通信網(wǎng)——基本概念與主體結(jié)構(gòu)ch2要點(diǎn)

1、第2章 應(yīng)用與分層的體系結(jié)構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)可以支持極為廣泛的業(yè)務(wù)，我們一般利用它通信網(wǎng)絡(luò)可以支持極為廣泛的業(yè)務(wù)，我們一般利用它們進(jìn)行通話、發(fā)送電子郵件、傳送文件和查詢、檢索信息等。們進(jìn)行通話、發(fā)送電子郵件、傳送文件和查詢、檢索信息等。隨著因特網(wǎng)的應(yīng)用，必須使所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)既能靈活地支持當(dāng)隨著因特網(wǎng)的應(yīng)用，必須使所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)既能靈活地支持當(dāng)前的業(yè)務(wù)，又能適應(yīng)未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。為了實(shí)現(xiàn)這種靈前的業(yè)務(wù)，又能適應(yīng)未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。為了實(shí)現(xiàn)這種靈活性，必須建立一種整個網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)或規(guī)則?；钚?，必須建立一種整個網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)或規(guī)則。在在20世紀(jì)世紀(jì)70年代初，各計(jì)算機(jī)公司開發(fā)了自己專用的年代初，各計(jì)算機(jī)公司

2、開發(fā)了自己專用的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，其共同特征是將通信功能分成某幾個相網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，其共同特征是將通信功能分成某幾個相關(guān)聯(lián)、易處理和管理的組，通常把這種組稱作關(guān)聯(lián)、易處理和管理的組，通常把這種組稱作層層(layer)。人們利用人們利用網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(network architecture)這一術(shù)這一術(shù)語來表示用以說明各層功能的協(xié)議族。語來表示用以說明各層功能的協(xié)議族。分層優(yōu)點(diǎn)：分層優(yōu)點(diǎn)：首先，當(dāng)各層的功能及其相互關(guān)系明確后，其設(shè)計(jì)過程可大為簡化；首先，當(dāng)各層的功能及其相互關(guān)系明確后，其設(shè)計(jì)過程可大為簡化；其次，利用這種層次方法可靈活地更改和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)其次，利用這種層次方法可靈活地更改和擴(kuò)展

3、網(wǎng)絡(luò)。HTTP與Web頁瀏覽通過通過WWW框架我們可以訪問連接到框架我們可以訪問連接到Internet上的計(jì)算上的計(jì)算機(jī)中的以超文本標(biāo)記語言（機(jī)中的以超文本標(biāo)記語言（HTML）編寫的文件，通過）編寫的文件，通過瀏覽器程序訪問瀏覽器程序訪問Web頁，瀏覽其中所顯示的文檔，單擊頁，瀏覽其中所顯示的文檔，單擊鏈接訪問其他文檔。每個鏈接都為瀏覽器提供統(tǒng)一資源鏈接訪問其他文檔。每個鏈接都為瀏覽器提供統(tǒng)一資源定位符（定位符（URL），用以指定存儲文檔的機(jī)器名和包含請），用以指定存儲文檔的機(jī)器名和包含請求文檔的文件名。求文檔的文件名。超文本傳輸協(xié)議（超文本傳輸協(xié)議（HTTP）詳細(xì)規(guī)定了客戶端和服務(wù)器）詳細(xì)規(guī)

4、定了客戶端和服務(wù)器交互與文件讀取有關(guān)的規(guī)則，且指定了表達(dá)請求和響應(yīng)交互與文件讀取有關(guān)的規(guī)則，且指定了表達(dá)請求和響應(yīng)時的措辭方式。時的措辭方式。 例如，瀏覽器可以訪問與如下鏈接相關(guān)的URL： http:/m.utoronto.ca/infocom/indexhtmlHTTP與Web頁瀏覽客戶軟件必須進(jìn)行域名系統(tǒng)查詢，以確定對應(yīng)于主機(jī)名客戶軟件必須進(jìn)行域名系統(tǒng)查詢，以確定對應(yīng)于主機(jī)名(wwwcomm.utoronto.ca)的的IP地址地址,然后該軟件建立一然后該軟件建立一條與給定條與給定IP地址的地址的www服務(wù)器服務(wù)器(由端口由端口80標(biāo)識標(biāo)識)的的TCP連接連接，客戶端借助臨時端口號來標(biāo)識自

5、己。，客戶端借助臨時端口號來標(biāo)識自己。連接建立后，客戶機(jī)利用連接建立后，客戶機(jī)利用HTTP請求文檔。該請求報(bào)文指請求文檔。該請求報(bào)文指定方法或命令定方法或命令(GET)、文檔、文檔(infocom/index.html)及瀏覽及瀏覽器用的協(xié)議版本器用的協(xié)議版本(HTTP/1.0)。服務(wù)器駐留程序確認(rèn)報(bào)文的。服務(wù)器駐留程序確認(rèn)報(bào)文的3個部分，并確定文件的位置個部分，并確定文件的位置)。HTTP與Web頁瀏覽駐留程序發(fā)送其信息的狀態(tài)行和說明。結(jié)果代碼駐留程序發(fā)送其信息的狀態(tài)行和說明。結(jié)果代碼“200”指示客戶機(jī)請求是成功的，后面即是文檔。此報(bào)文還包指示客戶機(jī)請求是成功的，后面即是文檔。此報(bào)文還包含

6、有關(guān)服務(wù)器軟件、文檔長度含有關(guān)服務(wù)器軟件、文檔長度(414個字節(jié)個字節(jié))和文檔內(nèi)容類和文檔內(nèi)容類型等信息。型等信息。HTTP駐留程序在駐留程序在TCP連接上發(fā)送文件，然后斷開連接連接上發(fā)送文件，然后斷開連接.其間客戶機(jī)接收文件并加以顯示。為了取出圖像，瀏覽其間客戶機(jī)接收文件并加以顯示。為了取出圖像，瀏覽器必須啟動另一器必須啟動另一TCP連接，用于連接，用于GET交互作用。交互作用。HTTP與Web頁瀏覽在在HTTP情況下，情況下，需雙向連接需雙向連接，以，以正確的次序無誤地傳送字節(jié)流。正確的次序無誤地傳送字節(jié)流。TCP協(xié)議協(xié)議能夠提供這種能夠提供這種通信通信業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)，每個每個HTTP進(jìn)程都將

7、報(bào)文插入一緩進(jìn)程都將報(bào)文插入一緩存器內(nèi)，由存器內(nèi)，由TCP以信息塊以信息塊(段段)形式形式將其傳送將其傳送到另一到另一TCP進(jìn)程進(jìn)程，每，每段包段包含端口號，加到含端口號，加到HTTP報(bào)文信息報(bào)文信息中中。HTTP利用底層利用底層TCP提供服務(wù)，提供服務(wù)，這樣，這樣，HTTP客戶機(jī)與服務(wù)器間報(bào)客戶機(jī)與服務(wù)器間報(bào)文的文的傳送實(shí)際上傳送實(shí)際上是虛擬的，經(jīng)是虛擬的，經(jīng)TCP連接是不直接的連接是不直接的，而，而TCP實(shí)際上實(shí)際上利利用用IP提供服務(wù)。提供服務(wù)。SMTP和電子郵件郵件客戶機(jī)應(yīng)用程序與本地郵件客戶機(jī)應(yīng)用程序與本地SMTP服務(wù)器進(jìn)行交互工作，服務(wù)器進(jìn)行交互工作，以啟動傳送電子郵件報(bào)文。用戶需

8、準(zhǔn)備該報(bào)文，包含接收以啟動傳送電子郵件報(bào)文。用戶需準(zhǔn)備該報(bào)文，包含接收用戶的電子郵件地址、標(biāo)題行與報(bào)文內(nèi)容。當(dāng)用戶點(diǎn)擊用戶的電子郵件地址、標(biāo)題行與報(bào)文內(nèi)容。當(dāng)用戶點(diǎn)擊“send”(發(fā)送發(fā)送)時，郵件應(yīng)用程序就準(zhǔn)備了一個含有上述信時，郵件應(yīng)用程序就準(zhǔn)備了一個含有上述信息和附加信息息和附加信息(用于指定格式用于指定格式)的文件，具有本地的文件，具有本地SMTP服服務(wù)器名，并可發(fā)送一務(wù)器名，并可發(fā)送一IP地址的地址的DNS查詢報(bào)文。查詢報(bào)文。SMTP和電子郵件SMTP和電子郵件SMTP和電子郵件在傳送電子郵件報(bào)文前，應(yīng)用進(jìn)程必須先建立在傳送電子郵件報(bào)文前，應(yīng)用進(jìn)程必須先建立TCP連接。連接。之后利用

9、之后利用SMTP協(xié)議進(jìn)行一系列報(bào)文交換，包括客戶機(jī)確協(xié)議進(jìn)行一系列報(bào)文交換，包括客戶機(jī)確認(rèn)本身、發(fā)送者與接收者。傳送認(rèn)本身、發(fā)送者與接收者。傳送SMTP服務(wù)器接受的報(bào)文服務(wù)器接受的報(bào)文及結(jié)束郵件會話。此后，本地與目的及結(jié)束郵件會話。此后，本地與目的SMTP服務(wù)器重復(fù)這服務(wù)器重復(fù)這一過程。一過程。為定位目的為定位目的SMTP服務(wù)器，可進(jìn)行服務(wù)器，可進(jìn)行MX(郵件交換郵件交換)類型的類型的DNS查詢。當(dāng)目的設(shè)備總處于可用狀態(tài)時，查詢。當(dāng)目的設(shè)備總處于可用狀態(tài)時，SMTP的工作的工作最好。因此最好。因此,在在PC環(huán)境的用戶通常利用郵局協(xié)議環(huán)境的用戶通常利用郵局協(xié)議(Post Office Proto

10、col，POP)從郵件服務(wù)器檢索電子郵件。從郵件服務(wù)器檢索電子郵件。TCP和UDP傳輸層服務(wù)上述例子表明多協(xié)議能夠利用上述例子表明多協(xié)議能夠利用TCP和和UDP協(xié)議提供的通信服務(wù)協(xié)議提供的通信服務(wù)進(jìn)行工作進(jìn)行工作,TCP和和UDP協(xié)議的工作均是利用了協(xié)議的工作均是利用了IP提供的無連接提供的無連接分組網(wǎng)服務(wù)。分組網(wǎng)服務(wù)。UDP提供提供Internet上主機(jī)進(jìn)程之間無連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸，并提上主機(jī)進(jìn)程之間無連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸，并提供端口號，以識別每個主機(jī)的源進(jìn)程和目標(biāo)進(jìn)程。供端口號，以識別每個主機(jī)的源進(jìn)程和目標(biāo)進(jìn)程。TCP提供提供Internet上主機(jī)進(jìn)程之間字節(jié)流的可靠傳輸，進(jìn)程將上主機(jī)進(jìn)程之間字

11、節(jié)流的可靠傳輸，進(jìn)程將字節(jié)寫到緩沖區(qū)，并通過字節(jié)寫到緩沖區(qū)，并通過TCP跨跨Internet傳輸。傳輸。整個一組協(xié)議都是在整個一組協(xié)議都是在IP基礎(chǔ)之上開發(fā)和工作的，因此，層次概基礎(chǔ)之上開發(fā)和工作的，因此，層次概念很有用，在現(xiàn)有層次協(xié)議所提供的服務(wù)之上可以很快地開發(fā)念很有用，在現(xiàn)有層次協(xié)議所提供的服務(wù)之上可以很快地開發(fā)出一些新的業(yè)務(wù)。出一些新的業(yè)務(wù)。OSI參考模型國際標(biāo)準(zhǔn)化組織國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)開發(fā)出開發(fā)出開放系統(tǒng)互連開放系統(tǒng)互連 (open system interconnection, OSI)參考模型，后來又開參考模型，后來又開發(fā)了有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。這種模型提供了一種描述整個發(fā)了有關(guān)

12、的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。這種模型提供了一種描述整個通信系統(tǒng)的框架，方便了標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)。通信系統(tǒng)的框架，方便了標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)。 OSI參考模型將整個通信過程分成各層提供的功能。參考模型將整個通信過程分成各層提供的功能。在每層中，一臺設(shè)備的進(jìn)程只能與另一臺設(shè)備的在每層中，一臺設(shè)備的進(jìn)程只能與另一臺設(shè)備的對等對等進(jìn)程進(jìn)程(Peer Process)進(jìn)行會話。進(jìn)行會話。圖圖2.1對等通信對等通信OSI參考模型在在OSI術(shù)語中，第術(shù)語中，第n層的進(jìn)程稱作層的進(jìn)程稱作第第n層實(shí)體層實(shí)體(layer n entity)。第。第n層實(shí)體間通過交換層實(shí)體間通過交換協(xié)議數(shù)據(jù)單元協(xié)議數(shù)據(jù)單元 (protocol data unit，

13、PDU)進(jìn)行通信。每個進(jìn)行通信。每個PDU包包括一個頭部，而頭部中含有協(xié)議控制信息。通常用戶括一個頭部，而頭部中含有協(xié)議控制信息。通常用戶信息為信息為服務(wù)數(shù)據(jù)單元服務(wù)數(shù)據(jù)單元(service data unit SDU)格式。格式。n層實(shí)體的行為由一組規(guī)則或約定進(jìn)行管理，通常將這層實(shí)體的行為由一組規(guī)則或約定進(jìn)行管理，通常將這些規(guī)則與約定稱作些規(guī)則與約定稱作第第n層協(xié)議層協(xié)議(layer n protoc0l)。HTTP客戶機(jī)與服務(wù)器應(yīng)用程序起著對等進(jìn)程的作用。完客戶機(jī)與服務(wù)器應(yīng)用程序起著對等進(jìn)程的作用。完成成TCP發(fā)送和接收功能的進(jìn)程也構(gòu)成下一層的對等進(jìn)程。發(fā)送和接收功能的進(jìn)程也構(gòu)成下一層的對

14、等進(jìn)程。 對等進(jìn)程間的通信是虛擬的，并不存在實(shí)際的直接通信對等進(jìn)程間的通信是虛擬的，并不存在實(shí)際的直接通信鏈路。為了進(jìn)行通信，第鏈路。為了進(jìn)行通信，第n+1層實(shí)體需利用第層實(shí)體需利用第n層提供的層提供的服務(wù)，第服務(wù)，第n+1層層PDU傳輸?shù)耐瓿?，是通過稱為第傳輸?shù)耐瓿?，是通過稱為第n層層服務(wù)服務(wù)訪問點(diǎn)訪問點(diǎn)(service access point，SAP)的軟件端口將信息的軟件端口將信息塊從第塊從第n+1層交換到第層交換到第n層而實(shí)現(xiàn)的層而實(shí)現(xiàn)的,每個每個SAP由一個惟一由一個惟一的標(biāo)識符進(jìn)行標(biāo)識。的標(biāo)識符進(jìn)行標(biāo)識。層次服務(wù)：層次服務(wù)：n層層SDU即為即為n+1層層PDU，封裝在，封裝在n層

15、層PDU內(nèi)。這一內(nèi)。這一封封裝裝(encapsulation) 過程減少了鄰近層間對服務(wù)的依過程減少了鄰近層間對服務(wù)的依賴關(guān)系。賴關(guān)系。n層提供的服務(wù)一般包括接收來自層提供的服務(wù)一般包括接收來自n+1層的信息塊與傳層的信息塊與傳送信息塊到它的對等進(jìn)程，而對等進(jìn)程再將信息塊送送信息塊到它的對等進(jìn)程，而對等進(jìn)程再將信息塊送到它的到它的n+1層用戶。層用戶。由層提供的服務(wù)可以是面向連接的或無連接的，其中由層提供的服務(wù)可以是面向連接的或無連接的，其中面向連接的服務(wù)面向連接的服務(wù)(connection-oriented- service)包含包含3個步驟：個步驟：在兩個在兩個n層層SAP問建立連接。該建

16、立過程包括協(xié)商連問建立連接。該建立過程包括協(xié)商連接參數(shù)和初始化接參數(shù)和初始化“狀態(tài)信息狀態(tài)信息”，如序號、流量控制變，如序號、流量控制變量與緩存位置等。量與緩存位置等。利用利用n層協(xié)議實(shí)際傳送層協(xié)議實(shí)際傳送nSDU。斷開連接，釋放用于該連接的各種資源。斷開連接，釋放用于該連接的各種資源。 在在無連接服務(wù)無連接服務(wù)(connectionless service)中，不存在連中，不存在連接建立，每個接建立，每個SDU在在SAP間直接傳送。在這種情況下，間直接傳送。在這種情況下，從從n+1層到層到n層控制信息必須包含為傳送該層控制信息必須包含為傳送該SDU所需的所需的所有地址信息。所有地址信息。在在

17、HTTP例子中，例子中，HTTP客戶機(jī)進(jìn)程為傳送客戶機(jī)進(jìn)程為傳送HTTP PDU利用了利用了TCP所提供的服務(wù)，而所提供的服務(wù)，而HTTP PDU中含有中含有請求報(bào)文。在請求報(bào)文。在HTTP客戶機(jī)與服務(wù)器進(jìn)程間建立客戶機(jī)與服務(wù)器進(jìn)程間建立TCP連接，連接， TCP發(fā)送接收端實(shí)體執(zhí)行發(fā)送接收端實(shí)體執(zhí)行TCP協(xié)議，為交換協(xié)議，為交換HTTP PDU提供可靠的信息流服務(wù)。當(dāng)收到提供可靠的信息流服務(wù)。當(dāng)收到HTTP響響應(yīng)后，即釋放該應(yīng)后，即釋放該TCP連接。連接。OSI參考模型OSI參考模型OSI參考模型會話層會話層（session layer）用于控制數(shù)據(jù)交換方式）用于控制數(shù)據(jù)交換方式表示層表示層（

18、presentation layer）為應(yīng)用層提供服務(wù)，使其）為應(yīng)用層提供服務(wù)，使其免受數(shù)據(jù)不同表示方式的不便。免受數(shù)據(jù)不同表示方式的不便。應(yīng)用層應(yīng)用層（application layer）為通用應(yīng)用程序提供服務(wù)）為通用應(yīng)用程序提供服務(wù)，在，在WWW例子中，瀏覽器應(yīng)用程序使用例子中，瀏覽器應(yīng)用程序使用HTTP應(yīng)用層協(xié)應(yīng)用層協(xié)議訪問議訪問WWW中的文件，應(yīng)用層協(xié)議用于文件傳輸、虛中的文件，應(yīng)用層協(xié)議用于文件傳輸、虛擬終端（遠(yuǎn)程登錄）、電子郵件、域名服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理擬終端（遠(yuǎn)程登錄）、電子郵件、域名服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理等應(yīng)用程序。等應(yīng)用程序。OSI參考模型傳輸層傳輸層(transport layer)的作

19、用是實(shí)現(xiàn)從源端到目的端的作用是實(shí)現(xiàn)從源端到目的端設(shè)備會話實(shí)體的端到端間報(bào)文傳送。傳輸層協(xié)議包括稱設(shè)備會話實(shí)體的端到端間報(bào)文傳送。傳輸層協(xié)議包括稱為段或?yàn)槎位驁?bào)文段報(bào)文段(segment)的傳輸層的傳輸層PDU在末端計(jì)算機(jī)系在末端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行傳送。通常進(jìn)程通過統(tǒng)中進(jìn)行傳送。通常進(jìn)程通過套接字套接字(socket)接口訪問接口訪問傳輸層。傳輸層。 上上4層是端到端的，包括經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的對等進(jìn)程交互作用；層是端到端的，包括經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的對等進(jìn)程交互作用；下下3層涉及通過單跳的對等進(jìn)程交互作用。網(wǎng)絡(luò)中的每層涉及通過單跳的對等進(jìn)程交互作用。網(wǎng)絡(luò)中的每個中間節(jié)點(diǎn)必須實(shí)現(xiàn)下個中間節(jié)點(diǎn)必須實(shí)現(xiàn)下3層功能。層功能。OS

20、I參考模型網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層(network layer)提供經(jīng)通信網(wǎng)的提供經(jīng)通信網(wǎng)的分組分組(packet)數(shù)據(jù)傳送，其關(guān)鍵問題是為從源端設(shè)備到目的端設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送，其關(guān)鍵問題是為從源端設(shè)備到目的端設(shè)備的分組選擇路由，所謂路由選擇，就是為通過網(wǎng)絡(luò)的分組分組選擇路由，所謂路由選擇，就是為通過網(wǎng)絡(luò)的分組選擇路徑的方法。網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)必須協(xié)同工作，以有選擇路徑的方法。網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)必須協(xié)同工作，以有效地完成路由的選擇。這一層還涉及由于分組信息流的效地完成路由的選擇。這一層還涉及由于分組信息流的劇增而引起的擁塞問題。劇增而引起的擁塞問題。若將兩臺計(jì)算機(jī)連到同一分組交換網(wǎng)中，則可利用一種若將兩臺計(jì)算機(jī)連到同

21、一分組交換網(wǎng)中，則可利用一種簡單的路由選擇方法。簡單的路由選擇方法。如果兩合計(jì)算機(jī)連到不同的網(wǎng)絡(luò)中，那么數(shù)據(jù)傳送必須如果兩合計(jì)算機(jī)連到不同的網(wǎng)絡(luò)中，那么數(shù)據(jù)傳送必須通過兩個或多個內(nèi)部路由可能不同的網(wǎng)絡(luò)。在這種情況通過兩個或多個內(nèi)部路由可能不同的網(wǎng)絡(luò)。在這種情況下，必須采用下，必須采用網(wǎng)絡(luò)互連網(wǎng)絡(luò)互連(internetworking)技術(shù)，為數(shù)技術(shù)，為數(shù)據(jù)在連接中間網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)間確定路由，也必然涉及到尋據(jù)在連接中間網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)間確定路由，也必然涉及到尋址方式的不同和各網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所能處理分組大小的差別。址方式的不同和各網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所能處理分組大小的差別。網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)的互連網(wǎng)子層互連網(wǎng)子層(internet

22、 sublayer)可以對上層可以對上層“隱藏隱藏”底層網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)，這在大型網(wǎng)絡(luò)和采用眾多網(wǎng)底層網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)，這在大型網(wǎng)絡(luò)和采用眾多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的情況下，為完成分組傳送是特別重要的。絡(luò)技術(shù)的情況下，為完成分組傳送是特別重要的。利用同一路由選擇方法的分組交換網(wǎng)利用同一路由選擇方法的分組交換網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)OSI參考模型數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層(data link layer)的作用是在直連兩節(jié)點(diǎn)的作用是在直連兩節(jié)點(diǎn)的傳輸鏈路上傳送的傳輸鏈路上傳送幀幀(frame)或信息塊。在該層，插或信息塊。在該層，插入幀定位信息以指示幀的邊界。同時也在頭部中插入入幀定位信息以指示幀的邊界。同時也在頭部中插入控制與地址信

23、息及在幀內(nèi)插入校驗(yàn)位以實(shí)現(xiàn)傳輸差錯控制與地址信息及在幀內(nèi)插入校驗(yàn)位以實(shí)現(xiàn)傳輸差錯恢復(fù)與流量控制?；謴?fù)與流量控制。 物理層物理層(physical layer)涉及在通信信道，如銅線對、涉及在通信信道，如銅線對、同軸電纜、無線電或光纖上比特流的傳送，包括系統(tǒng)同軸電纜、無線電或光纖上比特流的傳送，包括系統(tǒng)參數(shù)參數(shù)(像電平、信號持續(xù)時間等像電平、信號持續(xù)時間等)的具體選擇、物理連的具體選擇、物理連接的建立與釋放及機(jī)械方面的要求。接的建立與釋放及機(jī)械方面的要求。每層都要在從上一層接收的每層都要在從上一層接收的SDU中加上頭部，也可能中加上頭部，也可能還要加上層部。下圖表示一應(yīng)用數(shù)據(jù)塊從第還要加上層部。

24、下圖表示一應(yīng)用數(shù)據(jù)塊從第7層到第層到第1層加頭部和尾部的情況。到目的端，每層讀其相應(yīng)的層加頭部和尾部的情況。到目的端，每層讀其相應(yīng)的頭部，以確定應(yīng)進(jìn)行的動作，最后將去掉頭部和尾部頭部，以確定應(yīng)進(jìn)行的動作，最后將去掉頭部和尾部后的后的SDU送到其上層。送到其上層。頭部與尾部頭部與尾部2.3 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) TCPIP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是一組允許經(jīng)多個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是一組允許經(jīng)多個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的協(xié)議。該體系結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)源于當(dāng)初為實(shí)現(xiàn)行通信的協(xié)議。該體系結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)源于當(dāng)初為實(shí)現(xiàn)3種種不同分組網(wǎng)傳送分組而進(jìn)行的研究。不同分組網(wǎng)傳送分組而進(jìn)行的研究。應(yīng)用層應(yīng)用層提供可用于其他應(yīng)用程序的服

25、務(wù)，例如為遠(yuǎn)程登提供可用于其他應(yīng)用程序的服務(wù)，例如為遠(yuǎn)程登錄、電子郵件、文件傳送、網(wǎng)絡(luò)管理而開發(fā)的協(xié)議錄、電子郵件、文件傳送、網(wǎng)絡(luò)管理而開發(fā)的協(xié)議。 該層組合了該層組合了OSI上上3層的功能。層的功能。HTTP協(xié)議實(shí)際上是一種協(xié)議實(shí)際上是一種TCPIP應(yīng)用層協(xié)議，應(yīng)用層協(xié)議，HTTP請求請求報(bào)文中包含了客戶機(jī)與服務(wù)器間對話所定義的格式信息和報(bào)文中包含了客戶機(jī)與服務(wù)器間對話所定義的格式信息和HTTP協(xié)議。協(xié)議。TCPIP模型不要求嚴(yán)格分層，如圖模型不要求嚴(yán)格分層，如圖b所示，即應(yīng)用層可跨所示，即應(yīng)用層可跨越或涵蓋中間層，例如它能直接運(yùn)行在互聯(lián)網(wǎng)層越或涵蓋中間層，例如它能直接運(yùn)行在互聯(lián)網(wǎng)層傳翰層傳

26、翰層提供了兩種基本的服務(wù)：第提供了兩種基本的服務(wù)：第1種包括由種包括由傳輸控制傳輸控制協(xié)議協(xié)議(TCP)提供的面向連接的字節(jié)流可靠傳輸；第提供的面向連接的字節(jié)流可靠傳輸；第2種種包括由包括由用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)提供的無連接報(bào)文傳送提供的無連接報(bào)文傳送，這種服務(wù)沒有差錯恢復(fù)或流量控制機(jī)制。，這種服務(wù)沒有差錯恢復(fù)或流量控制機(jī)制。UDP一般一般用于要求速度快但不一定要求可靠的傳送場合。用于要求速度快但不一定要求可靠的傳送場合?；ヂ?lián)網(wǎng)層互聯(lián)網(wǎng)層(internet layer)利用網(wǎng)關(guān)或路由器提供經(jīng)多個利用網(wǎng)關(guān)或路由器提供經(jīng)多個網(wǎng)絡(luò)的信息傳送。該層對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的信息傳送。該層對應(yīng)于OSI

27、網(wǎng)絡(luò)層的一部分，因網(wǎng)絡(luò)層的一部分，因而它必然涉及經(jīng)不同網(wǎng)絡(luò)的分組路由選擇與擁塞控制問而它必然涉及經(jīng)不同網(wǎng)絡(luò)的分組路由選擇與擁塞控制問題?；ヂ?lián)網(wǎng)層的關(guān)鍵是確定接于網(wǎng)絡(luò)上各計(jì)算機(jī)的全球題?；ヂ?lián)網(wǎng)層的關(guān)鍵是確定接于網(wǎng)絡(luò)上各計(jì)算機(jī)的全球惟一地址。這層提供一種服務(wù)，即惟一地址。這層提供一種服務(wù)，即盡力而為的無連接分盡力而為的無連接分組傳送組傳送 (best-effort connectionless packet transfer)。網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層(network interface layer)涉及的是特定網(wǎng)涉及的是特定網(wǎng)絡(luò)的分組傳送問題，同樣它也必然涉及到絡(luò)的分組傳送問題，同樣它也必然涉及到O

28、SI網(wǎng)絡(luò)層與網(wǎng)絡(luò)層與數(shù)據(jù)鏈路層的部分功能。數(shù)據(jù)鏈路層的部分功能?；ヂ?lián)網(wǎng)層與網(wǎng)絡(luò)接口層互聯(lián)網(wǎng)層與網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層特別涉及到用于接入中間網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議。在每網(wǎng)絡(luò)接口層特別涉及到用于接入中間網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議。在每個網(wǎng)關(guān)中，利用網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議將個網(wǎng)關(guān)中，利用網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議將IP分組裝到底層網(wǎng)絡(luò)或分組裝到底層網(wǎng)絡(luò)或鏈路的分組或幀內(nèi)。在給定網(wǎng)絡(luò)的出口網(wǎng)關(guān)處，恢復(fù)鏈路的分組或幀內(nèi)。在給定網(wǎng)絡(luò)的出口網(wǎng)關(guān)處，恢復(fù)IP分組。該網(wǎng)關(guān)接著還需將此分組。該網(wǎng)關(guān)接著還需將此IP分組裝入下一個網(wǎng)絡(luò)或鏈分組裝入下一個網(wǎng)絡(luò)或鏈路類型的分組或幀中。路類型的分組或幀中。運(yùn)行在運(yùn)行在TCP上的協(xié)議很多，上的協(xié)議很多，圖中列舉了圖中列舉了HTT

29、P與與SMTP，在，在UDP上的也只列舉了上的也只列舉了DNS與實(shí)時協(xié)議與實(shí)時協(xié)議(Real Time Protoc0l)。傳輸層協(xié)。傳輸層協(xié)議議TCP和和UDP運(yùn)行在運(yùn)行在IP上上，許多網(wǎng)絡(luò)接口支持，許多網(wǎng)絡(luò)接口支持IP。所有高層協(xié)議均通過所有高層協(xié)議均通過IP訪訪問網(wǎng)絡(luò)接口，這樣就提供了問網(wǎng)絡(luò)接口，這樣就提供了運(yùn)行于各種網(wǎng)絡(luò)上的能力。運(yùn)行于各種網(wǎng)絡(luò)上的能力。TCP/IP協(xié)議圖協(xié)議圖TCP/IP協(xié)議由圖由圖a所示的網(wǎng)絡(luò)配置可見，服務(wù)器、工作站、路由所示的網(wǎng)絡(luò)配置可見，服務(wù)器、工作站、路由器連到以太局域網(wǎng)，遠(yuǎn)地器連到以太局域網(wǎng)，遠(yuǎn)地PC經(jīng)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路接于路由器經(jīng)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路接于路由器。從。從IP觀

30、點(diǎn)看，以太網(wǎng)和點(diǎn)到點(diǎn)鏈路構(gòu)成兩個不同的觀點(diǎn)看，以太網(wǎng)和點(diǎn)到點(diǎn)鏈路構(gòu)成兩個不同的網(wǎng)絡(luò)，如圖網(wǎng)絡(luò)，如圖b所示。所示。IP地址與物理地址因特網(wǎng)上的每臺主機(jī)由一個惟一的因特網(wǎng)上的每臺主機(jī)由一個惟一的IP地址加以標(biāo)識。地址加以標(biāo)識。IP地地址標(biāo)識的是主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口，而不是主機(jī)本身，各址標(biāo)識的是主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口，而不是主機(jī)本身，各IP地址地址均分成兩部分：均分成兩部分：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記與與主機(jī)標(biāo)記主機(jī)標(biāo)記字段。字段。物理地址的格式取決于相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的類型，以太網(wǎng)采用物理地址的格式取決于相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的類型，以太網(wǎng)采用48比比特的地址。每塊以太網(wǎng)接口卡特的地址。每塊以太網(wǎng)接口卡(NIC)分配有一個全球惟一分配有一個全球惟一的介質(zhì)訪問控制的介質(zhì)訪問控制(MAC)地址或物理地址。當(dāng)通過地址或物理地址。當(dāng)通過NIC將計(jì)將計(jì)算機(jī)接到任一以太網(wǎng)時，在此網(wǎng)上的所有計(jì)算機(jī)會自動擁算機(jī)接到任一以太網(wǎng)時，在此網(wǎng)上的所有計(jì)算機(jī)會自動擁有惟一地址。這樣，路由器、服務(wù)器和工作站也必然有物有惟一地址。這樣，