第三章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議

1第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議

主要學(xué)習(xí)內(nèi)容

：基本概念OSI參考模型TCP/IP參考模型OSI參考模型與TCP/IP參考模型對(duì)比IPX/SPX協(xié)議微軟使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議23.1基本概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)為什么要采用分層設(shè)計(jì)的思想？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)為什么能采用分層設(shè)計(jì)的思想？3.1.1網(wǎng)絡(luò)層次化結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)中，每一層都是向它的上一層提供一定的服務(wù)，而把如何實(shí)現(xiàn)這一服務(wù)的細(xì)節(jié)對(duì)上層加以屏蔽。33.1基本概念4文件傳送模塊通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接口文件傳送模塊通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接口通信網(wǎng)絡(luò)與通信有關(guān)的報(bào)文文件及文件傳送命令計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)2劃分層次的舉例

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，分層的基本原則是定義每一層向上一層提供的服務(wù)，以保證每層的功能相互獨(dú)立，但不規(guī)定如何完成這些服務(wù)。3.1基本概念5層次結(jié)構(gòu)可以帶來(lái)很多好處：（1）各層之間是獨(dú)立的。（2）靈活性好。（3）結(jié)構(gòu)上可分割開(kāi)。（4）易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。（5）能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。3.1基本概念63.1.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，協(xié)議的定義是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體之間有關(guān)通信規(guī)則約定的集合，是為進(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。（不同層具有各自不同的協(xié)議）。

3.1基本概念7

一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個(gè)要素組成，即：（1）語(yǔ)法（Syntax）：數(shù)據(jù)與控制信息的格式、數(shù)據(jù)編碼等，包括數(shù)據(jù)的組織方式、編碼方式、信號(hào)電平的表示方式等。（2）語(yǔ)義（Semantics）：控制信息的內(nèi)容，需要做出的動(dòng)作及響應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的協(xié)調(diào)和差錯(cuò)處理。（3）時(shí)序（Timing，定時(shí)，同步）：事件先后順序和速度匹配。3.1基本概念8實(shí)體：是指通信時(shí)可以發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。對(duì)等實(shí)體：位于不同系統(tǒng)內(nèi)同一層次的兩個(gè)實(shí)體。協(xié)議：協(xié)議就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中同一層次對(duì)等實(shí)體之間，有關(guān)通信規(guī)則約定的集合。是為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換（通信）而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。協(xié)議作用在對(duì)等實(shí)體之間。協(xié)議棧：協(xié)議棧是指某一系統(tǒng)內(nèi)的各層協(xié)議集。

3.1基本概念9服務(wù)：某一層及其以下各層的一種能力，通過(guò)接口提供給其相鄰上層。所謂服務(wù)，這里是指為保證網(wǎng)絡(luò)中第I層對(duì)等層的正確通信，較其低一層應(yīng)提供的支撐，而這種支撐又是通過(guò)較其低層協(xié)議的執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)的。注意：協(xié)議和服務(wù)在概念上是很不一樣的。首先，協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向上一層提供的服務(wù)。其次，協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間通信的規(guī)則。但服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過(guò)層間接口提供的。3.1基本概念10服務(wù)原語(yǔ)：所謂服務(wù)原語(yǔ)就是指網(wǎng)絡(luò)相鄰層間進(jìn)行交互時(shí)所要交換的一些必要的命令。3.1基本概念11服務(wù)原語(yǔ)的執(zhí)行過(guò)程：3.1基本概念12接口：是指同一節(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰兩層之間交互的界面，定義了相鄰兩層之間的原語(yǔ)操作及下層對(duì)上層的服務(wù)。服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)：服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP（ServiceAccessPoint）是指同一系統(tǒng)內(nèi)相鄰兩實(shí)體之間，通過(guò)接口調(diào)用服務(wù)或提供服務(wù)的聯(lián)系點(diǎn)。如訪問(wèn)端口、實(shí)體標(biāo)識(shí)。協(xié)議數(shù)據(jù)單元：協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（ProtocolDataUnit）是指各對(duì)等實(shí)體之間通過(guò)協(xié)議傳送的數(shù)據(jù)單元。3.1基本概念PDU由協(xié)議控制信息（協(xié)議頭）和數(shù)據(jù)（SDU）組成:協(xié)議頭部中含有完成數(shù)據(jù)傳輸所需的控制信息:地址、序號(hào)、長(zhǎng)度、分段標(biāo)志、差錯(cuò)控制信息、…協(xié)議控制信息數(shù)據(jù)（SDU）13接口數(shù)據(jù)單元：接口數(shù)據(jù)單元IDU（InterfaceDataUnit）是指相鄰層次之間通過(guò)接口傳遞的數(shù)據(jù)單元，接口數(shù)據(jù)單元又稱服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU（ServiceDataUnit）。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)及其協(xié)議的集合，稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(NetworkArchitecture)。注意：體系結(jié)構(gòu)是抽象的，不關(guān)心具體實(shí)現(xiàn)。3.1基本概念下層把上層的PDU作為本層的數(shù)據(jù)加以封裝，然后加入本層的協(xié)議頭部（和尾部）形成本層的PDU。封裝：就是在數(shù)據(jù)前面加上特定的協(xié)議頭部。數(shù)據(jù)協(xié)議頭數(shù)據(jù)N+1層PDUN層PDU14基于上述概念，在任何相鄰兩層之間的關(guān)系可概括為圖所示。

協(xié)議

對(duì)等層PDU

交換交換原語(yǔ)SDU提供服務(wù)SDU原語(yǔ)

SAPSAP

相鄰兩層之間的關(guān)系服務(wù)用戶服務(wù)用戶

服務(wù)提供者3.1基本概念15面向連接的服務(wù)：服務(wù)的提供者需要建立連接、維護(hù)連接和拆除連接。可靠性高，且能保證數(shù)據(jù)的順序傳輸。該服務(wù)在傳送數(shù)據(jù)時(shí)是按序傳送的。如打電話，TCP服務(wù)，F(xiàn)TP，HTTP，Telnet，SMTP。無(wú)連接的服務(wù)：兩個(gè)實(shí)體之間的通信不需要先建立好一個(gè)連接。該服務(wù)不需要通信的兩個(gè)實(shí)體同時(shí)是活躍的(即處于激活態(tài))。無(wú)連接服務(wù)的優(yōu)點(diǎn)是靈活方便和比較迅速。但無(wú)連接服務(wù)不能防止報(bào)文的丟失、重復(fù)或失序，可靠性較低。如發(fā)信，IP服務(wù)，DNS，Streamingmedia，IPhone。3.1基本概念16較高層：與應(yīng)用有關(guān)較低層：與數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)3.2OSI參考模型應(yīng)用程序：FTP、E-mail、Telnet數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、加密、壓縮進(jìn)程管理、雙工、半雙工、單工、斷點(diǎn)續(xù)發(fā)將數(shù)據(jù)傳給正確的應(yīng)用程序，提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸將包傳給正確的主機(jī)，數(shù)據(jù)分組、路由選擇將數(shù)據(jù)組成幀，差錯(cuò)控制、流量控制、媒體訪問(wèn)控制規(guī)定物理信號(hào)、接口、信號(hào)形式、速率物理層數(shù)據(jù)鏈路層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層會(huì)話層表示層應(yīng)用層面向應(yīng)用面向服務(wù)面向通信通信子網(wǎng)173.2OSI參考模型183.2OSI參考模型-物理層(第1層)實(shí)現(xiàn)透明地比特流傳送，盡可能的屏蔽物理設(shè)備或傳輸媒體的差異。傳輸數(shù)據(jù)的單位是比特。為建立、維持和拆除物理連接，規(guī)定了傳輸介質(zhì)的機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性。為高層（數(shù)據(jù)鏈路層）提供統(tǒng)一的服務(wù)。例：RS-232、RS-449、V.24、V.35、G.703/G.704。注意：傳遞信息所利用的一些物理介質(zhì)，如雙絞線、同軸電纜、光纜等，并不在物理層之內(nèi)而是在物理層的下面。因此也有人把物理介質(zhì)層當(dāng)作第0層。

193.2OSI參考模型-物理層(第1層)物理層用于傳輸比特的物理連接的方法規(guī)定在物理層傳送0、1數(shù)據(jù)的電參數(shù)（波形、頻率、電平）規(guī)定所用的連接器傳送二進(jìn)制位流203.2OSI參考模型-數(shù)據(jù)鏈路層(第2層)

所謂鏈路(link)，在這里是指一條無(wú)源的點(diǎn)到點(diǎn)的物理線路段，且中間沒(méi)有任何其它的交換結(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)鏈路的概念

當(dāng)需要在一條線路上傳送數(shù)據(jù)時(shí)，除了必須有一條物理線路外，還必須有一些必要的規(guī)程(procedure)來(lái)控制這些數(shù)據(jù)的傳輸。把實(shí)現(xiàn)這些規(guī)程的硬件和軟件加到鏈路上，就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路。數(shù)據(jù)鏈路就象一條數(shù)字管道，可以在它上面進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

鏈路的概念

213.2OSI參考模型-數(shù)據(jù)鏈路層(第2層)通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，在不太可靠的物理鏈路上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。即在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上無(wú)差錯(cuò)地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。傳輸數(shù)據(jù)的單位是幀（Frame）。格式中包括：地址信息控制信息數(shù)據(jù)信息校驗(yàn)信息數(shù)據(jù)鏈路層還要解決如下一些主要問(wèn)題：（1）代碼透明性的問(wèn)題（2）流量控制的問(wèn)題（3）共享信道問(wèn)題（4）尋址問(wèn)題223.2OSI參考模型-數(shù)據(jù)鏈路層(第2層)數(shù)據(jù)鏈路層鏈路管理幀的分界和同步差錯(cuò)檢測(cè)與控制順序控制及層內(nèi)管理流量控制傳送幀數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和釋放

檢錯(cuò)糾錯(cuò)技術(shù)/檢錯(cuò)重發(fā)技術(shù)

收/發(fā)雙方收發(fā)速率的同步

從比特流中區(qū)分出一幀的開(kāi)始/結(jié)束

233.2OSI參考模型-網(wǎng)絡(luò)層(第3層)網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)就是路由選擇功能。傳送的數(shù)據(jù)單位是報(bào)文分組或包。路由選擇的好壞在很大程度上決定了網(wǎng)絡(luò)的性能，如網(wǎng)絡(luò)吞吐量（在一個(gè)特定的時(shí)間內(nèi)成功發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量），平均延遲時(shí)間、資源的有效利用率等。網(wǎng)絡(luò)層還要解決擁塞控制問(wèn)題。提供面向連接的虛電路服務(wù)和無(wú)面向連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)案例應(yīng)用：通常上Internet所采用的TCP/IP協(xié)議中的IP（網(wǎng)際協(xié)議）協(xié)議就是屬于網(wǎng)絡(luò)層。解決了不同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問(wèn)題。登錄NOVELL服務(wù)器所必須使用的IPX/SPX協(xié)議中的IPX（網(wǎng)際包交換協(xié)議）協(xié)議也是屬于網(wǎng)絡(luò)層。243.2OSI參考模型-網(wǎng)絡(luò)層(第3層)路徑選擇網(wǎng)絡(luò)中擁擠控制網(wǎng)絡(luò)層傳送分組253.2OSI參考模型-傳輸層(第4層)它完成資源子網(wǎng)中兩結(jié)點(diǎn)的直接邏輯通信，實(shí)現(xiàn)通信子網(wǎng)中端到端的透明傳輸。即在兩端主機(jī)（也就是源站和目的站）的進(jìn)程之間，建立一條傳輸連接，以透明地傳送報(bào)文。傳輸層信息的傳送單位是報(bào)文。進(jìn)行數(shù)據(jù)分段并組裝成報(bào)文流。差錯(cuò)控制和信息流控制案例應(yīng)用：

通常上互連網(wǎng)所采用的TCP/IP協(xié)議中的TCP（傳輸控制協(xié)議）協(xié)議就是屬于傳輸層。登錄NOVELL服務(wù)器所必須使用的IPX/SPX協(xié)議中的SPX（順序包交換協(xié)議）協(xié)議也是屬于傳輸層。263.2OSI參考模型-傳輸層(第4層)傳輸層提供兩個(gè)端系統(tǒng)之間可靠、透明的數(shù)據(jù)傳送差錯(cuò)控制流量控制傳送報(bào)文數(shù)據(jù)的失序、丟失、重復(fù)

進(jìn)程到進(jìn)程間的流控

進(jìn)程標(biāo)示

支持多個(gè)進(jìn)程的連接

273.2OSI參考模型-會(huì)話層(第5層)會(huì)話層實(shí)現(xiàn)兩個(gè)進(jìn)程之間的建立、維護(hù)和結(jié)束會(huì)話連接。會(huì)話層就是用戶和網(wǎng)絡(luò)的接口（在不看表示層的情況下），這是進(jìn)程到進(jìn)程之間的層次。會(huì)話層對(duì)高層提供的服務(wù)主要是“管理會(huì)話”。令牌管理：管理全雙工和半雙工的通信會(huì)話層提供的另一種服務(wù)叫“同步服務(wù)”。如斷點(diǎn)續(xù)傳技術(shù)運(yùn)用。283.2OSI參考模型-會(huì)話層(第5層)會(huì)話層傳送報(bào)文為通信的兩個(gè)進(jìn)程建立會(huì)話連接，進(jìn)行交換會(huì)話管理令牌管理同步管理293.2OSI參考模型-表示層(第6層)信息格式的轉(zhuǎn)換。表示層管理這些抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且在計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示和網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)表示法之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。提供數(shù)據(jù)的加密和解密功能。提供文本的壓縮功能。303.2OSI參考模型-表示層(第6層)表示層信息格式的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的加密和解密OSI內(nèi)部語(yǔ)法文本壓縮313.2OSI參考模型-應(yīng)用層(第7層)提供網(wǎng)絡(luò)與用戶應(yīng)用軟件之間的接口。應(yīng)用層是OSI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的最高層，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與最終用戶的界面。使協(xié)同工作的應(yīng)用程序之間進(jìn)行同步；提供應(yīng)用層協(xié)議：遠(yuǎn)程登錄協(xié)議Telnet、文件傳輸協(xié)議FTP、超文本傳輸協(xié)議HTTP、域名服務(wù)DNS、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SMTP、郵局協(xié)議POP3等323.2OSI參考模型-應(yīng)用層(第7層)應(yīng)用層為用戶使用網(wǎng)絡(luò)提供接口333.2OSI參考模型-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程接口數(shù)據(jù)單元＝控制信息＋服務(wù)數(shù)據(jù)單元基于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程——類似平信發(fā)送/接收過(guò)程343.2OSI參考模型總結(jié)OSI失敗的原因，大致可歸納為：★OSI的專家們?nèi)狈?shí)際經(jīng)驗(yàn)，他們?cè)谕瓿蒓SI標(biāo)準(zhǔn)時(shí)沒(méi)有商業(yè)驅(qū)動(dòng)力；★OSI的協(xié)議實(shí)現(xiàn)起來(lái)過(guò)分復(fù)雜，而且運(yùn)行效率很低；★OSI標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長(zhǎng)，因而使得按OSI標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備無(wú)法及時(shí)進(jìn)入市場(chǎng)；★最后，OSI的層次劃分不太合理，有些功能在不同層次重復(fù)出現(xiàn)。353.3TCP/IP參考模型TCP/IP是一組協(xié)議，它主要包括傳輸控制協(xié)議TCP（TransmissionControlProtocol）和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議IP（InternetProtocol），它是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。與TCP配合使用的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議是IP。

TCP/IP是為廣域網(wǎng)研制的，但可用于局域網(wǎng)。363.3TCP/IP參考模型

網(wǎng)際層

373.3TCP/IP參考模型383.3TCP/IP參考模型-網(wǎng)絡(luò)接口層負(fù)責(zé)接收從IP層提交IP數(shù)據(jù)報(bào)，并將IP數(shù)據(jù)報(bào)通過(guò)底層網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。從低層物理網(wǎng)絡(luò)上接收數(shù)據(jù)幀，抽出IP數(shù)據(jù)報(bào)，交給網(wǎng)際層。網(wǎng)絡(luò)接口層使網(wǎng)絡(luò)之間能夠互聯(lián)，包括屬于操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和網(wǎng)絡(luò)接口卡，以及處理具體的硬件的物理接口。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層沒(méi)有定義任何實(shí)際協(xié)議，僅定義了網(wǎng)絡(luò)接口；任何已有的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和物理層協(xié)議都可用來(lái)支持TCP/IP，如Ethernet、TokenRing、HDHL、X.25、ATM。39負(fù)責(zé)處理來(lái)自傳輸層的分組發(fā)送請(qǐng)求負(fù)責(zé)處理從網(wǎng)絡(luò)接口層接受IP數(shù)據(jù)報(bào)，并為分組提供最佳路徑的選擇和交換功能。3.3TCP/IP參考模型-網(wǎng)際層40

IP協(xié)議提供統(tǒng)一的IP數(shù)據(jù)報(bào)格式，以消除各通信子網(wǎng)的差異，為信息發(fā)送方和接收方提供透明的傳輸通道。網(wǎng)際協(xié)議IP的基本特征（1）基于面向無(wú)連接數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)；（2）具雙重作用，既可以作為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議（這也是TCP/IP體系最初的考慮），也可作為加在某一網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上（如X.25之上）的網(wǎng)絡(luò)互連層的協(xié)議；（3）與之配套使用的協(xié)議還有三個(gè)，即●Internet控制報(bào)文協(xié)議ICMP（InternetControlMessageProtocol）；●地址解析協(xié)議ARP（AddressResolutionProtocol）；●逆地址解析協(xié)議RARP（ReverseAddressResolutionProtocol）。3.3TCP/IP參考模型-網(wǎng)際層41網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層有四個(gè)主要的協(xié)議：網(wǎng)際協(xié)議IP互連網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP地址解析協(xié)議ARP逆地址解析協(xié)議RARP無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳送和數(shù)據(jù)報(bào)的路由選擇，即IP協(xié)議提供主機(jī)間不可靠的、無(wú)連接數(shù)據(jù)報(bào)傳送。ICMP允許主機(jī)或路由器報(bào)告數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中的差錯(cuò)情況和提供有關(guān)異常情況的報(bào)告，如ping應(yīng)用與攻擊等，接入Internet時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)部件提供的ping工具（命令）來(lái)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)無(wú)法接通的原因。查找與給定IP地址相對(duì)應(yīng)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)物理地址（MAC地址）。解決物理網(wǎng)絡(luò)地址到IP地址的轉(zhuǎn)換。3.3TCP/IP參考模型-網(wǎng)際層423.3TCP/IP參考模型-網(wǎng)絡(luò)連接測(cè)試

接入Internet時(shí)，可能由于某種原因網(wǎng)絡(luò)不通，這時(shí)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)部件提供的ping命令工具來(lái)測(cè)試，用以找出故障原因。43①Ping回環(huán)地址以驗(yàn)證TCP/IP協(xié)議已經(jīng)安裝且正確裝入。命令：Ping3.3TCP/IP參考模型-網(wǎng)絡(luò)連接測(cè)試44②Ping工作站的IP地址以驗(yàn)證工作站是否正確加入，并檢驗(yàn)IP地址是否沖突。命令：ping工作站IP地址3.3TCP/IP參考模型-網(wǎng)絡(luò)連接測(cè)試45③Ping默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的IP地址，以驗(yàn)證默認(rèn)網(wǎng)關(guān)打開(kāi)且在運(yùn)行，驗(yàn)證是否可以與本地網(wǎng)絡(luò)通信。 命令：Ping默認(rèn)網(wǎng)關(guān)IP地址3.3TCP/IP參考模型-網(wǎng)絡(luò)連接測(cè)試46④Ping遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上主機(jī)的IP地址以驗(yàn)證你能通過(guò)路由器進(jìn)行通信。命令：Ping遠(yuǎn)程主機(jī)的IP地址3.3TCP/IP參考模型-網(wǎng)絡(luò)連接測(cè)試473.3TCP/IP參考模型-傳輸層負(fù)責(zé)主機(jī)中進(jìn)程之間的通信，提供可靠傳輸、流量與差錯(cuò)控制

。

TCP/IP的運(yùn)輸層提供了兩個(gè)主要的協(xié)議，即傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。

兩協(xié)議都基于IP協(xié)議之上，其功能是使源主機(jī)和目的主機(jī)的對(duì)等實(shí)體之間可以進(jìn)行會(huì)話。48TCP是面向連接的協(xié)議。即在數(shù)據(jù)交換之前，必須先建立連接。當(dāng)數(shù)據(jù)交換結(jié)束后，則應(yīng)終止這個(gè)連接。面向連接服務(wù)具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放這三個(gè)階段。在傳送數(shù)據(jù)時(shí)是按序傳送的，提供高可靠性服務(wù)。TCP用于一次傳輸要交換大量報(bào)文的情形，如文件傳輸?shù)取?/p>

UDP是無(wú)連接的服務(wù)。在無(wú)連接服務(wù)的情況下，兩個(gè)實(shí)體之間的通信不需要先建立好一個(gè)連接，因此其下層的有關(guān)資源不需要事先進(jìn)行預(yù)定保留。這些資源將在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行分配，提供高效率服務(wù)。UDP用于一次傳輸交換少量報(bào)文的情形，其可靠性由應(yīng)用程序保證，如消息通信、視頻傳輸?shù)取?/p>

一般情況下，TCP和UDP共存于一個(gè)互連網(wǎng)中，前者提供高可靠性服務(wù)，后者提供高效率服務(wù)。3.3TCP/IP參考模型-傳輸層49運(yùn)輸層端口從進(jìn)程通信角度上看，網(wǎng)絡(luò)通信的最終地址不僅僅是主機(jī)地址，還應(yīng)包括可以描述進(jìn)程的某種標(biāo)識(shí)符。為此，TCP/IP提出了協(xié)議端口的概念，以用于標(biāo)識(shí)兩個(gè)通信的進(jìn)程。端口就是在傳輸層與應(yīng)用層的層間接口上所設(shè)置的一個(gè)16位的地址量，用于指明運(yùn)輸層與應(yīng)用層之間的服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)，端口地址一般稱之為端口號(hào)，TCP和UDP各自的端口號(hào)相互獨(dú)立。端口分成兩大類，熟知端口（數(shù)值為0～255）和自由端口。應(yīng)用程序FTPTELENETSMTPDNSTFTPHTTPSNMP熟知端口2123255369801613.3TCP/IP參考模型-傳輸層50

將IP地址和端口號(hào)捆綁在一起，用于唯一表示某一主機(jī)的某個(gè)進(jìn)程。3.3TCP/IP參考模型-傳輸層513.3TCP/IP參考模型-應(yīng)用層

在TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中并沒(méi)有OSI的會(huì)話層和表示層，TCP/IP把它們都?xì)w結(jié)到應(yīng)用層。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)接口互聯(lián)層文件傳輸：FTP、TFTP、NFS電子郵件：SMTP、POP3WWW應(yīng)用：HTTP遠(yuǎn)程登錄：Telnet、rlogin網(wǎng)絡(luò)管理：SNMP域名管理：DNS路由：RIP523.4OSI與TCP/IP對(duì)比OSI參考模型應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層TCP/IP資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)OSI參考模型與TCP/IP模型的對(duì)照關(guān)系:都是層次結(jié)構(gòu)模型：協(xié)議分層；都有網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，且它們的功能相似；都能提供面向連接和無(wú)連接的服務(wù)；傳輸層以上是面向用戶應(yīng)用的，以下各層的面向通信的；相同點(diǎn)：3.4OSI與TCP/IP對(duì)比兩者所劃分的層次數(shù)不同，TCP/IP包括4層，而OSI有7層；TCP/IP中沒(méi)有表示層和會(huì)話層。TCP/IP沒(méi)有明確規(guī)定通信子網(wǎng)的協(xié)議，也不再區(qū)分通信子網(wǎng)中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。

OSI在網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層都支持無(wú)連接和面向連接的通信。而TCP/IP在網(wǎng)絡(luò)層中只提供無(wú)連接的服務(wù)，在傳輸層中支持面向連接和無(wú)連接的兩種服務(wù)。TCP/IP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，更多地體現(xiàn)了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，實(shí)用性強(qiáng)；OSI結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，理論性強(qiáng)，具有更高的學(xué)術(shù)價(jià)值。不同點(diǎn)：3.4OSI與TCP/IP對(duì)比TCP/IP是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒(méi)有具體內(nèi)容，僅僅是個(gè)接口。往往采取折中的辦法，即綜合OSI和TCP/IP的優(yōu)點(diǎn)，采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。說(shuō)明：3.4OSI與TCP/IP對(duì)比應(yīng)用層(applicationlayer)傳輸層(transportlayer)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)數(shù)據(jù)鏈路層5應(yīng)用層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層

PDU3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用層PDU再傳送到傳輸層加上傳輸層首部，成為傳輸層報(bào)文計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2傳輸層報(bào)文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為IP數(shù)據(jù)報(bào)（或分組）計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2IP數(shù)據(jù)報(bào)再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理介質(zhì)計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321物理傳輸介質(zhì)計(jì)算機(jī)

1AP2AP1電信號(hào)（或光信號(hào)）在物理介質(zhì)中傳播從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層計(jì)算機(jī)

2計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給傳輸層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2傳輸層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞?，取出?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進(jìn)程計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2AP2收到了

AP1

發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用程序數(shù)據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101比特流110101110101注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒?yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4傳輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

210100110100101比特流110101110101計(jì)算機(jī)2的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈路層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢蟀褞臄?shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給傳輸層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2傳輸層剝?nèi)?bào)文首部后把報(bào)文的數(shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.5五層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)-數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層PDU首部后把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進(jìn)程計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)3.