《計算機網(wǎng)絡技術基礎教程》 課件 單元3.3 TCPIP參考模型

單元3計算機網(wǎng)絡體系統(tǒng)結構3.3TCP/IP參考模型

學習目標理解TCP/IP協(xié)議的及其功能；了解TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)流傳輸過程；理解TCP/IP與OSI參考模型的層次對應關系。3.3.內(nèi)容梳理3.3.1.TCP/IP協(xié)議及其功能1.TCP/IP協(xié)議及其功能

TCP/IP即傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議，源于美國國防部的ARPANET，其目的在于能夠讓各種計算機都可以在一種網(wǎng)絡環(huán)境中運行，現(xiàn)已成為Internet的通信協(xié)議。目前，TCP/IP協(xié)議泛指以TCP/IP為基礎的一個協(xié)議簇。

TCP/IP體系結構采用分層結構，對應開放系統(tǒng)互連OSI模型的層次結構，可分為四層：網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)際層、傳輸層和應用層。3.3.2.TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)流傳輸過程2.TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)流傳輸過程TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)流示意圖展示了HTTP應用數(shù)據(jù)在主機間傳輸?shù)倪^程，首先自上而下、宏觀的來看數(shù)據(jù)在分層網(wǎng)絡模型里的流轉。TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)流示意圖3.3.2.TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)流傳輸過程2.TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)流傳輸過程（1）應用層的“HTTP數(shù)據(jù)”是實際需要被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；（2）“HTTP數(shù)據(jù)”被下發(fā)到傳輸層，并添加上TCP首部成為傳輸層的PDU（ProtocolDataUnit，協(xié)議數(shù)據(jù)單元），稱作數(shù)據(jù)段（Segment）。（3）數(shù)據(jù)段再被下發(fā)到網(wǎng)際層，添加了IP首部后成為網(wǎng)絡層的PDU，稱作數(shù)據(jù)包（Packet）。（4）數(shù)據(jù)包再被下發(fā)到數(shù)據(jù)鏈路層添加了以太網(wǎng)首部后得到的PDU被稱為數(shù)據(jù)幀（Frame）。（5）數(shù)據(jù)幀最后被下發(fā)到物理層，以01電信號（比特數(shù)據(jù)位）的形式在物理介質(zhì)中傳輸。3.1.3.TCP/IP與OSI參考模型的層次對應關系3.TCP/IP與OSI參考模型的層次對應關系

TCP/IP和OSI模型的共同之處是都采用了分層結構的概念，但兩者在層次結構、名稱定義、功能細節(jié)等方面存在較大的差異。TCP/IP與OSI參考模型的層次對應關系比較OSI模型結構TCP/IP模型結構TCP/IP模型各層的作用TCP/IP模型協(xié)議應用層應用層用戶調(diào)用、訪問網(wǎng)絡的應用程序如：FTP、HTTP、SMTP、Telnet等各種協(xié)議與應用程序Telnet、FTP、SMTP、DNS、HTTP、NNTP等表示層會話層傳輸層傳輸層管理網(wǎng)絡節(jié)點間的連接TCP、UDP網(wǎng)絡層網(wǎng)際層將數(shù)據(jù)放入IP包IP、ICMP、ARP、RARP、IGMP數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡接口層在網(wǎng)絡介質(zhì)上傳輸包以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)。IEEE802.2物理層3.3TCP/IP參考模型

TCP/IP模型概述：TCP/IP模型是在實踐中逐漸形成的，形成了具有更高效率的四層結構，即網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)絡互聯(lián)層、傳輸層和應用層，是實際意義上的網(wǎng)絡模型結構。應知應會

網(wǎng)絡接口層：TCP/IP模型的最低層，負責接收IP數(shù)據(jù)報并將其封裝成適合在網(wǎng)絡上傳輸?shù)膸袷竭M行傳輸，或將從物理網(wǎng)絡上接收到的幀解封，取出IP數(shù)據(jù)報交給上層的網(wǎng)絡互聯(lián)層。網(wǎng)絡接口層與OSI參考模型中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層相對應。常見的網(wǎng)絡接口層協(xié)議有高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC）、點對點協(xié)議（PPP）和串行線路網(wǎng)際協(xié)議（SLIP）。應知應會3.3TCP/IP參考模型

網(wǎng)絡互聯(lián)層（網(wǎng)際層）：網(wǎng)絡互聯(lián)層與OSI參考模型中網(wǎng)絡層相當，其主要功能與基本類似。網(wǎng)絡互聯(lián)層是TCP/IP參考模型的關鍵部分，提供了無連接的服務。主要協(xié)議有：①IP協(xié)議（網(wǎng)際協(xié)議），提供IP地址尋址、路由選擇及分割重組數(shù)據(jù)等功能；②ARP協(xié)議（地址解析協(xié)議），將IP地址轉換為物理地址；③RARP協(xié)議（反向地址解析協(xié)議），將物理地址轉換為IP地址；④ICMP協(xié)議（網(wǎng)際控制報文協(xié)議），用于傳送控制報文和差錯報告報文；⑤IGMP協(xié)議（網(wǎng)際組管理協(xié)議），主要是負責IP組播成員管理的管理協(xié)議，用于在IP主機和與其直接相鄰的組播路由器之間建立組播組成員關系。應知應會3.3TCP/IP參考模型

傳輸層：傳輸層與OSI參考模型中傳輸層功能基本相當，主要處理網(wǎng)絡層沒有處理的通信問題，保證通信連接的可靠性，為實現(xiàn)信息的正確傳輸，傳輸層協(xié)議規(guī)定接收端必須發(fā)回確認，并且假如分組丟失，必須重新發(fā)送。傳輸層的協(xié)議有：①TCP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議），面向連接的通信協(xié)議；②UDP協(xié)議（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議），面向無連接的通信協(xié)議。

應用層：應用層與OSI參考模型中應用層功能差別較大，不僅包含了會話層、表示層、應用層這三層的功能，而且還包括了應用進程本身。TCP/IP的應用層包含所有的高層協(xié)議，為用戶提供所需的各種服務。常見的協(xié)議有：①HTTP協(xié)議(超文本傳輸協(xié)議）；②FTP協(xié)議（文件傳輸協(xié)議）；③Telnet協(xié)議（遠程登錄協(xié)議）；④SMTP協(xié)議（簡單郵件傳送協(xié)議）；⑤DNS協(xié)議（域名解析協(xié)議）；⑥SNMP協(xié)議（簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議）；⑦DHCP協(xié)議（動態(tài)主機配置協(xié)議）。典型例題【例1】TCP/IP模型中的4層分別是（）。A.應用層、傳輸層、網(wǎng)際層、網(wǎng)絡接口層B.應用層、傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡接口層C.應用層、傳輸層、網(wǎng)際層、物理層D.應用層、網(wǎng)際層、傳輸層、網(wǎng)絡接口層A【例2】（）是傳輸層的協(xié)議之一。A.UTPB.TCPC.TPCD.TPP【解析】傳輸層與OSI模型的傳輸層相對應，它在IP協(xié)議上面，確保所有傳送到某個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)正確無誤地到達該系統(tǒng)。【解析】TCP/IP參考模型中，4層分別是應用層、傳輸層、網(wǎng)際層、網(wǎng)絡接口層。B3.3TCP/IP參考模型【例3】TCP/IP協(xié)議中應用層之間的通信是由（）負責處理的。A.應用層B.網(wǎng)際層C.傳輸層D.物理層C知識測評（單選）1.TCP/IP參考模型共（）層。A.3B.4C.5D.72.TCP/IP參考模型的最高層是（）。A.應用層B.數(shù)據(jù)鏈路層C.網(wǎng)際層D.傳輸層3.TCP/IP參考模型中傳輸層的PDU稱這（）。A.數(shù)據(jù)包B.數(shù)據(jù)塊C.數(shù)據(jù)段D.數(shù)據(jù)幀3.3TCP/IP參考模型4.數(shù)據(jù)幀最后被下發(fā)到物理層，以（）的形式在物理介質(zhì)中傳輸。A.數(shù)據(jù)幀B.數(shù)據(jù)段C.數(shù)據(jù)包D.比特流5.TCP/IP參考模型的最高層與OSI模型上的（）層相對應。A.1B.2C.3D.4知識測評（多選）1.以下不是傳輸層的協(xié)議（）。A.IPB.ICMPC.TCPD.RIPE.HTTP2.TCP/IP參考模型中，不屬于網(wǎng)際層的協(xié)議有（）。A.FTPB.ARPC.PDPD.IPE.POP3.3TCP/IP參考模型3.TCP/IP與OSI參考模型共同點有（）。A.都采用了層次模型結構B.都提供了面向連接和無連接兩種通信服務機制C.層次一樣D.實際市場應用相同E.相者的服務、接口和協(xié)議都區(qū)分的很清楚知識測評（填空題）1.TCP/IP協(xié)議其目的是向高層______低層物理網(wǎng)絡技術的細節(jié)。2.網(wǎng)際層負責管理______之間的數(shù)據(jù)交換。3._______是網(wǎng)絡傳輸?shù)淖钚?shù)據(jù)單位。3.3TCP/IP參考模型（）1.網(wǎng)絡互聯(lián)要