第3章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

1、第3章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念一、網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)一、網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)。將一個(gè)復(fù)雜計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)。將一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干個(gè)容易處理的子系統(tǒng)，然后系統(tǒng)分解為若干個(gè)容易處理的子系統(tǒng)，然后“分而治分而治之之” 。為了簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，常將網(wǎng)絡(luò)按功能劃分成。為了簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，常將網(wǎng)絡(luò)按功能劃分成一系列的層次，讓每一層完成一個(gè)特定的功能。完成某一系列的層次，讓每一層完成一個(gè)特定的功能。完成某一層功能的硬件和軟件集合稱(chēng)為實(shí)體。一層功能的硬件和軟件集合稱(chēng)為實(shí)體。2022-4-192社會(huì)上存在的郵政系統(tǒng)通信者活動(dòng)郵局服務(wù)業(yè)務(wù)郵局轉(zhuǎn)送業(yè)

2、務(wù)發(fā)信者收信者運(yùn)輸部門(mén)的郵件運(yùn)輸業(yè)務(wù)書(shū)寫(xiě)信件貼郵票送郵箱收集信件蓋郵戳信件分揀信件打包送運(yùn)輸部門(mén)路由選擇運(yùn)輸轉(zhuǎn)送郵局接收郵包分發(fā)郵件郵件拆包信件投遞信件分揀閱讀信件通信者活動(dòng)郵局服務(wù)業(yè)務(wù)郵局轉(zhuǎn)送業(yè)務(wù)2022-4-193網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)2022-4-194分層原則u不同的系統(tǒng)分成相同的層次；不同的系統(tǒng)分成相同的層次；u不同系統(tǒng)的對(duì)等層次之間存在著不同系統(tǒng)的對(duì)等層次之間存在著“虛擬虛擬”通信；通信；u對(duì)不同系統(tǒng)的對(duì)等層之間的通信有明確的通信對(duì)不同系統(tǒng)的對(duì)等層之間的通信有明確的通信規(guī)定規(guī)定(協(xié)議協(xié)議)；u高層使用低層提供的服務(wù)時(shí)，并不需要知道低高層使用低層提供的服務(wù)時(shí)，并不需要知道低層服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)方法

3、。層服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)方法。 2022-4-195二、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念u網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指為是指為網(wǎng)絡(luò)同層實(shí)體之間數(shù)據(jù)交換而制定網(wǎng)絡(luò)同層實(shí)體之間數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)，亦稱(chēng)同層協(xié)議或通信協(xié)議的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)，亦稱(chēng)同層協(xié)議或通信協(xié)議；u網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素：語(yǔ)義、語(yǔ)法與時(shí)序；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素：語(yǔ)義、語(yǔ)法與時(shí)序；u語(yǔ)義：用于解釋比特流的每一部分的意義；語(yǔ)義：用于解釋比特流的每一部分的意義； u語(yǔ)法：語(yǔ)法是用戶(hù)數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式，以語(yǔ)法：語(yǔ)法是用戶(hù)數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序的意義；及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序的意義；u時(shí)序：事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。時(shí)序：事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。2

4、022-4-196協(xié)議棧將網(wǎng)絡(luò)功能分解為許多層后，在每一個(gè)功能層次中，通信將網(wǎng)絡(luò)功能分解為許多層后，在每一個(gè)功能層次中，通信雙方需共同遵守的約定和規(guī)定，這些約定和規(guī)定的集合稱(chēng)為同雙方需共同遵守的約定和規(guī)定，這些約定和規(guī)定的集合稱(chēng)為同層協(xié)議（即層協(xié)議（即通信協(xié)議，簡(jiǎn)稱(chēng)為協(xié)議）通信協(xié)議，簡(jiǎn)稱(chēng)為協(xié)議）。網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議按層次順。網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議按層次順序排列而成的協(xié)議序列稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)序排列而成的協(xié)議序列稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧協(xié)議棧。2022-4-197三、接口（interface）u接口是同一系統(tǒng)內(nèi)相鄰層之間交換信息的連接點(diǎn)接口是同一系統(tǒng)內(nèi)相鄰層之間交換信息的連接點(diǎn); ;u同一個(gè)系統(tǒng)的相鄰層之間存在著明確規(guī)定的接口，同

5、一個(gè)系統(tǒng)的相鄰層之間存在著明確規(guī)定的接口，低層向高層通過(guò)接口提供服務(wù)低層向高層通過(guò)接口提供服務(wù); ;u只要接口條件不變、低層功能不變，低層功能的只要接口條件不變、低層功能不變，低層功能的具體實(shí)現(xiàn)方法與技術(shù)的變化不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方法與技術(shù)的變化不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作（只要接口不變，各層是相互獨(dú)立的）。工作（只要接口不變，各層是相互獨(dú)立的）。2022-4-198接口示意圖2022-4-199四、服務(wù) 相鄰層的上層都是通過(guò)下層完成本層的功能，其中下層相鄰層的上層都是通過(guò)下層完成本層的功能，其中下層稱(chēng)為服務(wù)提供者，上層稱(chēng)為服務(wù)使用者，服務(wù)的提供和使用稱(chēng)為服務(wù)提供者，上層稱(chēng)為服務(wù)使用者，服務(wù)的

6、提供和使用都是通過(guò)相鄰層的接口進(jìn)行。如第都是通過(guò)相鄰層的接口進(jìn)行。如第N-1N-1層為第層為第N N層提供服務(wù)，層提供服務(wù)，稱(chēng)第稱(chēng)第N-1N-1層是第層是第N N層的服務(wù)提供者，第層的服務(wù)提供者，第N N層稱(chēng)為服務(wù)使用者。層稱(chēng)為服務(wù)使用者。2022-4-1910服務(wù)示意圖2022-4-1911服務(wù)原語(yǔ)相鄰層間的數(shù)據(jù)交換都是通過(guò)規(guī)定的服務(wù)原語(yǔ)來(lái)進(jìn)行，服相鄰層間的數(shù)據(jù)交換都是通過(guò)規(guī)定的服務(wù)原語(yǔ)來(lái)進(jìn)行，服務(wù)原語(yǔ)一般有四類(lèi)：請(qǐng)求（務(wù)原語(yǔ)一般有四類(lèi)：請(qǐng)求（RequestRequest）、指示）、指示（IndicationIndication）、響應(yīng)（）、響應(yīng)（ResponseResponse）和確認(rèn)（）

7、和確認(rèn)（ConfirmConfirm）。）。具體過(guò)程如下圖所示：具體過(guò)程如下圖所示：2022-4-1912服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAPSAP（Service Access PointService Access Point）2022-4-1913五、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（network architecture）u一個(gè)功能完備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜的協(xié)議是按層次結(jié)構(gòu)一個(gè)功能完備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜的協(xié)議是按層次結(jié)構(gòu)來(lái)組織的；來(lái)組織的；u網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；u體系結(jié)構(gòu)是個(gè)抽象的概念，其具體實(shí)現(xiàn)是通過(guò)特定的體系結(jié)構(gòu)是個(gè)抽象的概念，其具

8、體實(shí)現(xiàn)是通過(guò)特定的硬件和軟件來(lái)完成的。硬件和軟件來(lái)完成的。2022-4-1914層次結(jié)構(gòu)研究方法的優(yōu)點(diǎn)u各層之間相互獨(dú)立各層之間相互獨(dú)立;u靈活性好靈活性好;u各層都可以采用最合適的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各層都可以采用最合適的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn);u易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù);u有利于促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化。有利于促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化。 2022-4-19153.2 OSI參考模型3.2.1 OSI參考模型的基本概念在制定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)方面，起著很大作用的兩大國(guó)際組織是： 國(guó)際電報(bào)與 咨詢(xún)委員會(huì) （Consultative Committee on InternationalTelegraph and Telephone，CCITT

9、）； 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 （International Standards Organization ，ISO）。CCITT與ISO的工作領(lǐng)域是不同的： CCITT 主要是考慮通信標(biāo)準(zhǔn)的制定； ISO主要是考慮信息處理與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。2022-4-1916uOSIOSI參考模型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織為解決異種機(jī)互連而制訂的開(kāi)參考模型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織為解決異種機(jī)互連而制訂的開(kāi)放式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型。放式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型。u在在OSI中的中的“開(kāi)放開(kāi)放”是指只要遵循是指只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以與位于世界上任何地方、遵循同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系可以與位于世界上任何地方、遵循同一

10、標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信；統(tǒng)進(jìn)行通信；uOSI參考模型只是描述了一些概念，用來(lái)協(xié)調(diào)進(jìn)程間通信標(biāo)準(zhǔn)參考模型只是描述了一些概念，用來(lái)協(xié)調(diào)進(jìn)程間通信標(biāo)準(zhǔn)的制定；的制定；u在在OSI的范圍內(nèi)，只有各種的協(xié)議是可以被實(shí)現(xiàn)的，而各的范圍內(nèi)，只有各種的協(xié)議是可以被實(shí)現(xiàn)的，而各種產(chǎn)品只有和種產(chǎn)品只有和OSI的協(xié)議相一致時(shí)才能互連；的協(xié)議相一致時(shí)才能互連；uOSI參考模型只是一個(gè)概念性的框架。參考模型只是一個(gè)概念性的框架。OSI參考模型2022-4-19173.2.2 OSI參考模型的結(jié)構(gòu)ISO劃分七層結(jié)構(gòu)的基本原則u網(wǎng)中各結(jié)點(diǎn)都具有相同的層次；網(wǎng)中各結(jié)點(diǎn)都具有相同的層次；u不同結(jié)點(diǎn)的同等層具有相同的功能；不

11、同結(jié)點(diǎn)的同等層具有相同的功能；u同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間通過(guò)接口通信；同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間通過(guò)接口通信；u每一層可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提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)；供服務(wù)；u不同結(jié)點(diǎn)的同等層通過(guò)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的通信。不同結(jié)點(diǎn)的同等層通過(guò)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的通信。2022-4-1918OSI參考模型的結(jié)構(gòu) 應(yīng) 用 層表 示 層會(huì) 話(huà) 層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)主機(jī)主機(jī)CCPCCP網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層應(yīng) 用 層表 示 層會(huì) 話(huà) 層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層主機(jī)主機(jī)CCPCCP網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù)據(jù)鏈路層物

12、 理 層2022-4-19193.2.3 OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層應(yīng) 用 層表 示 層會(huì) 話(huà) 層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層 數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層應(yīng) 用 層表 示 層會(huì) 話(huà) 層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)C CC CP P網(wǎng) 絡(luò) 層應(yīng)用進(jìn)程AO OS SI I環(huán)環(huán)境境應(yīng)用進(jìn)程B主主機(jī)機(jī)A A主主機(jī)機(jī)B BA AC CC CP PB B1. OSI環(huán)境（OSI environment）2022-4-19202. OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程 應(yīng) 用 層表 示 層會(huì) 話(huà) 層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層 數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層應(yīng) 用

13、 層表 示 層會(huì) 話(huà) 層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層應(yīng)用進(jìn)程A應(yīng)用進(jìn)程B比特序列幀分組報(bào)文數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)主主機(jī)機(jī)A A主主機(jī)機(jī)B B2022-4-19213.2.4 面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)u服務(wù)可以分為通信子網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸所提供的服務(wù)服務(wù)可以分為通信子網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸所提供的服務(wù),與全網(wǎng)與全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為用戶(hù)提供的服務(wù)；絡(luò)系統(tǒng)為用戶(hù)提供的服務(wù)；u通信子網(wǎng)的服務(wù)是指通信子網(wǎng)對(duì)主機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)男释ㄐ抛泳W(wǎng)的服務(wù)是指通信子網(wǎng)對(duì)主機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃运峁┑谋ＷC機(jī)制；和可靠性所提供的保證機(jī)制；u通信服務(wù)可以分為兩大類(lèi)：通信服務(wù)可以分為兩大類(lèi)：面向連接服務(wù)（面向連

14、接服務(wù)（connect-oriented service）；）；無(wú)連接服務(wù)（無(wú)連接服務(wù)（connectless service）。）。2022-4-1922 理解網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要注意的問(wèn)題u面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)對(duì)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的傳輸可靠性與協(xié)議面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)對(duì)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的傳輸可靠性與協(xié)議復(fù)雜性有很大的影響；復(fù)雜性有很大的影響；u根據(jù)主機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院托室蟮牟煌?，設(shè)計(jì)者可根據(jù)主機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院托室蟮牟煌O(shè)計(jì)者可以選擇面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)的類(lèi)型；以選擇面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)的類(lèi)型；u在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鲗?，如物理層、?shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層與在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鲗?，如物理層、?shù)

15、據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層都會(huì)涉及面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)的問(wèn)題。傳輸層都會(huì)涉及面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)的問(wèn)題。2022-4-1923面向連接服務(wù)2022-4-1924面向連接服務(wù)的特點(diǎn)u面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程必須經(jīng)過(guò)連接建立、連接維面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程必須經(jīng)過(guò)連接建立、連接維護(hù)與釋放連接的三個(gè)過(guò)程；護(hù)與釋放連接的三個(gè)過(guò)程；u面向連接服務(wù)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，各分組可以不攜帶目的結(jié)點(diǎn)面向連接服務(wù)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，各分組可以不攜帶目的結(jié)點(diǎn)的地址；的地址；u面向連接服務(wù)的傳輸連接類(lèi)似一個(gè)通信管道，發(fā)送者在一面向連接服務(wù)的傳輸連接類(lèi)似一個(gè)通信管道，發(fā)送者在一端放入數(shù)據(jù)，接收者從另一端取出數(shù)據(jù)；端

16、放入數(shù)據(jù)，接收者從另一端取出數(shù)據(jù)；u面向連接數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖瞻l(fā)數(shù)據(jù)順序不變，傳輸可靠性好，但是面向連接數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖瞻l(fā)數(shù)據(jù)順序不變，傳輸可靠性好，但是協(xié)議復(fù)雜，通信效率不高。協(xié)議復(fù)雜，通信效率不高。2022-4-1925無(wú)連接服務(wù)2022-4-1926無(wú)連接服務(wù)的特點(diǎn)u無(wú)連接服務(wù)的每個(gè)分組都攜帶完整的目的結(jié)點(diǎn)地址，各無(wú)連接服務(wù)的每個(gè)分組都攜帶完整的目的結(jié)點(diǎn)地址，各分組在系統(tǒng)中是獨(dú)立傳送的；分組在系統(tǒng)中是獨(dú)立傳送的；u無(wú)連接服務(wù)中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程不需要經(jīng)過(guò)連接建立、連無(wú)連接服務(wù)中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程不需要經(jīng)過(guò)連接建立、連接維護(hù)與釋放連接的三個(gè)過(guò)程；接維護(hù)與釋放連接的三個(gè)過(guò)程；u數(shù)據(jù)分組傳輸過(guò)程中，目的結(jié)點(diǎn)接收

17、到的數(shù)據(jù)分組可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)分組傳輸過(guò)程中，目的結(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)分組可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失的現(xiàn)象；亂序、重復(fù)與丟失的現(xiàn)象；u無(wú)連接服務(wù)的可靠性不好，但是協(xié)議相對(duì)簡(jiǎn)單，通信效率較無(wú)連接服務(wù)的可靠性不好，但是協(xié)議相對(duì)簡(jiǎn)單，通信效率較高。高。2022-4-1927發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)監(jiān)控信道監(jiān)控信道監(jiān)控信道監(jiān)控信道應(yīng)答應(yīng)答發(fā)發(fā)收收收收發(fā)發(fā)確認(rèn)和重傳機(jī)制 2022-4-1928確認(rèn)和重傳機(jī)制的特點(diǎn) u網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸话阃ㄟ^(guò)確認(rèn)和重傳機(jī)制保證；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸话阃ㄟ^(guò)確認(rèn)和重傳機(jī)制保證；u確認(rèn)是指數(shù)據(jù)分組的接收結(jié)點(diǎn)在正確地接收到每個(gè)分組后，要求向確認(rèn)是指數(shù)據(jù)分組的接收結(jié)點(diǎn)在正確地接收到每個(gè)分組后，要

18、求向發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)回接收分組的確認(rèn)信息；發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)回接收分組的確認(rèn)信息；u在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，如果發(fā)送結(jié)點(diǎn)沒(méi)有接收到接收結(jié)點(diǎn)的確認(rèn)信在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，如果發(fā)送結(jié)點(diǎn)沒(méi)有接收到接收結(jié)點(diǎn)的確認(rèn)信息，就認(rèn)為該數(shù)據(jù)分組發(fā)送失敗，發(fā)送結(jié)點(diǎn)重新發(fā)送該數(shù)據(jù)分息，就認(rèn)為該數(shù)據(jù)分組發(fā)送失敗，發(fā)送結(jié)點(diǎn)重新發(fā)送該數(shù)據(jù)分組；組；u確認(rèn)和重傳機(jī)制可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，但是它需要制定較為確認(rèn)和重傳機(jī)制可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，但是它需要制定較為復(fù)雜的確認(rèn)和重傳協(xié)議，并且需要增加網(wǎng)絡(luò)額外的通信負(fù)荷，占用復(fù)雜的確認(rèn)和重傳協(xié)議，并且需要增加網(wǎng)絡(luò)額外的通信負(fù)荷，占用網(wǎng)絡(luò)帶寬。網(wǎng)絡(luò)帶寬。2022-4-1929從使用服務(wù)原語(yǔ)的角度考慮，可將

19、服務(wù)分為需要證實(shí)的服務(wù)和不需要從使用服務(wù)原語(yǔ)的角度考慮，可將服務(wù)分為需要證實(shí)的服務(wù)和不需要證實(shí)的服務(wù)兩大類(lèi)，前者每次服務(wù)要使用全部四種服務(wù)原語(yǔ)，而后者只證實(shí)的服務(wù)兩大類(lèi)，前者每次服務(wù)要使用全部四種服務(wù)原語(yǔ)，而后者只使用兩種服務(wù)原語(yǔ)。使用兩種服務(wù)原語(yǔ)。服務(wù)類(lèi)型與服務(wù)質(zhì)量2022-4-1930通信協(xié)議四種類(lèi)型u面向連接與確認(rèn)服務(wù)；面向連接與確認(rèn)服務(wù)；u面向連接與不確認(rèn)服務(wù)；面向連接與不確認(rèn)服務(wù)；u無(wú)連接與確認(rèn)服務(wù)；無(wú)連接與確認(rèn)服務(wù)；u無(wú)連接與不確認(rèn)服務(wù)。無(wú)連接與不確認(rèn)服務(wù)。 設(shè)計(jì)者可以根據(jù)不同的通信要求，決定選擇不同設(shè)計(jì)者可以根據(jù)不同的通信要求，決定選擇不同的服務(wù)類(lèi)型。的服務(wù)類(lèi)型。 2022-4-

20、19313.3 TCP/IP參考模型u在在TCP/IP協(xié)議研究時(shí)，并沒(méi)有提出參考模型；協(xié)議研究時(shí)，并沒(méi)有提出參考模型；u1974年年Kahn定義了最早的定義了最早的TCP/IP參考模型；參考模型；u20世紀(jì)世紀(jì)80年代年代Leiner、 Clark等人對(duì)等人對(duì)TCP/IP參考模型進(jìn)一步的研究；參考模型進(jìn)一步的研究；uTCP/IP協(xié)議一共出現(xiàn)了協(xié)議一共出現(xiàn)了6個(gè)版本，后個(gè)版本，后3個(gè)版本是版本個(gè)版本是版本4、版本、版本5與版本與版本6；u目前我們使用的是版本目前我們使用的是版本4，它的網(wǎng)絡(luò)層，它的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議一般記作協(xié)議一般記作IPv4 ；u版本版本6的網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議一般記作協(xié)議一般記

21、作IPv6（或（或IPng, IP next generation）；）；uIPv6被稱(chēng)為下一代的被稱(chēng)為下一代的IP協(xié)議。協(xié)議。3.3.1 TCP/IP參考模型的發(fā)展2022-4-1932TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn) u開(kāi)放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);u獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)，可以運(yùn)行獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)，可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適用于互連網(wǎng)中；在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適用于互連網(wǎng)中；u 統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(gè)TCP/IP設(shè)備設(shè)備在網(wǎng)中都具有惟一的地址；在網(wǎng)中都具有惟一的地址；u標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶(hù)服務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)

22、議，可以提供多種可靠的用戶(hù)服務(wù)。2022-4-19333.3.2 TCP/IP參考模型各層的功能 u應(yīng)用層（應(yīng)用層（application layerapplication layer）u傳輸層（傳輸層（transport layertransport layer）u互連層（互連層（internet layerinternet layer）u主機(jī)主機(jī)- -網(wǎng)絡(luò)層（網(wǎng)絡(luò)層（host-to-network layerhost-to-network layer）2022-4-1934TCP/IP TCP/IP 參考模型與參考模型與 OSI OSI 參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系 應(yīng) 用 層表

23、示 層會(huì) 話(huà) 層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層應(yīng) 用 層O OS SI I參參考考模模型型T TC CP P/ /I IP P參參考考模模型型傳 輸 層互 聯(lián) 層主機(jī)網(wǎng)絡(luò)層2022-4-1935主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層u負(fù)責(zé)發(fā)送和接收負(fù)責(zé)發(fā)送和接收IPIP數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào); ;u允許主機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)使用多種現(xiàn)成的與流行的協(xié)議，允許主機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)使用多種現(xiàn)成的與流行的協(xié)議，如局域網(wǎng)的如局域網(wǎng)的EthernetEthernet、令牌網(wǎng)、分組交換網(wǎng)的、令牌網(wǎng)、分組交換網(wǎng)的X.25X.25、幀中繼、幀中繼、ATMATM協(xié)議等協(xié)議等; ;2022-4-1936互連層u相當(dāng)相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)；參考模型網(wǎng)絡(luò)；u

24、處理互連的路由選擇、流量控機(jī)與擁塞控制問(wèn)題；處理互連的路由選擇、流量控機(jī)與擁塞控制問(wèn)題；uIP協(xié)議是無(wú)連接服務(wù)。協(xié)議是無(wú)連接服務(wù)。 2022-4-1937傳輸層u主要功能是在互連網(wǎng)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對(duì)等實(shí)體間主要功能是在互連網(wǎng)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對(duì)等實(shí)體間建立用于會(huì)話(huà)的端建立用于會(huì)話(huà)的端- -端連接；端連接；u傳輸控制協(xié)議傳輸控制協(xié)議TCP是一種可靠的面向連接協(xié)議；是一種可靠的面向連接協(xié)議；u用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP是一種不可靠的無(wú)連接協(xié)議是一種不可靠的無(wú)連接協(xié)議。 2022-4-1938應(yīng)用層u網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議TelnetTelnet；u文件傳輸協(xié)議文件傳輸協(xié)議FTPFT

25、P；u簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SMTPSMTP；u域名系統(tǒng)域名系統(tǒng)DNSDNS；u簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMPSNMP；u超文本傳輸協(xié)議超文本傳輸協(xié)議HTTPHTTP。2022-4-19393.4 OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較u層次數(shù)量與內(nèi)容選擇不是很好，會(huì)話(huà)層很少用到，表示層層次數(shù)量與內(nèi)容選擇不是很好，會(huì)話(huà)層很少用到，表示層幾乎是空的，數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層有很多的子層插入；幾乎是空的，數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層有很多的子層插入；u尋址、流控與差錯(cuò)控制在每一層里都重復(fù)出現(xiàn)，降低系統(tǒng)效尋址、流控與差錯(cuò)控制在每一層里都重復(fù)出現(xiàn)，降低系統(tǒng)效率；率；u數(shù)據(jù)安全性、加密與網(wǎng)絡(luò)管理

26、在參考模型的設(shè)計(jì)初期被忽數(shù)據(jù)安全性、加密與網(wǎng)絡(luò)管理在參考模型的設(shè)計(jì)初期被忽略了；略了；2022-4-19403.4.2 對(duì)TCP/IP參考模型評(píng)價(jià)u在服務(wù)、接口與協(xié)議的區(qū)別上不很清楚，一個(gè)好的在服務(wù)、接口與協(xié)議的區(qū)別上不很清楚，一個(gè)好的軟件工程應(yīng)該將功能與實(shí)現(xiàn)方法區(qū)分開(kāi)，參考模型軟件工程應(yīng)該將功能與實(shí)現(xiàn)方法區(qū)分開(kāi)，參考模型不適合于其他非不適合于其他非TCP/IPTCP/IP協(xié)議族；協(xié)議族；uTCP/IPTCP/IP參考模型的主機(jī)參考模型的主機(jī)- -網(wǎng)絡(luò)層本身并不是實(shí)際的一層；網(wǎng)絡(luò)層本身并不是實(shí)際的一層；u物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的劃分是必要和合理的，而物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的劃分是必要和合理的，而TCP

27、/IPTCP/IP參考模型卻沒(méi)有做到這點(diǎn)。參考模型卻沒(méi)有做到這點(diǎn)。 2022-4-19413.5 網(wǎng)絡(luò)與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織及管理機(jī)構(gòu) u網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織uRFC(請(qǐng)求注解請(qǐng)求注解)文檔文檔uInternet草案草案uInternet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)uInternet管理機(jī)構(gòu)管理機(jī)構(gòu)2022-4-19423.5.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織 u國(guó)際國(guó)際 電報(bào)咨詢(xún)委員會(huì)電報(bào)咨詢(xún)委員會(huì)CCITTu國(guó)際電信聯(lián)盟國(guó)際電信聯(lián)盟ITUu國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO u電子工業(yè)協(xié)會(huì)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIAu電氣與電子工程師協(xié)會(huì)電氣與電子工程師協(xié)會(huì)IEEEuATM論壇論壇 2022-4-19433.5.2 RFC文檔 u請(qǐng)求注解請(qǐng)求注解RFC(Request For Comments)文檔從文檔從1969年年ARPANET出現(xiàn)時(shí)就開(kāi)始存在；出現(xiàn)時(shí)就開(kāi)始存在；u它們是用于它們是用于Internet開(kāi)發(fā)團(tuán)體的最初的技術(shù)文檔系列；開(kāi)發(fā)團(tuán)體的最初的技術(shù)文檔系列；u任何人都可以提交任何人都可以提交RFC文檔，但它并不是一定會(huì)成為標(biāo)準(zhǔn)，文檔，但