計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)任務(wù)教程-項(xiàng)目1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)初步

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1教學(xué)目標(biāo)了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)了解Internet與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)123Page

2教學(xué)內(nèi)容任務(wù)1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念任務(wù)2掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)任務(wù)3認(rèn)識(shí)Internet與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)任務(wù)1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念Page

31．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：即將處于不同地理位置的相互獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，通過通信設(shè)備和通信線路按照一定的通信協(xié)議連接起來，以達(dá)到資源共享和信息交流為目的的計(jì)算機(jī)互連系統(tǒng)。

我們可以通過下述三點(diǎn)理解這一概念。(1)組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都是獨(dú)立的。即計(jì)算機(jī)之間沒有明顯的主從關(guān)系，每臺(tái)計(jì)算機(jī)可以連網(wǎng)工作，也可以不連網(wǎng)工作。(2)建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目的是資源共享。網(wǎng)絡(luò)用戶可以利用本地計(jì)算機(jī)訪問網(wǎng)絡(luò)中的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的資源，還可以調(diào)用多臺(tái)計(jì)算機(jī)共同完成某項(xiàng)任務(wù)?？晒蚕淼木W(wǎng)絡(luò)資源包括計(jì)算機(jī)的硬件資源、軟件資源和數(shù)據(jù)資源。(3)計(jì)算機(jī)之間在進(jìn)行通信和交換信息時(shí)必須遵循共同的規(guī)則，即協(xié)議。協(xié)議是一組規(guī)則的集合，是進(jìn)行交互的雙方必須遵守的約定，這些協(xié)議可以由硬件和軟件來實(shí)現(xiàn)。一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義任務(wù)1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念Page

42．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

由于網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)越來越深入到我們生活、學(xué)習(xí)和工作的各個(gè)領(lǐng)域中，所以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能就日益突現(xiàn)。目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能表現(xiàn)在下面四個(gè)方面。(1)資源共享(2)數(shù)據(jù)通信(3)提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性(4)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分布式處理任務(wù)1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念Page

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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是一個(gè)從簡單到復(fù)雜，從單機(jī)到多機(jī)的復(fù)雜過程。從總體上來說，大致經(jīng)歷了五個(gè)階段。1.面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段。2.計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及分組交換網(wǎng)階段3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化階段4.局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展階段5.互連網(wǎng)(internet)及Internet蓬勃發(fā)展階段二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展任務(wù)1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念Page

61計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成

從系統(tǒng)功能角度劃分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩部分組成。資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)的劃分反映了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)，同時(shí)還有效地描述了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源共享的方法。

從系統(tǒng)組成角度劃分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件兩部分組成。三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類任務(wù)1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念Page

72計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類（1）按網(wǎng)絡(luò)地理覆蓋范圍劃分

按照網(wǎng)絡(luò)的地理覆蓋范圍劃分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)三種。（2）按通信傳播方式劃分

按照網(wǎng)絡(luò)的通信傳播方式劃分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式傳輸方式網(wǎng)和廣播式傳輸方式網(wǎng)兩種。（3）按通信媒介劃分

按照網(wǎng)絡(luò)的通信媒體劃分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)兩種。任務(wù)1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念Page

8計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是通過網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)與通信線路之間的幾何關(guān)系表示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反映的是網(wǎng)絡(luò)中各實(shí)體之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要分為星形結(jié)構(gòu)、總線形結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。1．星形結(jié)構(gòu)在星形結(jié)構(gòu)中，各節(jié)點(diǎn)是以星形方式連接起來的，系統(tǒng)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備都以中心節(jié)點(diǎn)為中心，通過傳輸介質(zhì)與中心節(jié)點(diǎn)連接。如圖1-3所示。星形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容性很強(qiáng)、數(shù)據(jù)的安全性和優(yōu)先級(jí)容易控制、易實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，但是中心節(jié)點(diǎn)的故障會(huì)引起全網(wǎng)的癱瘓。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1-3星形結(jié)構(gòu)任務(wù)1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念Page

92．總線形結(jié)構(gòu)

在總線形結(jié)構(gòu)中，所有節(jié)點(diǎn)都由一條高速公用總線連接起來，其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其它節(jié)點(diǎn)是工作站。如圖1-4所示?？偩€形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單靈活、擴(kuò)充性能好、節(jié)點(diǎn)設(shè)備的插入與拆卸非常方便、網(wǎng)絡(luò)可靠性高等，但由于所有的工作站在通信時(shí)都要通過這條公用的總線，所以實(shí)時(shí)性較差，并且總線的任意一點(diǎn)發(fā)生故障，都會(huì)造成全網(wǎng)的癱瘓。圖1-4總線形結(jié)構(gòu)任務(wù)1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念Page

103．樹形結(jié)構(gòu)

樹形結(jié)構(gòu)是星形結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展，是一種分層結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，各節(jié)點(diǎn)按樹形組成。如圖1-5所示。樹形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是通信線路的總費(fèi)用比星形結(jié)構(gòu)低、網(wǎng)絡(luò)軟件也不復(fù)雜、維護(hù)也很方便，但數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)較長。1-5樹形結(jié)構(gòu)任務(wù)1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念Page

114．環(huán)形結(jié)構(gòu)

在環(huán)形結(jié)構(gòu)中，各節(jié)點(diǎn)首尾相連形成一個(gè)閉合的環(huán)路。數(shù)據(jù)信息按照固定的方向單向流動(dòng)，兩個(gè)工作站節(jié)點(diǎn)之間僅有一條通路，并以同樣的速率串行地把該數(shù)據(jù)信息沿環(huán)路送到另一端的鏈路上。如圖1-6所示。環(huán)形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是安裝和監(jiān)控容易，但是由于環(huán)路是閉合的，所以不便于擴(kuò)充、系統(tǒng)延遲時(shí)間長、信息傳輸效率相對(duì)較低。圖1-6環(huán)形結(jié)構(gòu)任務(wù)1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念Page

125．網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是將上述單一的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合起來形成的結(jié)構(gòu)，它是容錯(cuò)能力最強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如圖1-7所示。該結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)均有鏈路連接。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是故障診斷和隔離較方便、易于擴(kuò)展、維護(hù)也很方便，但需要選擇智能型的集線器、需要更多的線纜。一般適用于大型網(wǎng)絡(luò)。圖1-7網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)任務(wù)2掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)Page

131．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

通過通信設(shè)備和線路連接起來的計(jì)算機(jī)要想做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，就必須遵循事先約定的一組規(guī)則。這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問題。這些為進(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)或約定的集合稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由三要素組成：(1)語法：即用戶數(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。(2)語義：即解釋控制信息每個(gè)部分的意義。它規(guī)定了需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動(dòng)作與做出什么樣的響應(yīng)。(3)同步：即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

人們形象地把這三個(gè)要素描述為：語義表示要做什么，語法表示要怎么做，時(shí)序表示做的順序。一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)任務(wù)2掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)Page

142．層次化的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常包含一組網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，把它們按層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織，每個(gè)層次可以包含若干個(gè)協(xié)議。每個(gè)協(xié)議完成的工作各不相同，不同協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)不同的網(wǎng)絡(luò)功能。通常根據(jù)協(xié)議之間的相互協(xié)作關(guān)系，把它們按層次結(jié)構(gòu)組織，每個(gè)層次可以包含若干個(gè)協(xié)議，層和層之間定義了信息交互的接口，使每個(gè)層次具有相對(duì)的獨(dú)立性。位于某個(gè)層次的協(xié)議既可以為上層協(xié)議提供服務(wù)，也可以調(diào)用下層提供的功能。

將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議劃分成層次結(jié)構(gòu)，是為了減少協(xié)議設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，把一個(gè)復(fù)雜的問題分解成若干個(gè)容易處理的子問題，而后逐個(gè)加以解決，會(huì)使思路清晰，不出或少出問題，這也是我們?cè)诮鉀Q工程問題時(shí)經(jīng)常使用的方法。

明確了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層的好處后，給出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的定義如下：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其各層協(xié)議的集合，稱為網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。

亦即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)是對(duì)如何劃分層次，層次之間的關(guān)系及各層包含那些協(xié)議的精確定義。任務(wù)2掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)Page

153．協(xié)議和服務(wù)的關(guān)系

為了進(jìn)一步理解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念，有必要明確協(xié)議和服務(wù)之間的關(guān)系。這里介紹向個(gè)相關(guān)的名詞：(1)實(shí)體：在研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以用實(shí)體抽象地表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件。多數(shù)情況下，實(shí)體通常是一個(gè)特定的軟件模塊。(2)服務(wù)訪問點(diǎn)：在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互（即交換信息）的地方，通常稱為服務(wù)訪問點(diǎn)SAP(serviceAccessPoint)。(3)服務(wù)原語：上層使用下層所提供的服務(wù)必須通過與下層交換一些命令來實(shí)現(xiàn)，這些命令稱為服務(wù)原語。

明確了這些概念后，可以重新給出協(xié)議的定義：協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。

協(xié)議和服務(wù)的概念是不同的，但又相互關(guān)聯(lián)。在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)待實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層所提供的服務(wù)，體系結(jié)構(gòu)中層與層之間的關(guān)系如圖1-8所示。在對(duì)等層實(shí)體間傳送的數(shù)據(jù)單位都稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（ProtocolDataUnit）。任務(wù)2掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)Page

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協(xié)議和服務(wù)在概念上是不一樣的，首先，協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了本層能夠?yàn)樯蠈犹峁┓?wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見下層提供的服務(wù)而無法看見下層的具體協(xié)議，即下層的協(xié)議對(duì)上層的服務(wù)用戶是透明的。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。而服務(wù)是垂直的，是由下層向上層通過層間接口提供的。另下，并非在一個(gè)層次內(nèi)完成的全部功

能都稱為服務(wù)，只有那些能夠被上層看得見的才能稱為服務(wù)。層與層之間交換的數(shù)據(jù)的單位稱為服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU(ServiceDataUnit)。圖1-8體系結(jié)構(gòu)中層與層之間的關(guān)系任務(wù)2掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)Page

17OSI是開放系統(tǒng)互連基本參考模型(OpenSystemInterconnectionReferenceModel)的簡稱，“開放”的含義表示只要遵循OSI的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方、也遵循同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。OSI參考模型將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為七個(gè)層次，如圖1-9所示，自下而上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。每層又包含了許多協(xié)議，這里僅以層為單位進(jìn)行介紹，具體內(nèi)容在后面的章節(jié)中會(huì)逐步介紹。二、OSI的體系結(jié)構(gòu)圖1-9OSI體系結(jié)構(gòu)任務(wù)2掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)Page

181．物理層物理層與傳輸媒體直接相連，因此也稱為物理層接口，是計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接的物理通道。其功能是控制計(jì)算機(jī)與傳輸媒體的連接，即可以建立、保持和斷開這種連接，以保證比特流的透明傳輸。物理層傳送的數(shù)據(jù)單位是比特，又稱位。物理媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜等，不屬于物理層。2．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層傳輸數(shù)據(jù)的單位是幀，主要作用是通過數(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。數(shù)據(jù)鏈路層完成這一任務(wù)的方法是：分割來自物理層的原始比特位流信息，按照一定格式組成若干個(gè)幀，用幀中的校驗(yàn)信息部分對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行校驗(yàn)。如果校驗(yàn)正確，則把其數(shù)據(jù)信息部分遞交上層；如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀有問題，則通知發(fā)送方重發(fā)該幀，直到正確收到該幀為止。此外，為了解決計(jì)算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的速度匹配問題，還需要有流量控制功能。這樣，數(shù)據(jù)鏈路層就把一條有可能出差錯(cuò)的實(shí)際鏈路，轉(zhuǎn)變成為讓網(wǎng)絡(luò)層向下看起來好像是一條不出差錯(cuò)的鏈路。數(shù)據(jù)鏈路層的功能可以總結(jié)為負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和拆除。任務(wù)2掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)Page

193．網(wǎng)絡(luò)層

數(shù)據(jù)鏈路層使計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸變得可靠，但隨之出現(xiàn)的問題是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有很多計(jì)算機(jī)時(shí)，如何找到想要的通信對(duì)象。網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)是根據(jù)特定的原則和算法在網(wǎng)絡(luò)中選出一條通向目的結(jié)點(diǎn)的最佳路徑，使來自發(fā)送站點(diǎn)傳輸層的報(bào)文能夠到達(dá)目的站，并交付目的站的傳輸層。這就是網(wǎng)絡(luò)層的路由選擇功能，路由選擇機(jī)制的性能在很大程度上決定了網(wǎng)絡(luò)的性能。

此外，在網(wǎng)絡(luò)層還要解決擁塞控制問題。網(wǎng)絡(luò)層所傳送的信息的基本單位叫做分組或包。

從體系結(jié)構(gòu)的角度看，前面介紹的通信子網(wǎng)實(shí)際上由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層這三個(gè)層次構(gòu)成。4．傳輸層

傳輸層位于OSI參考模型的中部，是通信子網(wǎng)（下面3層）和資源子網(wǎng)（上面3層）之間，它隱藏了通信子網(wǎng)的細(xì)節(jié)，使高層用戶感覺不到通信子網(wǎng)的存在。傳輸層通常為高層用戶提供兩種服務(wù)，即可靠的數(shù)據(jù)將會(huì)和盡最大努力的數(shù)據(jù)交付。此外傳輸層還具有復(fù)用功能，可以同時(shí)為一臺(tái)計(jì)算機(jī)中的多個(gè)程序提供通信服務(wù)。傳輸層數(shù)據(jù)傳送的基本單位是報(bào)文段。任務(wù)2掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)Page

205．會(huì)話層

會(huì)話層是用戶應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)的接口，屬于進(jìn)程級(jí)的層次。進(jìn)程是操作系統(tǒng)中同多道程序并行引出的概念，它與程序的概念不同，程序是一個(gè)靜態(tài)的概念，而進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，是執(zhí)行中的程序，是程序在內(nèi)存中的副本，是有生存期的。會(huì)話層的任務(wù)就是提供一種有效的方法，以組織并協(xié)商兩個(gè)表示層進(jìn)程之間的會(huì)話，并管理它們之間的數(shù)據(jù)交換。具體地說，就是發(fā)信權(quán)的控制和同步的確定方法。6．表示層

不同的計(jì)算機(jī)可能采用不同的編碼方法來表示數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為讓采用不同編碼方法的計(jì)算機(jī)能夠通信，能互相理解所交換數(shù)據(jù)，可以采用抽象語法來定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并對(duì)其按某種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼。表示層管理這些抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并負(fù)責(zé)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。此外還有數(shù)據(jù)加密和解密，數(shù)據(jù)壓縮功能。7．應(yīng)用層

應(yīng)用層是OSI參考模型的最高層，是直接向用戶應(yīng)用程序提供服務(wù)的層次從功能劃分看，OSI參考模型的低6層主要用于解決通信和表示問題，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，而應(yīng)用層則提供特定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)所需要的各種應(yīng)用協(xié)議，如郵件服務(wù)、文件傳輸服務(wù)等。任務(wù)2掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)Page

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圖1-10給出了在OSI參考模型中數(shù)據(jù)的傳送過程。發(fā)送進(jìn)程發(fā)給接收進(jìn)程的數(shù)據(jù)實(shí)際上經(jīng)過了發(fā)送方各層從上到下的傳遞，直到生理媒體才真正傳送到接收方。在接收方，再經(jīng)過從下到上各層的傳遞，最后到達(dá)接收進(jìn)程。圖1-10OSI參考模型中數(shù)據(jù)的實(shí)際傳送過程任務(wù)3認(rèn)識(shí)Internet與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)Page

221．Internet的產(chǎn)生發(fā)展1969年，美國高級(jí)研究計(jì)劃署ARPA（AdvancedResearchProjectsAgency）完成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)ARPANET的研制，將位于加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA），斯坦福研究院（SRI），加州大學(xué)圣巴巴拉分校（UCSB）和猶他大學(xué)（UTAH）的4臺(tái)不同型號(hào)、不同操作系統(tǒng)、不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)連接起來，并于1969年10月進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)并獲得成功。ARPANET最初只是一個(gè)單個(gè)的分組交換網(wǎng)，并不是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)。所有要接在ARPANET上的主機(jī)都直接與就近的交換結(jié)點(diǎn)機(jī)相連。1983年，ARPA和美國國防部通信局研制成功了用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的TCP/IP協(xié)議，徹底解決了不同的計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)之間的通信問題，美國加利福尼亞伯克萊分校把該協(xié)議作為其BSDUNIX的一部分，使得該協(xié)議得以在社會(huì)上流行起來，從而誕生了真正的Internet。1983年ARPANET各站點(diǎn)的通信協(xié)議全部更改為TCP/IP協(xié)議，這是全球因特網(wǎng)正式誕生的標(biāo)志。同年ARPANET分解為兩個(gè)獨(dú)立的部分，一部分仍叫ARPANET，用于進(jìn)一步的研究工作；另一部分稍大一些，成為著名的MILNET，用于軍方的非機(jī)密通信。在1983～1984年間因特網(wǎng)Internet就形成了。一、Internet的產(chǎn)生、發(fā)展與標(biāo)準(zhǔn)化工作任務(wù)3認(rèn)識(shí)Internet與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)Page

232．因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作

因特網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作對(duì)因特網(wǎng)的發(fā)展起到了非常重要的作用。因特網(wǎng)在制定其標(biāo)準(zhǔn)上一個(gè)很大的特點(diǎn)是面向公眾。因特網(wǎng)所有的技術(shù)文檔都可以從因特網(wǎng)上免費(fèi)下載，而且任何人都可以用電子郵件隨時(shí)發(fā)表隊(duì)某個(gè)文檔的意見或建議，這種方式對(duì)因特網(wǎng)的迅速發(fā)展影響很大。

所有的RFC文檔都可以從Internet上免費(fèi)下載，但并非所有的RFC文檔都是Internet標(biāo)準(zhǔn)，只有一小部分RFC文檔最后變成了Internet標(biāo)準(zhǔn)。從一個(gè)普通文檔上升到因特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)要經(jīng)過四個(gè)階段：

（1）因特網(wǎng)草案(InternetDraft)。

（2）建議標(biāo)準(zhǔn)(ProposedStandard)。

（3）草案標(biāo)準(zhǔn)(DraftStandard)。

（4）因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(InternetStandard)

還有三種RFC（因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)），即歷史的、實(shí)驗(yàn)的和提供信息的，即并不是所有RFC都是標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)3認(rèn)識(shí)Internet與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)Page

24TCP/IP是一組用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的通信協(xié)議。TCP/IP的參考模型將協(xié)議分成四個(gè)層次，它們分別是：1.應(yīng)用層

應(yīng)用層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的高層，為用戶提供所需要的各種服務(wù)，例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等。2.傳輸層

傳輸層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的傳輸層，為應(yīng)用層實(shí)體提供端到端的通信功能，保證了數(shù)據(jù)包的順序傳送及數(shù)據(jù)的完整性。該層定義了兩個(gè)主要的協(xié)議：傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）。TCP協(xié)議提供的是一種可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；而UDP協(xié)議提供的則是不可靠的、無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù).二、TCP/IP體系結(jié)構(gòu)任務(wù)3認(rèn)識(shí)Internet與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)Page

253.網(wǎng)際互聯(lián)層

網(wǎng)際互聯(lián)層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，主要解決主機(jī)到主機(jī)的通信問題。它所包含的協(xié)議設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的邏輯傳輸。注重重新賦予主機(jī)一個(gè)IP地址來完成對(duì)主機(jī)的尋址，它還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包在多種網(wǎng)絡(luò)中的路由。該層有四個(gè)主要協(xié)議：網(wǎng)際協(xié)議（IP）、地址解析協(xié)議（ARP）、互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）和互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）。IP協(xié)議是網(wǎng)際互聯(lián)層最重要的協(xié)議，它提供的是一個(gè)不可靠、無連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳遞服務(wù)。4.網(wǎng)絡(luò)接口層（即主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層）

網(wǎng)絡(luò)接入層與OSI參考模型中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層相對(duì)應(yīng)。它負(fù)責(zé)監(jiān)視數(shù)據(jù)在主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間的交換。事實(shí)上，TCP/IP本身并未定義該層的協(xié)議，而由參與互連的各網(wǎng)絡(luò)使用自己的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，然后與TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)接入層進(jìn)行連接。任務(wù)3認(rèn)識(shí)Internet與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)Page

261．TCP/IP協(xié)議族TCP/IP協(xié)議族包含一系列協(xié)議，分別對(duì)應(yīng)各個(gè)不同的層次，完成特定的功能和應(yīng)用，如圖1-12所示。三、T