計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成相互通信的兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的?！胺謱印笨蓪嫶蠖鴱?fù)雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成 1974年，美國的IBM公司宣布了它研制的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA(SystemNetworkArchitecture)?，F(xiàn)在它是世界上使用得相當(dāng)廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。 為了使不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都能互連，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1977年成立了專門機(jī)構(gòu)研究該問題。不久，他們就提出一個(gè)試圖使各種計(jì)算機(jī)在世界范圍內(nèi)互連成網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架，即著名的開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI/RM(OpenSystemsInterconnectionReferenceModel)，簡稱為OSI。OSI參考模型的結(jié)構(gòu)

下一頁關(guān)于開放系統(tǒng)互連參考模

OSI/RM只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。在市場化方面OSI卻失敗了。OSI的專家們?cè)谕瓿蒓SI標(biāo)準(zhǔn)時(shí)沒有商業(yè)驅(qū)動(dòng)力；OSI的協(xié)議實(shí)現(xiàn)起來過分復(fù)雜，且運(yùn)行效率很低；OSI標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長，因而使得按OSI標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備無法及時(shí)進(jìn)入市場；OSI的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個(gè)層次中重復(fù)出現(xiàn)。

兩種國際標(biāo)準(zhǔn)法律上的(dejure)國際標(biāo)準(zhǔn)OSI并沒有得到市場的認(rèn)可。是非國際標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。TCP/IP常被稱為事實(shí)上的(defacto)國際標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP參考模型網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成2.2協(xié)議與劃分層次2.3具有五層協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.4TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)退出2.2協(xié)議與劃分層次 為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個(gè)要素組成： （1）語法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式； （2）語義，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)； （3）同步，即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。 兩個(gè)計(jì)算機(jī)可將文件傳送模塊作為最高的一層(如圖2-1所示)。劃分層次的概念舉例計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送文件?？梢詫⒁龅墓ぷ鬟M(jìn)行如下的劃分。第一類工作與傳送文件直接有關(guān)。確信對(duì)方已做好接收和存儲(chǔ)文件的準(zhǔn)備。雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式。兩個(gè)計(jì)算機(jī)將文件傳送模塊作為最高的一層。剩下的工作由下面的模塊負(fù)責(zé)。兩個(gè)計(jì)算機(jī)交換文件文件傳送模塊計(jì)算機(jī)

1計(jì)算機(jī)

2文件傳送模塊只看這兩個(gè)文件傳送模塊好像文件及文件傳送命令是按照水平方向的虛線傳送的把文件交給下層模塊進(jìn)行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊再設(shè)計(jì)一個(gè)通信服務(wù)模塊文件傳送模塊計(jì)算機(jī)

1計(jì)算機(jī)

2文件傳送模塊只看這兩個(gè)通信服務(wù)模塊好像可直接把文件可靠地傳送到對(duì)方把文件交給下層模塊進(jìn)行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊再設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入模塊文件傳送模塊計(jì)算機(jī)

1計(jì)算機(jī)

2文件傳送模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接入模塊負(fù)責(zé)做與網(wǎng)絡(luò)接口細(xì)節(jié)有關(guān)的工作例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷?，幀的最大長度等。分層的原則網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)都具相同的層次；不同結(jié)點(diǎn)的相同層具有相同的功能；同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)各相鄰層之間通過接口通信；每一層可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)；不同結(jié)點(diǎn)的同等層通過協(xié)議來實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的通信。分層的好處各層之間是獨(dú)立的，可以獨(dú)立設(shè)計(jì)。靈活性好：當(dāng)某一層內(nèi)容發(fā)生變化時(shí)，只要上、下層接口服務(wù)關(guān)系不變，對(duì)其他層次沒有影響。每一層實(shí)現(xiàn)一種相對(duì)獨(dú)立的功能，各層可以用最恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)實(shí)現(xiàn)本層的功能。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)：由于每一層都完成一個(gè)小的功能，所以容易實(shí)現(xiàn)、整體調(diào)試方便。促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化：由于對(duì)每一層次的功能都做了精確的說明，所以標(biāo)準(zhǔn)化程度高。層數(shù)多少要適當(dāng)若層數(shù)太少，就會(huì)使每一層的協(xié)議太復(fù)雜。層數(shù)太多又會(huì)在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時(shí)遇到較多的困難。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(architecture)，也就是說，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)就是這個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定義。體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)則是具體的，是真正在運(yùn)行的計(jì)算機(jī)硬件和軟件。第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成2.2協(xié)議與劃分層次2.3具有五層協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.4TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)退出2.3具有五層協(xié)議的

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.3.1從OSI體系結(jié)構(gòu)到原理體系結(jié)構(gòu)

OSI的七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)既復(fù)雜又不實(shí)用，但其概念清楚，體系價(jià)格低廉，理論較完整。TCP/IP的協(xié)議現(xiàn)在得到了全世界的承認(rèn)，但它實(shí)際上并沒有一個(gè)完整的體系結(jié)構(gòu)。TCP/IP是一個(gè)四層的體系結(jié)構(gòu)，它包含應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。OSI參考模型的結(jié)構(gòu)

下一頁TCP/IP參考模型網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層 但從實(shí)質(zhì)上講，TCP/IP只有三層，即應(yīng)用層、運(yùn)輸層和網(wǎng)際層，因?yàn)樽钕旅娴木W(wǎng)絡(luò)接口層并沒有什么具體內(nèi)容。因此在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原理時(shí)往往采取折衷的辦法，也就是綜合OSI和TCP/IP的優(yōu)點(diǎn)，采用一種原理體系結(jié)構(gòu)，它只有五層(如圖2-2所示)，這樣既簡潔又能將概念闡述清楚[TANE96]。五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層(applicationlayer)運(yùn)輸層(transportlayer)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)數(shù)據(jù)鏈路層5應(yīng)用層4運(yùn)輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層1．應(yīng)用層(applicationlayer) 應(yīng)用層是原理體系結(jié)構(gòu)中的最高層。應(yīng)用層確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需要(這反映在用戶所產(chǎn)生的服務(wù)請(qǐng)求)。2．運(yùn)輸層(transportlayer) 運(yùn)輸層的任務(wù)就是負(fù)責(zé)主機(jī)中兩個(gè)進(jìn)程之間的通信，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菆?bào)文段(segment)。運(yùn)輸層具有復(fù)用(multiplexing)和分用(demultiplexing)的功能。 因特網(wǎng)的運(yùn)輸層可使用兩種不同協(xié)議。即面向連接的傳輸控制協(xié)議TCP(TransmissionControlProtocol)，和無連接的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP(UserDatagramProtocol)。3．網(wǎng)絡(luò)層(networklayer) 網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信。在網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)的傳送單位是分組或包。在TCP/IP體系中，分組也叫作IP數(shù)據(jù)報(bào)，或簡稱為數(shù)據(jù)報(bào)。4．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層（datalinklayer）

數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上無差錯(cuò)地傳送以幀(frame)為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息。數(shù)據(jù)鏈路層有時(shí)也常簡稱為鏈路層。

數(shù)據(jù)鏈路層就把一條有可能出差錯(cuò)的實(shí)際鏈路，轉(zhuǎn)變成為讓網(wǎng)絡(luò)層向下看去好像是一條不出差錯(cuò)的鏈路。5．物理層（physicallayer） 物理層的任務(wù)就是透明地傳送比特流?！巴该鳌笔且粋€(gè)很重要的術(shù)語。它表示：某一個(gè)實(shí)際存在的事物看起來卻好像不存在一樣。 圖2-3說明的是應(yīng)用進(jìn)程的數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程中所經(jīng)歷的變化。這里為簡單起見，假定兩個(gè)主機(jī)是直接相連的。5432154321H3物理傳輸媒體數(shù)據(jù)部分?jǐn)?shù)據(jù)部分?jǐn)?shù)據(jù)部分?jǐn)?shù)據(jù)部分T2計(jì)算機(jī)1H5H4H2首部尾部……AP2AP1應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)2比特幀IP數(shù)據(jù)報(bào)IP分組TCP報(bào)文段UDP報(bào)文段計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層

PDU計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用層PDU再傳送到運(yùn)輸層加上運(yùn)輸層首部，成為運(yùn)輸層報(bào)文計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2運(yùn)輸層報(bào)文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為IP數(shù)據(jù)報(bào)（或分組）計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2IP數(shù)據(jù)報(bào)再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)應(yīng)用層(applicationlayer)5432154321物理傳輸媒體計(jì)算機(jī)

1AP2AP1電信號(hào)（或光信號(hào)）在物理媒體中傳播從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層計(jì)算機(jī)

2計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給運(yùn)輸層計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞?，取出?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進(jìn)程計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用程序數(shù)據(jù)應(yīng)用層首部H5注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒?yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4運(yùn)輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2計(jì)算機(jī)2的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈路層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢蟀褞臄?shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給運(yùn)輸層H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)?bào)文首部后把報(bào)文的數(shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層PDU首部后把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進(jìn)程計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！5432154321H3物理傳輸媒體數(shù)據(jù)部分?jǐn)?shù)據(jù)部分?jǐn)?shù)據(jù)部分?jǐn)?shù)據(jù)部分T2計(jì)算機(jī)1H5H4H2首部尾部……AP2AP1應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)2比特幀IP數(shù)據(jù)報(bào)IP分組TCP報(bào)文段UDP報(bào)文段

不要誤認(rèn)為“從計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2傳送數(shù)據(jù)時(shí)，是先傳送數(shù)據(jù)部分或尾部，而最后傳送首部。” 在OSI參考模型中，在對(duì)等層次上傳送的數(shù)據(jù)，其單位都稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU(ProtocolDataUnit)。 在文獻(xiàn)中也還可以見到術(shù)語“協(xié)議棧”(protocolstack)。這是因?yàn)閹讉€(gè)層次畫在一起很像一個(gè)棧(stack)。實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點(diǎn)

實(shí)體(entity)這一名詞表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。

協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。

在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層所提供的服務(wù)。 一定要弄清楚，協(xié)議和服務(wù)在概念上是很不一樣的。 首先，協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的。 其次，協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間通信的規(guī)則。但服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過層間接口提供的。 在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互(即交換信息)的地方，通常稱為服務(wù)訪問點(diǎn)SAP(ServiceAccessPoint)。 OSI將層與層之間交換的數(shù)據(jù)的單位稱為服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU(ServiceDataUnit) 在任何相鄰兩層之間的關(guān)系可概括為圖2-4所示的那樣。在服務(wù)提供者的上一層的實(shí)體，也就是“服務(wù)用戶”，它使用服務(wù)提供者所提供的服務(wù)。實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)

和服務(wù)訪問點(diǎn)（續(xù)）協(xié)議交換原語交換原語服務(wù)用戶提供服務(wù)服務(wù)提供者第n層第n+1層服務(wù)用戶SAPSAP協(xié)議很復(fù)雜協(xié)議必須將各種不利的條件事先都估計(jì)到，而不能假定一切情況都是很理想和很順利的。必須非常仔細(xì)地檢查所設(shè)計(jì)協(xié)議能否應(yīng)付所有的不利情況。應(yīng)當(dāng)注意：事實(shí)上難免有極個(gè)別的不利情況在設(shè)計(jì)協(xié)議時(shí)并沒有預(yù)計(jì)到。在出現(xiàn)這種情況時(shí)，協(xié)議就會(huì)失敗。因此實(shí)際上協(xié)議往往只能應(yīng)付絕大多數(shù)的不利情況。

著名的協(xié)議舉例占據(jù)兩個(gè)山頂?shù)乃{(lán)軍與駐扎在這山谷的白軍作戰(zhàn)。力量對(duì)比是：一個(gè)山頂上的藍(lán)軍打不過白軍，但兩個(gè)山頂?shù)乃{(lán)軍協(xié)同作戰(zhàn)就可戰(zhàn)勝白軍。一個(gè)山頂上的藍(lán)軍擬于次日正午向白軍發(fā)起攻擊。于是發(fā)送電文給另一山頂上的友軍。但通信線路很不好，電文出錯(cuò)的可能性很大。因此要求收到電文的友軍必須發(fā)送確認(rèn)電文。但確認(rèn)電文也可能出錯(cuò)。試問能否設(shè)計(jì)出一種協(xié)議，使得藍(lán)軍能實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)因而一定(即100%)取得勝利？明日正午進(jìn)攻，如何？同意收到“同意”收到：收到“同意”………………這樣的協(xié)議無法實(shí)現(xiàn)！結(jié)論這樣無限循環(huán)下去，兩邊的藍(lán)軍都始終無法確定自己最后發(fā)出的電文對(duì)方是否已經(jīng)收到。沒有一種協(xié)議能夠藍(lán)軍能100%獲勝?！{(lán)軍聯(lián)合進(jìn)攻白軍——必勝藍(lán)軍單獨(dú)進(jìn)攻白軍——必?cái)∶魅照邕M(jìn)攻?同意收到“同意”收到：收到“同意”協(xié)議無法保證必勝！第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成2.2協(xié)議與劃分層次2.3具有五層協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.4TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)退出2.4TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)

OSI參考模型中采用了七個(gè)層次的體系結(jié)構(gòu)，將原理體系結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用層再劃分為應(yīng)用層、表示層和會(huì)話層。 圖2-5畫出了TCP/IP與OSI這兩種體系結(jié)構(gòu)的對(duì)比。OSI

與

TCP/IP

體系結(jié)構(gòu)的比較應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層表示層會(huì)話層數(shù)據(jù)鏈路層物理層7654321OSI的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層IP(各種應(yīng)用層協(xié)議如TELNET,FTP,SMTP等)運(yùn)輸層(TCP

或

UDP)TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)無連接分組交付服務(wù)運(yùn)輸服務(wù)(可靠或不可靠)各種應(yīng)用服務(wù)TCP/IP

的三個(gè)服務(wù)層次TCP/IP

四層協(xié)議

的表示方法舉例應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層主機(jī)A主機(jī)B路由器網(wǎng)絡(luò)

2網(wǎng)絡(luò)

1應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層4321 還有一種方法，就是用按層次高低的一些協(xié)議來表示TCP/IP協(xié)議族，如圖2-7所示。沙漏計(jì)時(shí)器形狀的

TCP/IP協(xié)議族HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層運(yùn)輸層應(yīng)用層………網(wǎng)絡(luò)接口

1網(wǎng)絡(luò)接口

2網(wǎng)絡(luò)接口

3EverythingoverIPIP

可為各式各樣的應(yīng)用程序提供服務(wù)IPoverEverythingIP

可應(yīng)用到各式各樣的網(wǎng)絡(luò)上例1：客戶–服務(wù)器工作方式 在TCP/IP的進(jìn)程之間的通信經(jīng)常使用客戶–服務(wù)器方式。 應(yīng)用層協(xié)議并不是解決用戶各種具體應(yīng)用的協(xié)議，而是為最終用戶提供服務(wù)。為了解決具體的應(yīng)用問題而彼此通信的進(jìn)程就稱為“應(yīng)用進(jìn)程”。而應(yīng)用層的具體內(nèi)容就是規(guī)定應(yīng)用進(jìn)程在通信時(shí)所遵循的協(xié)議。 客戶(client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程。客戶進(jìn)程和服務(wù)器進(jìn)程

使用

TCP/IP

協(xié)議進(jìn)行通信數(shù)據(jù)鏈路層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層①

客戶發(fā)起連接建立請(qǐng)求②

服務(wù)器接受連接建立請(qǐng)求應(yīng)用層應(yīng)用層因特網(wǎng)客戶服務(wù)器以后就逐級(jí)使用下層提供的服務(wù)(使用TCP和IP） 功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)可同時(shí)運(yùn)行多個(gè)服務(wù)器進(jìn)程(如圖2-9中的計(jì)算機(jī)3)。 由于運(yùn)行服務(wù)器進(jìn)程的機(jī)器往往有許多特殊的要求(不同于普通的PC機(jī))，因此經(jīng)常將主要運(yùn)行服務(wù)器進(jìn)程的機(jī)器(硬件)不嚴(yán)格地稱為服務(wù)器。功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)

可同時(shí)運(yùn)行多個(gè)服務(wù)器進(jìn)程數(shù)據(jù)鏈路層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層計(jì)算機(jī)3服務(wù)器1服務(wù)器2數(shù)據(jù)鏈路層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層計(jì)算機(jī)1客戶1數(shù)據(jù)鏈路層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層計(jì)算機(jī)2客戶2因特網(wǎng)應(yīng)當(dāng)注意使用計(jì)算機(jī)的人是“用戶”(user)而不是“客戶”(client)?？蛻艉头?wù)器都指的是進(jìn)程，即計(jì)算機(jī)軟件。由于運(yùn)行服務(wù)器進(jìn)程的機(jī)器往往有許多特殊的要求，因此人們經(jīng)常將主要運(yùn)行服務(wù)器進(jìn)程的機(jī)器（硬件）不嚴(yán)格地稱為服務(wù)器。例如，“這臺(tái)機(jī)器是服務(wù)器?！币馑际牵骸斑@臺(tái)機(jī)器（硬件）主要是用來運(yùn)行服務(wù)器進(jìn)程（軟件）。”因此，服務(wù)器(server)一詞有時(shí)指的是軟件，但也有時(shí)指的是硬件。 在一些問題的處理上，TCP/IP與OSI是很不相同的。 （1）TCP/IP一開始就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互連問題。 （2）TCP/IP一開始就對(duì)面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)并重。 （3）TCP/IP有較好的網(wǎng)絡(luò)管理功能。 在討論兩個(gè)主機(jī)通過兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連在一起時(shí)，可以使用如圖2-6所示的層次關(guān)系?？蛻襞c服務(wù)器客戶是服務(wù)請(qǐng)求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方。服務(wù)請(qǐng)求方服務(wù)提供方客戶(client)服務(wù)器(server) 客