粵教版選修三網(wǎng)絡的組建與運行 網(wǎng)絡協(xié)議“十校聯(lián)賽”一等獎

1．4網(wǎng)絡協(xié)議學習目標理解網(wǎng)絡協(xié)議的基本概念；理解協(xié)議分層模型的基本思想方法；能描述因特網(wǎng)TCP/IP協(xié)議的基本概念、思想與功能。一、協(xié)議

協(xié)議是關(guān)于信息傳輸順序，信息格式和信息內(nèi)容等的約定。通信雙方遵守相同的協(xié)議，通信過程才能夠完成。端系統(tǒng)A端系統(tǒng)B第N層協(xié)議第N+1層協(xié)議第N-1層協(xié)議最低層協(xié)議最高層協(xié)議物理介質(zhì)N層N+1層N-1層最高層最低層……開放系統(tǒng)AN/（N+1）層接口（N-1）/N層接口N層N+1層N-1層最高層最低層……開放系統(tǒng)B計算機網(wǎng)絡中端系統(tǒng)間的通信二、網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)

為了解決不同媒介連接起來的不同設備和網(wǎng)絡系統(tǒng)在不同的應用環(huán)境下實現(xiàn)互操作的問題，采用分層的方法，將網(wǎng)絡互聯(lián)的龐大而復雜的問題，劃分為若干個較小而容易解決的問題，計算機網(wǎng)絡的各層和層間協(xié)議的集合稱為“網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)”。1．OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型應用層Application表示層Presentation會話層session傳輸層transport物理層Physical數(shù)據(jù)鏈路層DataLink網(wǎng)絡層Network7654321處理網(wǎng)絡應用數(shù)據(jù)表示主機間通信進程間的連接尋址和最短路徑介質(zhì)訪問（接入）二進制傳輸ISOOSI參考模型1978為開放系統(tǒng)互聯(lián)成立專門委員會，1980年草擬參考模型協(xié)議書，1983年正式批準為國際標準。OSI體系結(jié)構(gòu)將網(wǎng)絡的不同功能劃分為7層應用層Application表示層Presentation會話層session傳輸層transport物理層Physical數(shù)據(jù)鏈路層DataLink網(wǎng)絡層Network7654321為應用選擇適當?shù)姆仗峁┚幋a轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)重新格式化主機間通信提供端到端的數(shù)據(jù)完整尋址和最短路徑相鄰節(jié)點間透明、可靠的信息傳輸為數(shù)據(jù)傳輸提供通路OSI表示什么？“OSI”——三個字母分別表示開放、系統(tǒng)和互連“系統(tǒng)”——可以是一個簡單的終端，也可以是一個復雜的計算機網(wǎng)絡“開放”——標準公開，以便遵循信件內(nèi)容郵件地址貨物地址發(fā)信人郵政局運輸系統(tǒng)信件內(nèi)容郵件地址貨物地址收信人對信件內(nèi)容的共識對信件如何傳遞的共識對貨物如何運輸?shù)墓沧RP3P2P1公路，鐵路，航空對等層通信示例：郵遞過程問題：

1．收信人與發(fā)信人之間、郵政局之間，他們是在直接通信嗎？

2．郵政局、運輸系統(tǒng)各向誰提供什么樣的服務？

3．郵政局、收發(fā)信人各使用誰提供的什么服務？郵政局運輸系統(tǒng)OSI協(xié)議模型為什么要分層？分析前面通信的例子，我們會發(fā)現(xiàn)：模型具有三個層次相同層次的交流都是獨立進行的，不受其他層次影響上下相鄰兩個層次之間的聯(lián)系可以用“提供服務”和“使用服務”來進行說明物理層（Physical）實現(xiàn)在物理媒體上透明地傳送原始比特流。定義了激活、維護和關(guān)閉終端用戶之間機械的、電氣的、過程的和功能的特性機械特性：物理連接器的尺寸、形狀、規(guī)格電氣特性：信號電平，脈沖寬度，頻率，數(shù)據(jù)傳送速率，最大傳送距離等功能特性：接口引腳的功能作用規(guī)程特性：信號時序，應答關(guān)系，操作過程數(shù)據(jù)鏈路層（DataLink）在物理線路上的兩個相鄰結(jié)點間提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，使相鄰結(jié)點間的鏈路對網(wǎng)絡層呈現(xiàn)為一條無錯的鏈路。數(shù)據(jù)傳輸單位是幀所關(guān)心的問題包括：物理地址、鏈路維護；組幀：把數(shù)據(jù)封裝在幀中,按順序傳送；定界與同步：產(chǎn)生/識別幀邊界；差錯恢復：采用重傳（ARQ）的方法；流量控制：收發(fā)雙方傳輸速率的匹配。典型協(xié)議：多路訪問控制協(xié)議（MAC，MultipleAccessControlprotocol）網(wǎng)絡層（Network）使主機可以把分組發(fā)往任何網(wǎng)絡并使分組獨立地傳送到目標主機。負責由一個站點到另一個站點的路徑選擇。具體提供以下服務路由選擇和數(shù)據(jù)分組中轉(zhuǎn)流量控制和擁塞控制差錯檢測與恢復流量統(tǒng)計和記賬傳輸層（Transport）為信源進程與信宿進程的通信提供數(shù)據(jù)傳輸服務；屏蔽各類通信子網(wǎng)的差異，使應用層不受通信子網(wǎng)技術(shù)變化的影響。進行數(shù)據(jù)分段并組裝成報文流；傳輸單位為：報文提供端到端的服務提供“面向連接”（虛電路）和“無連接”（數(shù)據(jù)報）兩種服務；傳輸差錯校驗與恢復；傳輸層是資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)的接口層。傳輸層存在于主機當中會話層（Session）對不同開放系統(tǒng)中兩個進程間通信的過程進行管理和協(xié)調(diào)不參與數(shù)據(jù)傳輸向表示層（Presentation）應用進程提供資料表示，如信息編碼、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)壓縮與恢復等。將不同系統(tǒng)的不同表示方法轉(zhuǎn)換成標準形式表示層（Presentation）

處理在通訊時所需要的語法和文法。應用層（Application）為用戶的應用進程提供網(wǎng)絡通信服務識別并證實目的通信方的可用性使協(xié)同工作的應用程序之間實現(xiàn)同步判斷是否為通信過程申請了足夠的資源處理被傳送數(shù)據(jù)的表示問題，即信息的語義直接面向用戶，為用戶提供各種網(wǎng)絡服務應用層協(xié)議的例子：遠程登錄協(xié)議Telnet、文件傳輸協(xié)議FTP、超文本傳輸協(xié)議HTTP、域名服務DNS、簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP、郵局協(xié)議POP3等TCP/IP起源于美國國防部高級研究規(guī)劃署（DARPA）的一項研究計劃——實現(xiàn)若干臺主機之間的相互通信?，F(xiàn)在TCP/IP已成為Internet上通信的標準。TCP/IP模型包括4個概念層次：應用層（application）傳輸層（transport）網(wǎng)際層（internet）網(wǎng)絡接口（networkinterface）2．TCP/IP模型TCP/IP協(xié)議TCP/IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)絡信息交換、規(guī)則、規(guī)范的集合體。TCP傳輸控制協(xié)議規(guī)定了對傳輸信息怎樣分層、分組和保證在線路上無差錯傳輸。IP網(wǎng)際協(xié)議IP協(xié)議定義了Internet上計算機之間的路由選擇，把各種不同網(wǎng)絡的物理地址轉(zhuǎn)換為Internet

地址。TCP/IP與OSI參考模型的對應關(guān)系應用層表示層會話層傳輸層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層7654321OSI參考模型應用層傳輸層網(wǎng)絡接口（數(shù)據(jù)鏈路層+物理層）網(wǎng)際層TCP/IP概念層次Ethernet,802．3,802．5,FDDI等等TCP/IP支持所有標準的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層協(xié)議傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)協(xié)議應用層傳輸層網(wǎng)絡接口網(wǎng)際層●IP●ICMP●ARP●RARPTCP/IP網(wǎng)際層的四個主要協(xié)議TCP/IP與網(wǎng)絡層網(wǎng)際層的主要協(xié)議——IP。本層提供無連接的傳輸服務（不保證送達，不保序）。本層的主要功能是尋找一條能夠把數(shù)據(jù)報送到目的地的路徑。網(wǎng)際層的PDU稱為IP數(shù)據(jù)報；

ICMP（InternetControlMessageProtocol）提供控制和傳遞消息的功能；ARP（AddressResolutionProtocol）為已知的IP地址確定相應的MAC地址；RARP（ReverseAddressResolutionProtocol）根據(jù)MAC地址確定相應的IP地址。TCP/IP與傳輸層傳輸層的兩項主要功能：流量控制可靠傳輸傳輸層提供了TCP和UDP兩種傳輸協(xié)議：TCP是面向連接的、可靠的傳輸協(xié)議。它把報文分解為多個段進行傳輸，在目的站再重新裝配這些段，必要時重新發(fā)送沒有收到的段。UDP是無連接的。由于對發(fā)送的段不進行校驗和確認，因此它是“不可靠”的。應用層傳輸層網(wǎng)絡接口網(wǎng)際層面向連接的●TCP無連接的●UDPTCP/IP傳輸層提供了兩種傳輸協(xié)議TCP/IP與應用層應用層協(xié)議支持了文件傳輸、電子郵件、遠程登錄、網(wǎng)絡管理、Web瀏覽等應用。應用層傳輸層網(wǎng)絡接口網(wǎng)際層文件傳輸

●FTP、TFTP、NFS電子郵件

●SMTP、POP3WWW應用

●HTTP遠程登錄

●Telnet、rlogin網(wǎng)絡管理

●S