TCPIP—協(xié)議分析與應(yīng)用編程.ppt

1、TCP/IP協(xié)議分析與應(yīng)用編程,第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),主要內(nèi)容,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型 TCP/IP的體系結(jié)構(gòu) 客戶機(jī)/服務(wù)器模型,學(xué)習(xí)目標(biāo),掌握因特網(wǎng)的分層體系結(jié)構(gòu)，理解分層和協(xié)議之間的關(guān)系 掌握TCP/IP協(xié)議族的結(jié)構(gòu)，理解其工作原理，了解其與OSI參考模型之間的關(guān)系 理解客戶機(jī)/服務(wù)器模型的工作原理,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)通信鏈路連接到一起的一組計(jì)算機(jī)或設(shè)備的集合，是現(xiàn)代通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，不同計(jì)算機(jī)用戶之間可以一起共享資源，如磁盤上的文件及打印機(jī)等，也可以彼此之間互相交換數(shù)據(jù)信息。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念,按計(jì)

2、算機(jī)連網(wǎng)區(qū)域的大小，可以把網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）城域網(wǎng)（Metropolitan Area Network，MAN）和廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN）。 局域網(wǎng)是指在一個(gè)較小地理范圍內(nèi)的各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連在一起的通信網(wǎng)絡(luò)，可以包含一個(gè)或多個(gè)子網(wǎng)，通常局限在幾千米的范圍，如在一個(gè)房間、一座大樓，或是在一個(gè)校園之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)就稱為局域網(wǎng)； 城域網(wǎng)的作用范圍一般是一個(gè)城市，起作用范圍約為550km，可以為一個(gè)或幾個(gè)單位所擁有，但也可以是一種公用設(shè)施，用來(lái)將多個(gè)局域網(wǎng)進(jìn)行互連； 廣域網(wǎng)連接地理范圍較大，常常是一個(gè)國(guó)家或一個(gè)地區(qū)，其目的是為了讓

3、分布較遠(yuǎn)的各局域網(wǎng)互連。平常所說(shuō)的因特網(wǎng)就是最大最典型的廣域網(wǎng)。,網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型,網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)指的是通信系統(tǒng)的整體框架。它的目的是為網(wǎng)絡(luò)硬件、軟件、協(xié)議、存取控制和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提供標(biāo)準(zhǔn)。 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要素是協(xié)議和拓?fù)洹?網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型,協(xié)議是指在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，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)或約定的集合，如交換數(shù)據(jù)的格式、編碼方式、同步方式等。 協(xié)議定義了通信的方式和進(jìn)行通信的時(shí)間，主要包括語(yǔ)法、語(yǔ)義和同步3個(gè)關(guān)鍵要素。 語(yǔ)法：定義了所交換數(shù)據(jù)的格式和結(jié)構(gòu)，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序。 語(yǔ)義：定義了發(fā)送者或接受者所要完成的操作，包括對(duì)協(xié)議控制報(bào)文組成成分含義的約

4、定。 同步：定義了事件實(shí)現(xiàn)順序以及速度匹配。體現(xiàn)在當(dāng)兩個(gè)實(shí)體進(jìn)行通信時(shí)，數(shù)據(jù)發(fā)送的事件以及發(fā)送的速率。,網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型,分層的體系結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型,每個(gè)實(shí)體通常定義兩種不同的接口：一個(gè)是為同一計(jì)算機(jī)上使用它的通信服務(wù)的其他上層實(shí)體定義的服務(wù)接口，簡(jiǎn)稱服務(wù)；另一個(gè)是為另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上對(duì)等實(shí)體定義的對(duì)等接口，即協(xié)議。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合就構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其構(gòu)成所完成的精確定義。,網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型,OSI參考模型,網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型,OSI參考模型傳輸數(shù)據(jù)的基本過(guò)程 兩主機(jī)間使用OSI參考模型交換數(shù)據(jù)的基本過(guò)程,網(wǎng)絡(luò)

5、體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型,OSI參考模型傳輸數(shù)據(jù)的基本過(guò)程 經(jīng)過(guò)中間節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳遞的過(guò)程,TCP/IP的體系結(jié)構(gòu),因特網(wǎng)的概念 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)將現(xiàn)有的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連起來(lái)構(gòu)成的一個(gè)統(tǒng)一的一致性網(wǎng)絡(luò) 因特網(wǎng)的產(chǎn)生 從1969年ARPAnet誕生到20世紀(jì)80年代中期，是從單個(gè)網(wǎng)絡(luò)ARPAnet向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的階段。 NSFnet的形成與發(fā)展，形成了“網(wǎng)中網(wǎng)”各個(gè)子網(wǎng)分別負(fù)責(zé)自己的架設(shè)和運(yùn)作費(fèi)用，而這些子網(wǎng)又通過(guò)NSFnet互連起來(lái)，進(jìn)而進(jìn)入了以三級(jí)結(jié)構(gòu)為特征的因特網(wǎng)第二階段。 隨著因特網(wǎng)商業(yè)化服務(wù)提供商的出現(xiàn)，形成了多層次ISP（Internet Service Provider）結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)，即因特

6、網(wǎng)發(fā)展的第三階段。,TCP/IP的體系結(jié)構(gòu),TCP/IP協(xié)議族,TCP/IP的體系結(jié)構(gòu),TCP/IP協(xié)議族 鏈路層 TCP/IP協(xié)議族的最低層，也稱為網(wǎng)絡(luò)接口層，通常包含操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡，對(duì)應(yīng)于OSI參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。負(fù)責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)層的IP數(shù)據(jù)報(bào)并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)上，或者從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽出IP數(shù)據(jù)報(bào)，交給網(wǎng)絡(luò)層。TCP/IP協(xié)議族并沒(méi)有具體定義鏈路層，只要是在其上能進(jìn)行IP數(shù)據(jù)報(bào)傳遞的物理網(wǎng)絡(luò)都可以作為TCP/IP中的鏈路層，如以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)等。這樣使得TCP/IP在數(shù)據(jù)鏈路層的選擇上有較大的靈活性。,TCP/IP的體系結(jié)構(gòu),TCP/IP協(xié)

7、議族 網(wǎng)絡(luò)層 也稱為互聯(lián)網(wǎng)層，由于該層的主要協(xié)議為IP，通常也簡(jiǎn)稱為IP層。該層主要負(fù)責(zé)相鄰計(jì)算機(jī)之間的通信，把某主機(jī)（信源）上的數(shù)據(jù)包發(fā)送到因特網(wǎng)中的任何一臺(tái)目標(biāo)主機(jī)（信宿）上，即點(diǎn)到點(diǎn)通信。其包括三方面功能。 處理來(lái)自傳輸層的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送請(qǐng)求 處理輸入數(shù)據(jù)報(bào) 處理路徑、流控、擁塞等問(wèn)題。 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP（網(wǎng)際協(xié)議）、ICMP（因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議）和IGMP（因特網(wǎng)組管理協(xié)議）。,TCP/IP的體系結(jié)構(gòu),TCP/IP協(xié)議族 傳輸層 通常所說(shuō)的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信其實(shí)是指兩臺(tái)計(jì)算機(jī)上對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)通信，傳輸層提供的就是應(yīng)用程序間的通信，一般也稱為端到端的通信。其功能包括： 格式化信息流； 提供可靠傳輸。,TCP/IP的體系結(jié)構(gòu),TCP/IP協(xié)議族 應(yīng)用層 應(yīng)用層向用戶提供一組常用的應(yīng)用程序，主要包括超文本傳輸協(xié)議（HTTP），簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP），文件傳輸協(xié)議（FTP），簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（SMTP），域名系統(tǒng)（DNS），遠(yuǎn)程登錄協(xié)議（Telnet）等。盡管應(yīng)用層為用戶提供的協(xié)議較多，但是其只能滿足用戶的一般需求。,TCP/IP的體系結(jié)構(gòu),TCP/IP的工作過(guò)程,客戶機(jī)/服務(wù)器模型,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序一般是以客戶機(jī)/服務(wù)器模型（Client/Server，C/S）工作。客戶機(jī)和服務(wù)器是指一次通信中的兩個(gè)應(yīng)用程序。 主動(dòng)發(fā)起聯(lián)系的一方稱為客