應(yīng)應(yīng)起來。4.軟件端口號號說網(wǎng)絡(luò)中的的通信是計計算機之間間的通信是是不準確的的。因為，，計算機之之間的通信信實質(zhì)上是是程序之間間的通信。。對于多任任務(wù)操作系系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系統(tǒng)統(tǒng)必須是多多任務(wù)的））來說，一一臺計算機機上可以運運行多個程程序，因此此，它可以以同時同網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上若干干其它計算算機上運行行的程序通通信。因此此，當一臺臺計算機上上的一個程程序要發(fā)起起一次通信信時，就不不僅要指明明目標主機機，還要指指明該主機機上的目標標程序。那那么，如何何來標識一一個應(yīng)用程程序呢，通通常使用的的是軟件端端口號。軟軟件端口是是傳2022/12/29472.4.3通信信地地址址輸層層（（OSI模型型或或TCP/IP模型型））與與應(yīng)應(yīng)用用程程序序打打交交道道的的訪訪問問點點，，是是傳傳輸輸層層協(xié)協(xié)議議軟軟件件的的一一部部分分，，稱稱為為傳傳輸輸層層服服務(wù)務(wù)訪訪問問點點TSAP。傳傳輸輸層層協(xié)協(xié)議議（（例例如如TCP協(xié)議議））保保留留了了一一些些標標準準端端口口號號用用于于服服務(wù)務(wù)器器進進程程，，用用戶戶進進程程可可以以申申請請使使用用非非保保留留端端口口。。因因為為端端口口號號是是本本機機唯唯一一的的，，故故可可以以使使用用它它作作為為進進程程本本身身的的描描述述符符。。至至于于一一個個進進程程如如何何將將自自己己與與TSAP連接接起起來來是是屬屬于于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)模模型型以以外外的的問問題題，，它它完完全全依依賴賴于于本本地地的的操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)。。5.網(wǎng)絡(luò)絡(luò)模模型型中中的的其其它它服服務(wù)務(wù)訪訪問問點點我們們在在第第1章中中說說過過，，協(xié)協(xié)議議分分為為若若干干層層次次，，每每層層之之間間留留有有多多個個接接口口，，只只有有相相鄰鄰的的兩兩層層之之間間才才能能通通過過這這些些接接口口傳傳遞遞信信息息。。這這些些接接口口稱稱為為服服務(wù)務(wù)訪訪問問點點。。網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上上任任意意兩兩臺臺主主機機之之間間的的通通信信，，必必定定要要經(jīng)經(jīng)過過主主機機上上各各層層協(xié)協(xié)議議的的服服務(wù)務(wù)訪訪問問點點。。傳傳輸輸層層服服務(wù)務(wù)訪訪問問點點TSAP是由一個個應(yīng)用進進程選擇擇的，那那么，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層服服務(wù)訪問問點NSAP便是由傳傳輸實體體選擇的的（如果果網(wǎng)絡(luò)層層服務(wù)訪訪問點NSAP不止一個個的話））。其余余類推。。2022/12/29482.4.4協(xié)議是一一組規(guī)則則的組合合網(wǎng)絡(luò)上主主機之間間的交互互是通過過數(shù)據(jù)通通信來實實現(xiàn)的。。雙方要要通信，，就必須須要約定定一組規(guī)規(guī)則，否否則通信信根本不不可能進進行。這這組規(guī)則則主要包包括以下下一些內(nèi)內(nèi)容。（1）被傳輸輸?shù)男畔⑾⑷绾畏夥庋b。（2）報文的的分割和和重組，，報文的的組合和和拆分。。（3）確定定通信信方式式。（4）通信信只在在對等等實體體間進進行。。（5）地址址標識識。（6）路由由選擇擇。（7）路徑徑表。。（8）路徑徑算法法。（9）虛電電路和和臨時時尋徑徑。2022/12/29492.4.4協(xié)議是是一組組規(guī)則則的組組合（10）建立立連接接。（11）信息息的校校驗與與重傳傳。（12）定時時時鐘鐘。（13）流量量控制制。（14）交通通控制制。（15）多路路復(fù)用用與分分流。。（16）控制制信息息與數(shù)數(shù)據(jù)信信息。。（17）通信信是實實現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)功功能所所必須須的手手段。。2022/12/29502.4.5協(xié)議分分層在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)中實實現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基基本功功能的的軟件件稱為為協(xié)議議軟件件。為為了實實現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)功功能，，當然然需要要硬件件的參參與，，但硬硬件的的功能能是確確定的的。協(xié)協(xié)議所所實現(xiàn)現(xiàn)的只只是所所有網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)應(yīng)用都都共同同需要要的那那部分分功能能，因因此，，如果果需要要某一一方面面的應(yīng)應(yīng)用，，還必必須運運行一一個特特定的的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)用用程序序，如如運行行IE瀏覽器器瀏覽覽Internet某個網(wǎng)網(wǎng)站上上的網(wǎng)網(wǎng)頁。。網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)用用程序序的任任務(wù)之之一就就是要要向用用戶提提供界界面，，使用用戶能能與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)交交互。。由于于所有有網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)用用都需需要進進行數(shù)數(shù)據(jù)通通信，，因此此，協(xié)協(xié)議又又可分分為與與通信信直接接相關(guān)關(guān)的部部分以以及與與通信信不直直接相相關(guān)的的部分分。后后者的的一部部分內(nèi)內(nèi)容（（會話話協(xié)議議、表表示協(xié)協(xié)議））是所所有網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)應(yīng)用都都需要要的，，而對對另一一部分分內(nèi)容容（應(yīng)應(yīng)用協(xié)協(xié)議））來說說，不不同應(yīng)應(yīng)用選選擇其其中不不同的的一些些使用用。協(xié)協(xié)議軟軟件所所完成成的一一系