《網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)》課件

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，它定義了網(wǎng)絡(luò)通信的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，確保不同設(shè)備之間能夠互通。什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)？定義網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)是一組規(guī)則和規(guī)范，它定義了網(wǎng)絡(luò)通信的流程、格式和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，為網(wǎng)絡(luò)中不同設(shè)備之間的通信提供標(biāo)準(zhǔn)。目的確保不同設(shè)備之間能夠互通，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和資源協(xié)作。為什么需要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)？互操作性不同的設(shè)備，操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能夠相互通信。可靠性數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩缘玫奖ＷC。效率提高網(wǎng)絡(luò)通信的效率，降低網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層的概念1分層結(jié)構(gòu)2模塊化3獨(dú)立性4可擴(kuò)展性5易維護(hù)性O(shè)SI參考模型1應(yīng)用層提供用戶服務(wù)2表示層數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換3會話層管理會話連接4傳輸層提供可靠數(shù)據(jù)傳輸5網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)路由和尋址6數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)幀傳輸7物理層物理介質(zhì)傳輸OSI七層模型的組成物理層定義物理連接，如電氣特性、機(jī)械特性、傳輸介質(zhì)等。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)幀的傳輸，提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸和錯誤檢測機(jī)制。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)路由和尋址，將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)傳輸?shù)侥繕?biāo)主機(jī)。傳輸層提供端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸，確保數(shù)據(jù)的完整性和順序性。會話層管理會話連接，負(fù)責(zé)建立、維護(hù)和終止會話。表示層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)能夠識別的格式。應(yīng)用層提供用戶服務(wù)，如電子郵件、文件傳輸、網(wǎng)頁瀏覽等。物理層傳輸介質(zhì)銅纜、光纖、無線電波等連接器RJ-45、SC、SMA等信號編碼曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼等數(shù)據(jù)鏈路層1MAC地址物理地址，用于識別網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。2幀格式定義數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。3流量控制防止數(shù)據(jù)傳輸過載，確保網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行。4錯誤檢測使用CRC校驗(yàn)等技術(shù)檢測數(shù)據(jù)傳輸錯誤。網(wǎng)絡(luò)層IP地址邏輯地址，用于識別網(wǎng)絡(luò)主機(jī)。路由算法選擇最佳路徑，將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)傳輸?shù)侥繕?biāo)主機(jī)。子網(wǎng)劃分將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)子網(wǎng)，提高網(wǎng)絡(luò)效率。傳輸層1TCP面向連接、可靠傳輸2UDP無連接、不可靠傳輸會話層表示層數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)能夠識別的格式。數(shù)據(jù)加密確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?yīng)用層用戶服務(wù)電子郵件、文件傳輸、網(wǎng)頁瀏覽等。協(xié)議HTTP、SMTP、FTP、DNS等。TCP/IP參考模型1應(yīng)用層提供用戶服務(wù)2傳輸層提供可靠數(shù)據(jù)傳輸3網(wǎng)際層數(shù)據(jù)路由和尋址4鏈路層數(shù)據(jù)幀傳輸TCP/IP四層模型的組成鏈路層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)幀的傳輸，包括MAC地址、幀格式、流量控制和錯誤檢測。網(wǎng)際層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)路由和尋址，包括IP地址、路由算法和子網(wǎng)劃分。傳輸層提供端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸，包括TCP和UDP協(xié)議。應(yīng)用層提供用戶服務(wù)，包括HTTP、SMTP、FTP、DNS等協(xié)議。鏈路層網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC，用于連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。集線器連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，廣播數(shù)據(jù)幀。網(wǎng)際層1IP地址用于識別網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，分為IPv4和IPv6。2子網(wǎng)掩碼區(qū)分網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，用于路由和尋址。3路由協(xié)議用于選擇最佳路徑，將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)傳輸?shù)侥繕?biāo)主機(jī)。傳輸層TCP面向連接、可靠傳輸，提供數(shù)據(jù)流控制和錯誤檢測機(jī)制。UDP無連接、不可靠傳輸，適用于實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用，如視頻通話。應(yīng)用層1HTTP用于網(wǎng)頁瀏覽，提供網(wǎng)頁請求和響應(yīng)。2SMTP用于電子郵件傳輸，提供電子郵件發(fā)送和接收。3FTP用于文件傳輸，提供文件上傳和下載。4DNS用于域名解析，將域名轉(zhuǎn)換為IP地址。TCP/IP與OSI的區(qū)別比較OSI模型理論模型，強(qiáng)調(diào)分層結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化。TCP/IP模型實(shí)際模型，更注重實(shí)用性，廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IPv4使用32位地址，目前應(yīng)用廣泛。IPv6使用128位地址，提供更大的地址空間，未來趨勢。網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議1RIP距離向量路由協(xié)議，簡單易用。2OSPF鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，性能優(yōu)越，適用于大型網(wǎng)絡(luò)。3BGP邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議，用于連接不同自治系統(tǒng)。傳輸層協(xié)議TCP和UDPTCP面向連接、可靠傳輸，適用于對數(shù)據(jù)可靠性要求高的應(yīng)用，如文件傳輸。UDP無連接、不可靠傳輸，適用于實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用，如視頻通話、在線游戲。應(yīng)用層典型協(xié)議HTTP協(xié)議1超文本傳輸協(xié)議用于網(wǎng)頁瀏覽，提供網(wǎng)頁請求和響應(yīng)。2請求方法GET、POST、PUT、DELETE等。3狀態(tài)碼200、404、500等。SMTP協(xié)議簡單郵件傳輸協(xié)議用于電子郵件傳輸，提供電子郵件發(fā)送和接收。郵件服務(wù)器負(fù)責(zé)接收和發(fā)送電子郵件。郵件客戶端用于發(fā)送和接收電子郵件。FTP協(xié)議文件上傳將文件從本地計(jì)算機(jī)上傳到FTP服務(wù)器。文件下載從FTP服務(wù)器下載文件到本地計(jì)算機(jī)。DNS協(xié)議1域名系統(tǒng)將域名轉(zhuǎn)換為IP地址。2域名服務(wù)器存儲域名和IP地址的映