第2章：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議-2課件

第2章

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1第2章

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1上節(jié)問題：問題1：什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？問題2：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有哪三個要素？問題3：什么是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)？P53問題4：什么是接口？什么是服務(wù)？問題5：什么是原語？有哪幾種原語？原語是誰說給誰的？2上節(jié)問題：2什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實體協(xié)議通信內(nèi)容通信形式通信時間系統(tǒng)要素語法：數(shù)據(jù)格式、編碼和信號電平等。語義：用于協(xié)調(diào)和差錯處理的控制信息。時序：傳輸速率匹配和先后順序。系統(tǒng)中能夠收發(fā)信息和處理信息的任何東西。規(guī)則和約定。包含一個或多個實體、在物理上明顯區(qū)分的主體。“網(wǎng)絡(luò)中兩個實體間控制數(shù)據(jù)通信的規(guī)定和約定的集合”3什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實體系統(tǒng)系統(tǒng)中能夠收發(fā)信息和處理信息的任何東西層次模型相關(guān)概念水平通信虛通信垂直通信實際通信對等實體進行的通信。相鄰層進行的通信。Layer5Layer5層5協(xié)議Layer4Layer4Layer3Layer3Layer2Layer2Layer1Layer1物理媒體層5/4接口層4協(xié)議層3協(xié)議層2協(xié)議層1協(xié)議層4/3接口層3/2接口層2/1接口理解虛擬通信和實際通信之間的關(guān)系理解協(xié)議和接口之間的差異4層次模型相關(guān)概念水平通信對等實體進行的通信。相鄰層進行的通信第n層協(xié)議接口(interface)對等實體(peers)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)每一相鄰層間有一個接口，該接口定義下層向上層提供的原語操作和服務(wù)。

一臺機器上的第n層與另一臺機器上的第n層進行通話，通話中采用的規(guī)則和約定。不同機器中組成相應(yīng)協(xié)議層的實體。網(wǎng)絡(luò)通信功能的層次構(gòu)成、各層的通信協(xié)議規(guī)范和相鄰層的接口協(xié)議規(guī)范的集合模型。層次模型相關(guān)概念5第n層協(xié)議對等實體(peers)每一相鄰層間有一個接口，該接MMH4M1H4H3M2H3MH4M第5層協(xié)議第4層協(xié)議第3層協(xié)議第2層協(xié)議物理媒體M1M2H4H3H3H2H2T2T2M1H4H3M2H3M1M2H4H3H3H2H2T2T2AB層次模型相關(guān)概念6MMH4M1H4H3M2H3MH4M第5層協(xié)議第4層協(xié)議第3(N+1)層ICIn+1PDUn+1SDUnPCInPDUnICIn(N)層PDUnIDUnICInPDUnSDUn-1PCIn-1(N-1)層N層處理所需的信息PDUn-1N-1層處理所需的信息SDUn-1SDUn一個SDU可能要封裝在多個PDU中傳輸接口（interface）與服務(wù)（Service）7(N+1)層ICIn+1PDUn+1SDUnPCInPDUn數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭幀頭段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭幀尾數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)包幀比特電脈沖011101000011000010100101111010110數(shù)據(jù)多層封裝封裝拆封8數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭幀頭段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)原語(primitive)參數(shù)ISO標(biāo)準(zhǔn)的四種原語RequestIndicationResponseConfirm通知服務(wù)提供者采用某些動作或報告某個對等實體采取的某個動作。用來傳遞數(shù)據(jù)和控制信息。由服務(wù)提供者發(fā)出。由服務(wù)用戶發(fā)出。要求服務(wù)做某種工作。由服務(wù)提供者發(fā)出。通知實體發(fā)生了某事件。由服務(wù)用戶發(fā)出。要求對某個事件的響應(yīng)。接口（interface）與服務(wù)（Service）9原語(primitive)ISO標(biāo)準(zhǔn)的四種原語通知服務(wù)提供者CONNECT.requestCONNECT.indicationCONNECT.responseDATA.requestDISCONNECT.requestDATA.indicationDISCONNECT.indicationCONNECT.confirmDATA.requestDATA.indicationPSTN接口（interface）與服務(wù)（Service）10CONNECT.requestCONNECT.indicat圖1-8服務(wù)原語之間的關(guān)系圖1-8服務(wù)原語之間的關(guān)系圖1-8服務(wù)原語之間的關(guān)系服務(wù)原語之間的關(guān)系11圖1-8服務(wù)原語之間的關(guān)系圖1-8服務(wù)原語之為什么要分層？各層之間相互獨立;靈活性好;各層都可以采用最合適的技術(shù)來實現(xiàn);易于實現(xiàn)和維護;有利于促進標(biāo)準(zhǔn)化。

12為什么要分層？各層之間相互獨立;12OSI參考模型鏈路層協(xié)議物理層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分組流比特流幀流報文流應(yīng)用層7應(yīng)用層傳輸層4傳輸層網(wǎng)絡(luò)層3網(wǎng)絡(luò)層鏈路層2鏈路層物理層1物理層表示層6表示層會話層5會話層報文流報文流報文流網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層鏈路層物理層物理層子網(wǎng)內(nèi)部協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點通信子網(wǎng)13OSI參考模型鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層分組流比特流幀流報文流應(yīng)用層OSI參考模型

14OSI參考模型142.2.3OSI參考模型各層的功能

物理層的主要功能：利用傳輸介質(zhì)為通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點之間建立、管理和釋放物理連接；實現(xiàn)比特流的透明傳輸，為數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；物理層的數(shù)據(jù)傳輸單元是比特。本層相關(guān)設(shè)備：中繼器（Repeaters）集線器（hubs）線纜152.2.3OSI參考模型各層的功能

物理層的主要功能：OSI參考模型——物理層典型問題多少電壓代表1和0比特持續(xù)多少微秒傳輸是否在兩個方向連接如何建立及終止網(wǎng)絡(luò)連接器有多少針基本功能比特的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)傳輸率物理連接的建立、保持與釋放定義媒體的機械、電氣及規(guī)格ISO：2110、2593、4902、4903等CCITT：v.24、x.21、x.22、x.24等16OSI參考模型——物理層典型問題基本功能ISO：2110、2數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能：在物理層提供的服務(wù)基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)鏈路層在通信的實體間建立數(shù)據(jù)鏈路連接；傳輸以“幀”為單位的數(shù)據(jù)包；采用差錯控制與流量控制方法，使有差錯的物理線路變成無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。本層相關(guān)設(shè)備：Bridge,switch17數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能：17OSI參考模型——數(shù)據(jù)鏈路層典型問題成幀差錯控制流量控制線路競爭訪問控制基本功能建立、保持和釋放鏈路成幀和拆幀差錯控制流量控制鏈路管理與媒體訪問面向字符的協(xié)議(ISO1754、IBMBSC、DECDDCMP)面向比特的協(xié)議(ISOHDLC、IBMSDLC、ANSIADCCP)18OSI參考模型——數(shù)據(jù)鏈路層典型問題基本功能面向字符的協(xié)議(路徑1?路徑2?路徑3?網(wǎng)絡(luò)層的主要功能：通過路由選擇算法為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)穆窂?；為?shù)據(jù)在結(jié)點之間傳輸創(chuàng)建邏輯鏈路；實現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)絡(luò)互連、記帳等功能。本層相關(guān)設(shè)備：Router,switch19路徑1?路徑2?路徑3?網(wǎng)絡(luò)層的主要功能：19OSI參考模型——網(wǎng)絡(luò)層典型問題確定分組路徑解決網(wǎng)絡(luò)擁塞記帳異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)基本功能數(shù)據(jù)交換流控?fù)砣刂?預(yù)分配)差錯控制及恢復(fù)路由選擇(自適應(yīng)/非適應(yīng))網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)(源路由/透明)CCITT：X.25TCP/IP：IP20OSI參考模型——網(wǎng)絡(luò)層典型問題基本功能CCITT：X.25傳輸層的主要功能：向用戶提供可靠端到端（end-to-end）服務(wù)；處理數(shù)據(jù)包錯誤、數(shù)據(jù)包次序，以及其他一些關(guān)鍵傳輸問題；傳輸層向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)，是計算機通信體系結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵的一層。本層無硬件21傳輸層的主要功能：21OSI參考模型——傳輸層擁塞與流控多路復(fù)用與服務(wù)質(zhì)量TCP、UDP/ATM在源端與目的端之間建立可靠的端到端服務(wù)。隔離網(wǎng)絡(luò)的上下層協(xié)議，使得網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與下層無關(guān)。建立連接維護連接拆除連接22OSI參考模型——傳輸層擁塞與流控在源端與目的端之間建立可靠OSI參考模型——傳輸層典型問題創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)連接決定提供的服務(wù)真正端－端層區(qū)別報文流控機制基本功能順序性/組裝傳輸連接的建立和釋放差錯控制提供可靠透明的數(shù)據(jù)傳輸QOS：吞吐量、延遲、機密ISO：Class0~Class4TCP/IP：TCP、UDP23OSI參考模型——傳輸層典型問題基本功能ISO：Class0會話層的主要功能：負(fù)責(zé)維護兩個結(jié)點之間的傳輸鏈接，以便確保點到點傳輸不中斷；管理數(shù)據(jù)交換。如在視頻會議應(yīng)用中，它可同時管理一個音頻與一個視頻流協(xié)調(diào)結(jié)點之間的通信單工（Simplexmode）半雙工（Half-duplexmode）全雙工（Full-duplexmode）表示層的主要功能：用于處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式；數(shù)據(jù)格式變換；數(shù)據(jù)加密與解密；數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)。會話連接與傳輸層有差別，前者需雙方同意才可中斷連接，后者可單方中斷，有如電話。24會話層的主要功能：會話連接與傳輸層有差別，前者需雙方同意才可OSI參考模型——會話層典型問題提供普通數(shù)據(jù)傳送和增強型服務(wù)管理對話令牌管理(Tokenmanagement)同步(synchronization)基本功能為有序地、方便地進行信息交換，提供有效的控制和管理機制。25OSI參考模型——會話層典型問題25OSI參考模型——表示層典型問題定義和管理抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把計算機內(nèi)部的表示法轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)表示法基本功能數(shù)據(jù)表示(ASCII，EBCDC，ASNI)數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)庫的不同庫結(jié)構(gòu)或字段之間的映象或變換數(shù)據(jù)加密(私用/公共密鑰系統(tǒng))這是異種機、異種操作系統(tǒng)連網(wǎng)的關(guān)鍵層26OSI參考模型——表示層典型問題這是異種機、異種操作系統(tǒng)連網(wǎng)應(yīng)用層的主要功能:為應(yīng)用程序提供了網(wǎng)絡(luò)服務(wù);應(yīng)用層需要識別并保證通信對方的可用性，使得協(xié)同工作的應(yīng)用程序之間的同步;建立傳輸錯誤糾正與保證數(shù)據(jù)完整性的控制機制。ABCD27應(yīng)用層的主要功能:ABCD27應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層通信子網(wǎng)面向通信面向服務(wù)面向應(yīng)用應(yīng)用協(xié)議：HTTP、FTP、Telnet數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、加密、壓縮進程管理、雙工、半雙工、單工、斷點續(xù)發(fā)為上層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)分組、路由選擇、差錯控制、流量控制

數(shù)據(jù)組成可發(fā)送、接收的幀傳輸物理信號、接口、信號形式、速率OSI參考模型——各層功能28應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層通信面向通信面2.2.4OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程

1.OSI環(huán)境（OSIenvironment）

292.2.4OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程

1.OSI環(huán)境（2.OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程

302.OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程302.2.5面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中討論的服務(wù)可以分為通信子網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸所提供的服務(wù),與整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為用戶提供的服務(wù)；通信子網(wǎng)的服務(wù)是指通信子網(wǎng)對主機間數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃运峁┑谋ＷC機制；通信服務(wù)可以分為兩大類：面向連接服務(wù)（connect-orientedservice）；

無連接服務(wù)（connectlessservice）。

312.2.5面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中討論的

理解網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要注意的問題面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)對實現(xiàn)服務(wù)的傳輸可靠性與協(xié)議復(fù)雜性有很大的影響；根據(jù)主機間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸蠛托实牟煌O(shè)計者可以選擇面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)的類型；在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鲗樱缥锢韺?、?shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層都會涉及面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)的問題。32理解網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要注意的問題面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)對實現(xiàn)服面向連接服務(wù)的特點面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸過程必須經(jīng)過連接建立、連接維護與釋放連接的三個過程；面向連接服務(wù)的在數(shù)據(jù)傳輸過程中，各分組可以不攜帶目的結(jié)點的地址；面向連接服務(wù)的傳輸連接類似一個通信管道，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)；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。請演示動畫33面向連接服務(wù)的特點面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸過程必須經(jīng)過連接建立無連接服務(wù)的特點無連接服務(wù)的每個分組都攜帶完整的目的結(jié)點地址，各分組在系統(tǒng)中是獨立傳送的；無連接服務(wù)中的數(shù)據(jù)傳輸過程不需要經(jīng)過連接建立、連接維護與釋放連接的三個過程；數(shù)據(jù)分組傳輸過程中，目的結(jié)點接收的數(shù)據(jù)分組可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失的現(xiàn)象；無連接服務(wù)的可靠性不好，但是協(xié)議相對簡單，通信效率較高。34無連接服務(wù)的特點無連接服務(wù)的每個分組都攜帶完整的目的結(jié)點地址確認(rèn)和重傳機制的特點

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸话阃ㄟ^確認(rèn)和重傳機制保證；確認(rèn)是指數(shù)據(jù)分組的接收結(jié)點在正確地接收到每個分組后，要求向發(fā)送結(jié)點發(fā)回接收分組的確認(rèn)信息；在規(guī)定的時間內(nèi)，如果發(fā)送結(jié)點沒有接收到接收結(jié)點的確認(rèn)信息，就認(rèn)為該數(shù)據(jù)分組發(fā)送失敗，發(fā)送結(jié)點重新發(fā)送該數(shù)據(jù)分組；確認(rèn)和重傳機制可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕撬枰贫ㄝ^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，占用網(wǎng)絡(luò)帶寬。35確認(rèn)和重傳機制的特點網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸话阃ㄟ^確認(rèn)和重傳服務(wù)類型與服務(wù)質(zhì)量通信服務(wù)四種類型：面向連接與確認(rèn)服務(wù)；面向連接與不確認(rèn)服務(wù)；無連接與確認(rèn)服務(wù)；無連接與不確認(rèn)服務(wù)。設(shè)計者可以根據(jù)不同的通信要求，決定選擇不同的服務(wù)類型。

36服務(wù)類型與服務(wù)質(zhì)量通信服務(wù)四種類型：362.3TCP/IP參考模型

2.3.1TCP/IP參考模型的發(fā)展

在TCP/IP協(xié)議研究時，并沒有提出參考模型；1974年Kahn定義了最早的TCP/IP參考模型；20世紀(jì)80年代Leiner、Clark等人對TCP/IP參考模型進一步的研究；TCP/IP協(xié)議一共出現(xiàn)了6個版本，后3個版本是版本4、版本5與版本6；目前我們使用的是版本4，它的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議一般記作IPv4；版本6的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議一般記作IPv6（或IPng,IPnextgeneration）；IPv6被稱為下一代的IP協(xié)議。372.3TCP/IP參考模型

2.3.1TCP/IP參考TCP/IP參考模型主要目標(biāo)TCP/IP的設(shè)計目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)互連保護子網(wǎng)硬件靈活的體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的突然故障不能影響兩端之間的連接以無縫方式連接多個網(wǎng)絡(luò)的能力。38TCP/IP參考模型主要目標(biāo)以無縫方式連接多個網(wǎng)絡(luò)的能力。3TCP/IP協(xié)議的特點

開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)；獨立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適用于互連網(wǎng)中；統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)中都具有惟一的地址；標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。39TCP/IP協(xié)議的特點開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);392.3.2TCP/IP參考模型各層的功能

應(yīng)用層（applicationlayer）傳輸層（transportlayer）互連層（internetlayer）主機-網(wǎng)絡(luò)層（host-to-networklayer）

402.3.2TCP/IP參考模型各層的功能應(yīng)用層（app主機-網(wǎng)絡(luò)層參考模型的最低層，負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報;允許主機連入網(wǎng)絡(luò)時使用多種現(xiàn)成的與流行的協(xié)議，如局域網(wǎng)的Ethernet、令牌網(wǎng)、分組交換網(wǎng)的X.25、幀中繼、ATM協(xié)議等;當(dāng)一種物理網(wǎng)被用作傳送IP數(shù)據(jù)包的通道時，就可以認(rèn)為是這一層的內(nèi)容;充分體現(xiàn)出TCP/IP協(xié)議的兼容性與適應(yīng)性，它也為TCP/IP的成功奠定了基礎(chǔ)。41主機-網(wǎng)絡(luò)層參考模型的最低層，負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)主機—網(wǎng)絡(luò)層主要功能設(shè)計優(yōu)點該層著重于端系統(tǒng)與其所接網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。使用的特定軟件取決于所用的網(wǎng)絡(luò)類型。將網(wǎng)絡(luò)訪問功能隔離成一個單獨的層次后，網(wǎng)絡(luò)訪問層之上的通信軟件就不必關(guān)心所用的網(wǎng)絡(luò)類型。應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層主機—網(wǎng)絡(luò)層42主機—網(wǎng)絡(luò)層主要功能該層著重于端系統(tǒng)與其所接網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交互連層相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；處理互連的路由選擇、流控與擁塞問題；IP協(xié)議是無連接的、提供“盡力而為”服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。互連層協(xié)議IPICMPARP/RARPBGP/OSPF43互連層相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；互連層協(xié)議4傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機與目的主機的對等實體間建立用于會話的端-端連接；為應(yīng)用層隱藏底層網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)傳輸控制協(xié)議TCP是一種可靠的面向連接協(xié)議；用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP是一種不可靠的無連接協(xié)議。

TCP/IP在無連接的基本傳送服務(wù)IP之上既提供了無連接服務(wù)，也提供了可靠的有連接服務(wù)。44傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機與目的主機的對等實體間建立用應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議主要有：網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議Telnet；文件傳輸協(xié)議FTP；簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP；域名系統(tǒng)DNS；簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP；超文本傳輸協(xié)議HTTP。45應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議主要有：45TCP/IP參考模型實現(xiàn)了OSI模型中的所有功能。不同之處是TCP/IP協(xié)議模型將OSI模型的部分層進行了合并。OSI對層的劃分更精確，而TCP/IP模型使用比較寬的層定義。TCP/IP參考模型46TCP/IP參考模型實現(xiàn)了OSI模型中的所有功能。TCP/ITCP/IP參考模型47TCP/IP參考模型47TCP/IP參考模型48TCP/IP參考模型482.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較

2.4.1對OSI參考模型的評價層次數(shù)量與內(nèi)容選擇不是很好，會話層很少用到，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；尋址、流控與差錯控制在每一層里都重復(fù)出現(xiàn)，降低系統(tǒng)效率；數(shù)據(jù)安全性、加密與網(wǎng)絡(luò)管理在參考模型的設(shè)計初期被忽略了；參考模型的設(shè)計更多是被通信的思想所支配，不適合于計算機與軟件的工作方式；嚴(yán)格按照層次模型編程的軟件效率很低。492.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較

對TCP/IP參考模型評價在服務(wù)、接口與協(xié)議的區(qū)別上不很清楚，一個好的軟件工程應(yīng)該將功能與實現(xiàn)方法區(qū)分開，參考模型不適合于其他非TCP/IP協(xié)議族；TCP/IP參考模型的主機-網(wǎng)絡(luò)層本身并不是實際的一層；物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的劃分是必要和合理的，而TCP/IP參考模型卻沒有做到這點。

502.4.2對TCP/IP參考模型評價在服務(wù)、接口與協(xié)議的模型沒有明確劃分服務(wù)、接口和協(xié)議概念TCP/IP模型缺乏通用性很難適合非TCP/IP協(xié)議棧主機－網(wǎng)絡(luò)層并不是真正意義上的層TCP/IP模型并不區(qū)分(或論述)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層許多其他協(xié)議雖廣為流傳但很難替換TCP/IP模型實質(zhì)上是不存在的但協(xié)議被廣泛使用；OSI模型(去掉會話和表示層)對討論計算機網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)有用，但協(xié)議卻不流行；2.4.2對TCP/IP參考模型評價51模型沒有明確劃分服務(wù)、接口和協(xié)議概念TCP/IP模型實質(zhì)上是2.5網(wǎng)絡(luò)與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織及管理機構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織RFC文檔Internet草案Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)Internet管理機構(gòu)522.5網(wǎng)絡(luò)與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織及管理機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)2.5.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織

國際電話電報咨詢委員會CCITT國際電信聯(lián)盟ITU國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO電子工業(yè)協(xié)會EIA電氣與電子工程師協(xié)會IEEEATM論壇請閱讀課本P48頁相關(guān)介紹532.5.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織國際電話電報咨詢委員會CCI聯(lián)合國的國際電信聯(lián)合會下屬電信標(biāo)準(zhǔn)部ITU-T的前身是CCITT，它是一個官方組織，每個國家政府是它的正式成員。它制訂了V.24(RS-232)、X.25、基于ATM的B-ISDN等。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO建于1946年，發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)范圍廣，有12000多，制訂了OSI參考模型，它是志愿性組織，但70%成員是政府標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)。IEEE802委員會主要制訂局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)界人士組成的志愿性論壇：ATM論壇、幀中繼論壇、光互聯(lián)網(wǎng)論壇等。2.5.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織

54聯(lián)合國的國際電信聯(lián)合會下屬電信標(biāo)準(zhǔn)部ITU-T的前身是C2.5.2RFC文檔

請求評價RFC文檔從1969年ARPANET出現(xiàn)時就開始存在；它們是用于Internet開發(fā)團體的最初的技術(shù)文檔系列；任何人都可以提交RFC文檔，但它并不是一定會成為標(biāo)準(zhǔn)，事實上很多RFC文檔都沒有實現(xiàn)；RFC文檔草案對于從事Internet技術(shù)研究與開發(fā)的技術(shù)人員是獲得技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與動態(tài)的重要信息來源；讀者可以很方便地從相關(guān)主機使用FTP、Web和其他的檢索方式獲取這些文檔。552.5.2RFC文檔請求評價RFC文檔從1969年AR讀RFC文檔時，需要注意的問題一是需要確定它是最新的文檔，二是需要注意RFC文檔的類別；所有的RFC文檔都要經(jīng)歷評論和反饋過程，并且在這一段時間內(nèi)它們會被劃分為不同的類別；RFC文檔一旦被提交，IETF和IAB組織將審查RFC文檔，通過后可以成為一項標(biāo)準(zhǔn)；RFC文檔按照它發(fā)展與成熟的過程可以分為標(biāo)準(zhǔn)、草案標(biāo)準(zhǔn)、提案標(biāo)準(zhǔn)、實驗性的、信息性或歷史性的；RFC文檔又可以分為被要求、被推薦、被選擇、受限制使用或不被推薦。56讀RFC文檔時，需要注意的問題一是需要確定它是最新的文檔，二附：Internet協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化進程標(biāo)準(zhǔn)文檔從Internet草案開始，存在草案目錄(/internet-draft/)，草案不是發(fā)表的文檔，6個月后自動刪除。協(xié)議要成為標(biāo)準(zhǔn)需經(jīng)歷：建議標(biāo)準(zhǔn)(proposedstandard)、草案標(biāo)準(zhǔn)(draftstandard)、標(biāo)準(zhǔn)(standard)三個階段。草案成為建議標(biāo)準(zhǔn)后就進入標(biāo)準(zhǔn)化進程，作為RFC發(fā)表。57附：Internet協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化進程標(biāo)準(zhǔn)文檔從InterneRFC文檔發(fā)表時被指定一個以RFC為前綴的序號，如：RFC2800。RFC文檔從不更新，若需修改，修改后以新的RFC序號發(fā)表，老的就作廢，成為歷史性的。成為建議標(biāo)準(zhǔn)六個月后可升為草案標(biāo)準(zhǔn)，其關(guān)鍵是運行代碼,至少要有兩個基于不同代碼、獨立、可互操作的實現(xiàn),并有足夠的成功運行經(jīng)驗,才能升為草案標(biāo)準(zhǔn)。附：Internet協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化進程58RFC文檔發(fā)表時被指定一個以RFC為前綴的序號，如：RFC2若技術(shù)上高度成熟，且對Internet有重要用度，草案標(biāo)準(zhǔn)在4個月后可經(jīng)批準(zhǔn)升為Internet標(biāo)準(zhǔn)，并被另外指定序號STDx。注意，標(biāo)準(zhǔn)被修改后再發(fā)表時，它的RFC序號要更新，STDx不變。STD1周期性地總結(jié)標(biāo)準(zhǔn)化進程中的RFC文檔的當(dāng)前狀態(tài)，它本身也是RFC文檔，如RFC2800。因不斷更新，大多已作廢。附：Internet協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化進程59若技術(shù)上高度成熟，且對Internet有重要用度，草案標(biāo)準(zhǔn)在InternetdraftProposedstandardExperimentalInformationalDraftstandardInternetstandardHistoric附：Internet協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化進程60InternetProposedExperimentalIn2.5.3Internet管理機構(gòu)

國家科學(xué)基金會NSFInternet協(xié)會ISOCInternet體系結(jié)構(gòu)委員會IABInternet工程任務(wù)組IETFInternet工程指導(dǎo)委員會IESGInternet研究任務(wù)組IRTFInternet網(wǎng)絡(luò)信息中心InterNICInternet地址分配授權(quán)機構(gòu)IANAWWW聯(lián)盟612.5.3Internet管理機構(gòu)國家科學(xué)基金會NSF2.5.3Internet管理機構(gòu)_標(biāo)準(zhǔn)化組織InternetSOCiety(ISOC,1992)IABIESGIETFRFC編輯IANAICANN定義Internet體系622.5.3Internet管理機構(gòu)_標(biāo)準(zhǔn)化組織Inter2.6一種建議的參考模型

632.6一種建議的參考模型63小結(jié)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中兩個最基本的概念；網(wǎng)絡(luò)中計算機之間要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)就必須遵守一些事先約定好的規(guī)則。這些為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)被稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。功能完備的網(wǎng)絡(luò)需要制定一系列的協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是按照層次結(jié)構(gòu)模型來組織的，網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合定義為計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；

ISO定義的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型對推動網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的研究起到了重要的作用；

Internet的廣泛應(yīng)用使TCP/IP協(xié)議成為事實上的標(biāo)準(zhǔn)。64小結(jié)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中兩個最基本的概念；64

thankyou!ＱＡ65thankyou!ＱＡ65第2章

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議66第2章

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1上節(jié)問題：問題1：什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？問題2：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有哪三個要素？問題3：什么是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)？P53問題4：什么是接口？什么是服務(wù)？問題5：什么是原語？有哪幾種原語？原語是誰說給誰的？67上節(jié)問題：2什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實體協(xié)議通信內(nèi)容通信形式通信時間系統(tǒng)要素語法：數(shù)據(jù)格式、編碼和信號電平等。語義：用于協(xié)調(diào)和差錯處理的控制信息。時序：傳輸速率匹配和先后順序。系統(tǒng)中能夠收發(fā)信息和處理信息的任何東西。規(guī)則和約定。包含一個或多個實體、在物理上明顯區(qū)分的主體?！熬W(wǎng)絡(luò)中兩個實體間控制數(shù)據(jù)通信的規(guī)定和約定的集合”68什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實體系統(tǒng)系統(tǒng)中能夠收發(fā)信息和處理信息的任何東西層次模型相關(guān)概念水平通信虛通信垂直通信實際通信對等實體進行的通信。相鄰層進行的通信。Layer5Layer5層5協(xié)議Layer4Layer4Layer3Layer3Layer2Layer2Layer1Layer1物理媒體層5/4接口層4協(xié)議層3協(xié)議層2協(xié)議層1協(xié)議層4/3接口層3/2接口層2/1接口理解虛擬通信和實際通信之間的關(guān)系理解協(xié)議和接口之間的差異69層次模型相關(guān)概念水平通信對等實體進行的通信。相鄰層進行的通信第n層協(xié)議接口(interface)對等實體(peers)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)每一相鄰層間有一個接口，該接口定義下層向上層提供的原語操作和服務(wù)。

一臺機器上的第n層與另一臺機器上的第n層進行通話，通話中采用的規(guī)則和約定。不同機器中組成相應(yīng)協(xié)議層的實體。網(wǎng)絡(luò)通信功能的層次構(gòu)成、各層的通信協(xié)議規(guī)范和相鄰層的接口協(xié)議規(guī)范的集合模型。層次模型相關(guān)概念70第n層協(xié)議對等實體(peers)每一相鄰層間有一個接口，該接MMH4M1H4H3M2H3MH4M第5層協(xié)議第4層協(xié)議第3層協(xié)議第2層協(xié)議物理媒體M1M2H4H3H3H2H2T2T2M1H4H3M2H3M1M2H4H3H3H2H2T2T2AB層次模型相關(guān)概念71MMH4M1H4H3M2H3MH4M第5層協(xié)議第4層協(xié)議第3(N+1)層ICIn+1PDUn+1SDUnPCInPDUnICIn(N)層PDUnIDUnICInPDUnSDUn-1PCIn-1(N-1)層N層處理所需的信息PDUn-1N-1層處理所需的信息SDUn-1SDUn一個SDU可能要封裝在多個PDU中傳輸接口（interface）與服務(wù)（Service）72(N+1)層ICIn+1PDUn+1SDUnPCInPDUn數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭幀頭段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭幀尾數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)包幀比特電脈沖011101000011000010100101111010110數(shù)據(jù)多層封裝封裝拆封73數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭幀頭段頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)原語(primitive)參數(shù)ISO標(biāo)準(zhǔn)的四種原語RequestIndicationResponseConfirm通知服務(wù)提供者采用某些動作或報告某個對等實體采取的某個動作。用來傳遞數(shù)據(jù)和控制信息。由服務(wù)提供者發(fā)出。由服務(wù)用戶發(fā)出。要求服務(wù)做某種工作。由服務(wù)提供者發(fā)出。通知實體發(fā)生了某事件。由服務(wù)用戶發(fā)出。要求對某個事件的響應(yīng)。接口（interface）與服務(wù)（Service）74原語(primitive)ISO標(biāo)準(zhǔn)的四種原語通知服務(wù)提供者CONNECT.requestCONNECT.indicationCONNECT.responseDATA.requestDISCONNECT.requestDATA.indicationDISCONNECT.indicationCONNECT.confirmDATA.requestDATA.indicationPSTN接口（interface）與服務(wù)（Service）75CONNECT.requestCONNECT.indicat圖1-8服務(wù)原語之間的關(guān)系圖1-8服務(wù)原語之間的關(guān)系圖1-8服務(wù)原語之間的關(guān)系服務(wù)原語之間的關(guān)系76圖1-8服務(wù)原語之間的關(guān)系圖1-8服務(wù)原語之為什么要分層？各層之間相互獨立;靈活性好;各層都可以采用最合適的技術(shù)來實現(xiàn);易于實現(xiàn)和維護;有利于促進標(biāo)準(zhǔn)化。

77為什么要分層？各層之間相互獨立;12OSI參考模型鏈路層協(xié)議物理層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分組流比特流幀流報文流應(yīng)用層7應(yīng)用層傳輸層4傳輸層網(wǎng)絡(luò)層3網(wǎng)絡(luò)層鏈路層2鏈路層物理層1物理層表示層6表示層會話層5會話層報文流報文流報文流網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層鏈路層物理層物理層子網(wǎng)內(nèi)部協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點通信子網(wǎng)78OSI參考模型鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層分組流比特流幀流報文流應(yīng)用層OSI參考模型

79OSI參考模型142.2.3OSI參考模型各層的功能

物理層的主要功能：利用傳輸介質(zhì)為通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點之間建立、管理和釋放物理連接；實現(xiàn)比特流的透明傳輸，為數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；物理層的數(shù)據(jù)傳輸單元是比特。本層相關(guān)設(shè)備：中繼器（Repeaters）集線器（hubs）線纜802.2.3OSI參考模型各層的功能

物理層的主要功能：OSI參考模型——物理層典型問題多少電壓代表1和0比特持續(xù)多少微秒傳輸是否在兩個方向連接如何建立及終止網(wǎng)絡(luò)連接器有多少針基本功能比特的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)傳輸率物理連接的建立、保持與釋放定義媒體的機械、電氣及規(guī)格ISO：2110、2593、4902、4903等CCITT：v.24、x.21、x.22、x.24等81OSI參考模型——物理層典型問題基本功能ISO：2110、2數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能：在物理層提供的服務(wù)基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)鏈路層在通信的實體間建立數(shù)據(jù)鏈路連接；傳輸以“幀”為單位的數(shù)據(jù)包；采用差錯控制與流量控制方法，使有差錯的物理線路變成無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。本層相關(guān)設(shè)備：Bridge,switch82數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能：17OSI參考模型——數(shù)據(jù)鏈路層典型問題成幀差錯控制流量控制線路競爭訪問控制基本功能建立、保持和釋放鏈路成幀和拆幀差錯控制流量控制鏈路管理與媒體訪問面向字符的協(xié)議(ISO1754、IBMBSC、DECDDCMP)面向比特的協(xié)議(ISOHDLC、IBMSDLC、ANSIADCCP)83OSI參考模型——數(shù)據(jù)鏈路層典型問題基本功能面向字符的協(xié)議(路徑1?路徑2?路徑3?網(wǎng)絡(luò)層的主要功能：通過路由選擇算法為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)穆窂?；為?shù)據(jù)在結(jié)點之間傳輸創(chuàng)建邏輯鏈路；實現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)絡(luò)互連、記帳等功能。本層相關(guān)設(shè)備：Router,switch84路徑1?路徑2?路徑3?網(wǎng)絡(luò)層的主要功能：19OSI參考模型——網(wǎng)絡(luò)層典型問題確定分組路徑解決網(wǎng)絡(luò)擁塞記帳異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)基本功能數(shù)據(jù)交換流控?fù)砣刂?預(yù)分配)差錯控制及恢復(fù)路由選擇(自適應(yīng)/非適應(yīng))網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)(源路由/透明)CCITT：X.25TCP/IP：IP85OSI參考模型——網(wǎng)絡(luò)層典型問題基本功能CCITT：X.25傳輸層的主要功能：向用戶提供可靠端到端（end-to-end）服務(wù)；處理數(shù)據(jù)包錯誤、數(shù)據(jù)包次序，以及其他一些關(guān)鍵傳輸問題；傳輸層向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)，是計算機通信體系結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵的一層。本層無硬件86傳輸層的主要功能：21OSI參考模型——傳輸層擁塞與流控多路復(fù)用與服務(wù)質(zhì)量TCP、UDP/ATM在源端與目的端之間建立可靠的端到端服務(wù)。隔離網(wǎng)絡(luò)的上下層協(xié)議，使得網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與下層無關(guān)。建立連接維護連接拆除連接87OSI參考模型——傳輸層擁塞與流控在源端與目的端之間建立可靠OSI參考模型——傳輸層典型問題創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)連接決定提供的服務(wù)真正端－端層區(qū)別報文流控機制基本功能順序性/組裝傳輸連接的建立和釋放差錯控制提供可靠透明的數(shù)據(jù)傳輸QOS：吞吐量、延遲、機密ISO：Class0~Class4TCP/IP：TCP、UDP88OSI參考模型——傳輸層典型問題基本功能ISO：Class0會話層的主要功能：負(fù)責(zé)維護兩個結(jié)點之間的傳輸鏈接，以便確保點到點傳輸不中斷；管理數(shù)據(jù)交換。如在視頻會議應(yīng)用中，它可同時管理一個音頻與一個視頻流協(xié)調(diào)結(jié)點之間的通信單工（Simplexmode）半雙工（Half-duplexmode）全雙工（Full-duplexmode）表示層的主要功能：用于處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式；數(shù)據(jù)格式變換；數(shù)據(jù)加密與解密；數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)。會話連接與傳輸層有差別，前者需雙方同意才可中斷連接，后者可單方中斷，有如電話。89會話層的主要功能：會話連接與傳輸層有差別，前者需雙方同意才可OSI參考模型——會話層典型問題提供普通數(shù)據(jù)傳送和增強型服務(wù)管理對話令牌管理(Tokenmanagement)同步(synchronization)基本功能為有序地、方便地進行信息交換，提供有效的控制和管理機制。90OSI參考模型——會話層典型問題25OSI參考模型——表示層典型問題定義和管理抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把計算機內(nèi)部的表示法轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)表示法基本功能數(shù)據(jù)表示(ASCII，EBCDC，ASNI)數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)庫的不同庫結(jié)構(gòu)或字段之間的映象或變換數(shù)據(jù)加密(私用/公共密鑰系統(tǒng))這是異種機、異種操作系統(tǒng)連網(wǎng)的關(guān)鍵層91OSI參考模型——表示層典型問題這是異種機、異種操作系統(tǒng)連網(wǎng)應(yīng)用層的主要功能:為應(yīng)用程序提供了網(wǎng)絡(luò)服務(wù);應(yīng)用層需要識別并保證通信對方的可用性，使得協(xié)同工作的應(yīng)用程序之間的同步;建立傳輸錯誤糾正與保證數(shù)據(jù)完整性的控制機制。ABCD92應(yīng)用層的主要功能:ABCD27應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層通信子網(wǎng)面向通信面向服務(wù)面向應(yīng)用應(yīng)用協(xié)議：HTTP、FTP、Telnet數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、加密、壓縮進程管理、雙工、半雙工、單工、斷點續(xù)發(fā)為上層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)分組、路由選擇、差錯控制、流量控制

數(shù)據(jù)組成可發(fā)送、接收的幀傳輸物理信號、接口、信號形式、速率OSI參考模型——各層功能93應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層通信面向通信面2.2.4OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程

1.OSI環(huán)境（OSIenvironment）

942.2.4OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程

1.OSI環(huán)境（2.OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程

952.OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程302.2.5面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中討論的服務(wù)可以分為通信子網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸所提供的服務(wù),與整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為用戶提供的服務(wù)；通信子網(wǎng)的服務(wù)是指通信子網(wǎng)對主機間數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃运峁┑谋ＷC機制；通信服務(wù)可以分為兩大類：面向連接服務(wù)（connect-orientedservice）；

無連接服務(wù)（connectlessservice）。

962.2.5面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中討論的

理解網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要注意的問題面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)對實現(xiàn)服務(wù)的傳輸可靠性與協(xié)議復(fù)雜性有很大的影響；根據(jù)主機間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸蠛托实牟煌?，設(shè)計者可以選擇面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)的類型；在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鲗樱缥锢韺?、?shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層都會涉及面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)的問題。97理解網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要注意的問題面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)對實現(xiàn)服面向連接服務(wù)的特點面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸過程必須經(jīng)過連接建立、連接維護與釋放連接的三個過程；面向連接服務(wù)的在數(shù)據(jù)傳輸過程中，各分組可以不攜帶目的結(jié)點的地址；面向連接服務(wù)的傳輸連接類似一個通信管道，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)；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。請演示動畫98面向連接服務(wù)的特點面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸過程必須經(jīng)過連接建立無連接服務(wù)的特點無連接服務(wù)的每個分組都攜帶完整的目的結(jié)點地址，各分組在系統(tǒng)中是獨立傳送的；無連接服務(wù)中的數(shù)據(jù)傳輸過程不需要經(jīng)過連接建立、連接維護與釋放連接的三個過程；數(shù)據(jù)分組傳輸過程中，目的結(jié)點接收的數(shù)據(jù)分組可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失的現(xiàn)象；無連接服務(wù)的可靠性不好，但是協(xié)議相對簡單，通信效率較高。99無連接服務(wù)的特點無連接服務(wù)的每個分組都攜帶完整的目的結(jié)點地址確認(rèn)和重傳機制的特點

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸话阃ㄟ^確認(rèn)和重傳機制保證；確認(rèn)是指數(shù)據(jù)分組的接收結(jié)點在正確地接收到每個分組后，要求向發(fā)送結(jié)點發(fā)回接收分組的確認(rèn)信息；在規(guī)定的時間內(nèi)，如果發(fā)送結(jié)點沒有接收到接收結(jié)點的確認(rèn)信息，就認(rèn)為該數(shù)據(jù)分組發(fā)送失敗，發(fā)送結(jié)點重新發(fā)送該數(shù)據(jù)分組；確認(rèn)和重傳機制可以提高數(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，占用網(wǎng)絡(luò)帶寬。100確認(rèn)和重傳機制的特點網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸话阃ㄟ^確認(rèn)和重傳服務(wù)類型與服務(wù)質(zhì)量通信服務(wù)四種類型：面向連接與確認(rèn)服務(wù)；面向連接與不確認(rèn)服務(wù)；無連接與確認(rèn)服務(wù)；無連接與不確認(rèn)服務(wù)。設(shè)計者可以根據(jù)不同的通信要求，決定選擇不同的服務(wù)類型。

101服務(wù)類型與服務(wù)質(zhì)量通信服務(wù)四種類型：362.3TCP/IP參考模型

2.3.1TCP/IP參考模型的發(fā)展

在TCP/IP協(xié)議研究時，并沒有提出參考模型；1974年Kahn定義了最早的TCP/IP參考模型；20世紀(jì)80年代Leiner、Clark等人對TCP/IP參考模型進一步的研究；TCP/IP協(xié)議一共出現(xiàn)了6個版本，后3個版本是版本4、版本5與版本6；目前我們使用的是版本4，它的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議一般記作IPv4；版本6的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議一般記作IPv6（或IPng,IPnextgeneration）；IPv6被稱為下一代的IP協(xié)議。1022.3TCP/IP參考模型

2.3.1TCP/IP參考TCP/IP參考模型主要目標(biāo)TCP/IP的設(shè)計目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)互連保護子網(wǎng)硬件靈活的體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的突然故障不能影響兩端之間的連接以無縫方式連接多個網(wǎng)絡(luò)的能力。103TCP/IP參考模型主要目標(biāo)以無縫方式連接多個網(wǎng)絡(luò)的能力。3TCP/IP協(xié)議的特點

開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)；獨立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適用于互連網(wǎng)中；統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)中都具有惟一的地址；標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。104TCP/IP協(xié)議的特點開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);392.3.2TCP/IP參考模型各層的功能

應(yīng)用層（applicationlayer）傳輸層（transportlayer）互連層（internetlayer）主機-網(wǎng)絡(luò)層（host-to-networklayer）

1052.3.2TCP/IP參考模型各層的功能應(yīng)用層（app主機-網(wǎng)絡(luò)層參考模型的最低層，負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報;允許主機連入網(wǎng)絡(luò)時使用多種現(xiàn)成的與流行的協(xié)議，如局域網(wǎng)的Ethernet、令牌網(wǎng)、分組交換網(wǎng)的X.25、幀中繼、ATM協(xié)議等;當(dāng)一種物理網(wǎng)被用作傳送IP數(shù)據(jù)包的通道時，就可以認(rèn)為是這一層的內(nèi)容;充分體現(xiàn)出TCP/IP協(xié)議的兼容性與適應(yīng)性，它也為TCP/IP的成功奠定了基礎(chǔ)。106主機-網(wǎng)絡(luò)層參考模型的最低層，負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)主機—網(wǎng)絡(luò)層主要功能設(shè)計優(yōu)點該層著重于端系統(tǒng)與其所接網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。使用的特定軟件取決于所用的網(wǎng)絡(luò)類型。將網(wǎng)絡(luò)訪問功能隔離成一個單獨的層次后，網(wǎng)絡(luò)訪問層之上的通信軟件就不必關(guān)心所用的網(wǎng)絡(luò)類型。應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層主機—網(wǎng)絡(luò)層107主機—網(wǎng)絡(luò)層主要功能該層著重于端系統(tǒng)與其所接網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交互連層相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；處理互連的路由選擇、流控與擁塞問題；IP協(xié)議是無連接的、提供“盡力而為”服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議?；ミB層協(xié)議IPICMPARP/RARPBGP/OSPF108互連層相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；互連層協(xié)議4傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機與目的主機的對等實體間建立用于會話的端-端連接；為應(yīng)用層隱藏底層網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)傳輸控制協(xié)議TCP是一種可靠的面向連接協(xié)議；用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP是一種不可靠的無連接協(xié)議。

TCP/IP在無連接的基本傳送服務(wù)IP之上既提供了無連接服務(wù)，也提供了可靠的有連接服務(wù)。109傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機與目的主機的對等實體間建立用應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議主要有：網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議Telnet；文件傳輸協(xié)議FTP；簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP；域名系統(tǒng)DNS；簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP；超文本傳輸協(xié)議HTTP。110應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議主要有：45TCP/IP參考模型實現(xiàn)了OSI模型中的所有功能。不同之處是TCP/IP協(xié)議模型將OSI模型的部分層進行了合并。OSI對層的劃分更精確，而TCP/IP模型使用比較寬的層定義。TCP/IP參考模型111TCP/IP參考模型實現(xiàn)了OSI模型中的所有功能。TCP/ITCP/IP參考模型112TCP/IP參考模型47TCP/IP參考模型113TCP/IP參考模型482.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較

2.4.1對OSI參考模型的評價層次數(shù)量與內(nèi)容選擇不是很好，會話層很少用到，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；尋址、流控與差錯控制在每一層里都重復(fù)出現(xiàn)，降低系統(tǒng)效率；數(shù)據(jù)安全性、加密與網(wǎng)絡(luò)管理在參考模型的設(shè)計初期被忽略了；參考模型的設(shè)計更多是被通信的思想所支配，不適合于計算機與軟件的工作方式；嚴(yán)格按照層次模型編程的軟件效率很低。1142.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較

對TCP/IP參考模型評價在服務(wù)、接口與協(xié)議的區(qū)別上不很清楚，一個好的軟件工程應(yīng)該將功能與實現(xiàn)方法區(qū)分開，參考模型不適合于其他非TCP/IP協(xié)議族；TCP/IP參考模型的主機-網(wǎng)絡(luò)層本身并不是實際的一層；物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的劃分是必要和合理的，而TCP/IP參考模型卻沒有做到這點。

1152.4.2對TCP/IP參考模型評價在服務(wù)、接口與協(xié)議的模型沒有明確劃分服務(wù)、接口和協(xié)議概念TCP/IP模型缺乏通用性很難適合非TCP/IP協(xié)議棧主機－網(wǎng)絡(luò)層并不是真正意義上的層TCP/IP模型并不區(qū)分(或論述)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層許多其他協(xié)議雖廣為流傳但很難替換TCP/IP模型實質(zhì)上是不存在的但協(xié)議被廣泛使用；OSI模型(去掉會話和表示層)對討論計算機網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)有用，但協(xié)議卻不流行；2.4.2對TCP/IP參考模型評價116模型沒有明確劃分服務(wù)、接口和協(xié)議概念TCP/IP模型實質(zhì)上是2.5網(wǎng)絡(luò)與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織及管理機構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織RFC文檔Internet草案Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)Internet管理機構(gòu)1172.5網(wǎng)絡(luò)與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織及管理機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)2.5.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織

國際電話電報咨詢委員會CCITT國際電信聯(lián)盟ITU國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO電子工業(yè)協(xié)會EIA電氣與電子工程師協(xié)會IEEEATM論壇請閱讀課本P48頁相關(guān)介紹1182.5.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織國際電話電報咨詢委員會CCI聯(lián)合國的國際電信聯(lián)合會下屬電信標(biāo)準(zhǔn)部ITU-T的前身是CCITT，它是一個官方組織，每個國家政府是它的正式成員。它制訂了V.24(RS-232)、X.25、基于ATM的B-ISDN等。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO建于1946年