網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議ppt課件
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第3章 網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議,本章詳細(xì)介紹了兩種了兩種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型:OSI參考模型和TCP/IP參考模型。TCP/IP參考模型目前是業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn),在此基礎(chǔ)上介紹了IP地址以及子網(wǎng)掩碼概念與組成。,3.1 網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 3.2 ISO/OSI參考模型 3.3 TCP/IP參考模型 3.4 兩種分層結(jié)構(gòu)的比較 3.5 網(wǎng) 絡(luò) 協(xié) 議 3.6 IP地址與子網(wǎng)掩碼,[Return],1,3.1 網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),1. 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu) 基本的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型就是層次結(jié)構(gòu)模型,如圖3-1所示。所謂層次結(jié)構(gòu)就是指把一個復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計問題分解成多個層次分明的局部問題,并規(guī)定每一層次所必須完成的問題。,,圖3-1 【層次模型】,2,2. 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,協(xié)議是用來描述兩個進(jìn)程間信息交換規(guī)則的術(shù)語。我們稱在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信雙方都遵守的規(guī)則為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。,,3,3. 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(Network Architecture)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層、各層協(xié)議、功能和層間接口的集合。 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是一個抽象的概念,因為它不涉及具體的實現(xiàn)細(xì)節(jié),只是說明網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)必須包括的信息,以便網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者能為每一層編寫符合相應(yīng)協(xié)議的程序,它解決的是“做什么”的問題。,[Return],3.2 ISO/OSI參考模型,20世紀(jì)80年代初期,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)認(rèn)識到,需要一個網(wǎng)絡(luò)模式來幫助廠商實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的相互操作,于是ISO研究了各類計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),并于1984年正式公布了一個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型作為國際標(biāo)準(zhǔn),稱為開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)。 這里的“開放”是指任何兩個遵守OSI/RM的系統(tǒng)都可以進(jìn)行互連,當(dāng)一個系統(tǒng)能按OSI/RM與另一個系統(tǒng)進(jìn)行通信時,就稱該系統(tǒng)為開放系統(tǒng)。,5,1. 分層通信,圖3-2 【OSI參考模型】,6,(1) 物理層(Physical Layer) 物理層是OSI的最低層,它建立在物理通信介質(zhì)的基礎(chǔ)上,作為通信系統(tǒng)和通信介質(zhì)的接口,用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路實體間透明的比特(bit)流傳輸。為建立、維持和拆除物理連接,物理層規(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。,7,(2) 數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer) 數(shù)據(jù)鏈路層從網(wǎng)絡(luò)層接收數(shù)據(jù),并加上有意義的比特位形成報文頭部和尾部(用來攜帶地址和其他控制信息)。這些附加了信息的數(shù)據(jù)單元稱為幀。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)幀無差錯地從一個站點送達(dá)下一個相鄰的站點,即通過一些數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議完成在不太可靠的物理鏈路上實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。,8,(3) 網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer) 網(wǎng)絡(luò)層關(guān)心的是通信子網(wǎng)的運行控制,主要解決如何使數(shù)據(jù)分組跨越通信子網(wǎng)從源傳送到目的地的問題,這就需要在通信子網(wǎng)中進(jìn)行路由選擇。另外,為避免通信子網(wǎng)中出現(xiàn)過多的分組而造成網(wǎng)絡(luò)阻塞,需要對流入的分組數(shù)量進(jìn)行控制。當(dāng)分組要跨越多個通信子網(wǎng)才能到達(dá)目的地時,還要解決網(wǎng)際互連的問題。,9,(4) 傳輸層(Transport Layer) 傳輸層的主要任務(wù)是向會話層提供服務(wù),服務(wù)內(nèi)容包括傳輸連接服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。前者是指在兩個傳輸層用戶之間負(fù)責(zé)建立、維持和在傳輸結(jié)束后拆除傳輸連接;后者則是要求在一對用戶之間提供互相交換數(shù)據(jù)的方法。傳輸層的服務(wù),使高層的用戶可以完全不考慮信息在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層通信的詳細(xì)情況,方便了用戶使用。,10,(5)會話層(Session Layer) 會話層是網(wǎng)絡(luò)對話控制器,它建立、維護(hù)和同步通信設(shè)備之間的交互操作,保證每次會話都正常關(guān)閉而不會突然中斷,使用戶被掛在一旁。會話層建立和驗證用戶之間的連接,包括口令和登錄確認(rèn);它也控制數(shù)據(jù)交換,決定以何種順序?qū)υ拞卧獋魉偷絺鬏攲?,以及在傳輸過程的哪一點需要接收端的確認(rèn)。,11,(6) 表示層(Presentation Layer) 表示層保證了通信設(shè)備之間的互操作性。該層的功能使得兩臺內(nèi)部數(shù)據(jù)表示結(jié)構(gòu)不同的計算機(jī)能實現(xiàn)通信。它提供了一種對不同控制碼、字符集和圖形字符等的解釋,而這種解釋是使兩臺設(shè)備都能以相同方式理解相同的傳輸內(nèi)容所必須的。表示層還負(fù)責(zé)為安全性引入的數(shù)據(jù)加密和解密,以及為提高傳輸效率提供必需的數(shù)據(jù)壓縮及解壓等功能。,12,(7) 應(yīng)用層(Application Layer) 應(yīng)用層是OSI參考模型的最高層,它是應(yīng)用進(jìn)程訪問訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的窗口。這一層直接為網(wǎng)絡(luò)用戶或應(yīng)用程序提供各種各樣的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),它是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與最終用戶之間的界面。應(yīng)用層提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括文件服務(wù)、打印服務(wù)、報文服務(wù)、目錄服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)等。 在上述的七層中上五層一般由軟件實現(xiàn),而下面的兩層由硬件和軟件實現(xiàn)。,13,2. 信息格式,,圖3-3 【信息在各層之間的傳遞】,[Return],14,3.3 TCP/IP參考模型,TCP/IP是一組通信協(xié)議的代名詞,它是因特網(wǎng)的核心,利用TCP/IP協(xié)議可以很方便地實現(xiàn)多個網(wǎng)絡(luò)的無縫連接,通常所謂的”某臺機(jī)器在因特網(wǎng)上”,就是指該主機(jī)具有一個因特網(wǎng)地址,運行TCP/IP協(xié)議,并可向因特網(wǎng)上所有其他主機(jī)發(fā)送IP數(shù)據(jù)報。 TCP/IP有如下特點: 開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),可以免費使用,獨立于特定的硬件與操作系統(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),互聯(lián)網(wǎng)中。 統(tǒng)一的地址分配方案,整個TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)中都具有唯一的地址。 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)。,15,1. TCP/IP的層次結(jié)構(gòu),TCP/IP分為四個層次,分別是網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層、傳輸層和應(yīng)用層。TCP/IP的層次結(jié)構(gòu)與OSI層次結(jié)構(gòu)的對照關(guān)系如圖3-5所示。,,圖3-5 【信息在個層之間的傳遞】,16,(1) 網(wǎng)絡(luò)接口層協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)接口層上的TCP/IP協(xié)議用于使用串行線路連接主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)或連接網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)的場合,這就是SLIP協(xié)議和PPP協(xié)議。使用串行線路進(jìn)行連接的例子,如家庭用戶使用電話線和調(diào)制解調(diào)器接入網(wǎng)絡(luò),或兩個相距較遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)利用數(shù)據(jù)專線進(jìn)行互聯(lián)等。 (2)網(wǎng)際層協(xié)議 網(wǎng)際層上包含五個協(xié)議:IP、ARP、RARP、ICMP和IGMP。IP是用于傳輸IP數(shù)據(jù)報的協(xié)議,ARP實現(xiàn)IP地址到物理地址的映射,RARP實現(xiàn)物理地址到IP地址的映射,ICMP用于網(wǎng)際層上控制信息的產(chǎn)生和接收分析,IGMP是實現(xiàn)組選功能的協(xié)議。,17,(3) 傳輸層協(xié)議 傳輸層有兩個主要的協(xié)議:TCP協(xié)議和UDP協(xié)議。UDP協(xié)議是一種簡單的面向數(shù)據(jù)報的傳輸協(xié)議,它提供的是無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)報服務(wù),通常用于不要求可靠傳輸?shù)膱龊?;TCP協(xié)議被用來在一個不可靠的網(wǎng)絡(luò)中為應(yīng)用程序提供可靠的端點間的字節(jié)流服務(wù)。 (4) 應(yīng)用層 應(yīng)用層包含了許多使用廣泛的協(xié)議,傳統(tǒng)的協(xié)議有提供遠(yuǎn)程登錄的TELNET、提供文件傳輸?shù)腇TP、提供域名服務(wù)的DNS、提供郵件傳輸?shù)腟MTP等,近年來,又出現(xiàn)了諸如網(wǎng)絡(luò)新聞NTTP、超文本傳輸協(xié)議HTTP協(xié)議等許多新的協(xié)議。,18,3.4 兩種分層結(jié)構(gòu)的比較,OSI參考模型與TCP/IP參考模型的相同點有:它們都是層次結(jié)構(gòu)的模型;其最低層都是面向通信子網(wǎng)的;它們都有運輸層,且都是第一個提供端到端數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的層次,都能提供面向連接或無連接運輸服務(wù);其最高層都是向各種用戶應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)的應(yīng)用層等。,OSI參考模型與TCP/IP參考模型的不同點有:兩者所劃分的層次數(shù)不同;TCP/IP中沒有表示層和會話層;TCP/IP沒有明確規(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;TCP/IP中特別強(qiáng)調(diào)了互聯(lián)網(wǎng)層,其中運行的IP協(xié)議是Internet的核心協(xié)議,且互聯(lián)網(wǎng)層向上只提供無連接的服務(wù),而不提供面向連接的服務(wù)等。,19,圖3-6 【Internet使用的協(xié)議與OSI的關(guān)系】,[Return],20,3.5 網(wǎng) 絡(luò) 協(xié) 議,1. NETBEUI協(xié)議,用戶擴(kuò)展接口NetBEUI(NetBIOS Extended User Interface)由IBM于1985年開發(fā)完成,它是一種體積小、效率高、速度快的通信協(xié)議,在Windows 9X/Me/NT/Windows 2000 Server中,也是內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。NetBEUI是專門為幾臺到百余臺PC所組成的部門級小型局域網(wǎng)而設(shè)計的,它不具有跨網(wǎng)段工作的功能,即NetBEUI不具備路由功能。如果你在一個服務(wù)器上安裝了多塊網(wǎng)卡,或要采用路由器等設(shè)備進(jìn)行兩個局域網(wǎng)的互聯(lián)時,將不能使用NetBEUI通信協(xié)議。,21,2. IPX/SPX協(xié)議,IPX/SPX是Novell公司為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而開發(fā)的通信協(xié)議,具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,安裝方便,同時還具有路由功能,可以實現(xiàn)多網(wǎng)段間的通信。其中,IPX協(xié)議負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的傳送;SPX負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)耐暾浴T谖④浀腘T操作系統(tǒng)中,一般使用NWLink IPX/SPX兼容協(xié)議和NWLink NetBIOX兩種IPX/SPX的兼容協(xié)議,即NWLink協(xié)議,該兼容協(xié)議繼承了IPX/SPX協(xié)議的優(yōu)點,更適應(yīng)Windows的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。 IPX/SPX協(xié)議一般可以應(yīng)用于大型網(wǎng)絡(luò)(比如Novell)和局域網(wǎng)游戲環(huán)境中(比如反恐精英、星際爭霸)。不過,如果不是在Novell網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,一般不使用IPX/SPX協(xié)議,而是使用IPX/SPX兼容協(xié)議,尤其是在Windows 9x/2000組成的對等網(wǎng)中。,22,3. TCP/IP協(xié)議族,TCP/IP協(xié)議其實是一組協(xié)議,它包括許多協(xié)議,組成了TCP/IP協(xié)議簇。但傳輸控制協(xié)議(TCP)和網(wǎng)際協(xié)議(IP)是其中最重要的,確保數(shù)據(jù)完整傳輸?shù)膬蓚€協(xié)議。 TCP/IP協(xié)議的基本傳輸單位是數(shù)據(jù)包,TCP/IP協(xié)議負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)分成若干數(shù)據(jù)包,并給每個數(shù)據(jù)包加上包頭,每個數(shù)據(jù)包的包頭再加上接收端的地址。如果傳輸過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)失真等情況,TCP/IP協(xié)議會自動要求數(shù)據(jù)重新傳輸,并重新組包。 IP協(xié)議保證數(shù)據(jù)的傳輸,TCP協(xié)議確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。,23,(1) TCP/IP的數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層不是TCP/IP協(xié)議的一部分,但它是TCP/IP賴以存在的各種通信網(wǎng)和TCP/IP之間的接口,這些通信網(wǎng)包括多種廣域網(wǎng)如ARPANFT、MILNET和X.25公用數(shù)據(jù)網(wǎng),以及各種局域網(wǎng),如Ethernet、IEEE的各種標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)等。IP層提供了專門的功能,解決與各種網(wǎng)絡(luò)物理地址的轉(zhuǎn)換。,一般情況下、各物理網(wǎng)絡(luò)可以使用自己的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和物理層協(xié)議,不需要在數(shù)據(jù)鏈路層上設(shè)置專門的TCP/IP協(xié)議。但是,當(dāng)使用串行線路連接主機(jī)與網(wǎng)絡(luò),或連接網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)時,例如用戶使用電話線和MODEM接入或兩個相距較遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)通過數(shù)據(jù)專線互連時,則需要在數(shù)據(jù)鏈路層運行專門的SLIP(serial Line IP)協(xié)議的PPP(Point to Point Protocal)協(xié)議。,24,SLIP協(xié)議 SLIP提供在串行通信線路上封裝IP分組的簡單方法,用以使用遠(yuǎn)程用戶通過電話線和MODEM能方便地接入TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。 SLIP是一種簡單的組幀方式,使用時還存在一些問題。首先,SLIP不支持在連接過程中的動態(tài)IP地址分配,通信雙方必須事先告知對方IP地址,這給沒有固定IP地址的個人用戶上Internet網(wǎng)帶來了很大的不便:其次,SLIP幀中無協(xié)議類型字段,因此它只能支持IP協(xié)議;再有,SLIP幀中列校驗字段,因此鏈路層上無法檢測出傳輸差錯,必須由上層實體或具有糾錯能力的MODEM來解決傳輸差錯問題。,25,PPP協(xié)議 為了解決SLIP存在的問題,在串行通信應(yīng)用中又開發(fā)了PPP協(xié)議。PPP協(xié)議是一種有效的點一點通信協(xié)議,它由串行通信線路上的組幀方式,用于建立、配制、測試和拆除數(shù)據(jù)鏈路的鏈路控制協(xié)議LCP及一組用以支持不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCPs三部分組成。 由于PPP幀中設(shè)置了校驗字段,因而PPP在鏈路層上具有差錯檢驗的功能。PPP中的LCP協(xié)議提供了通信雙方進(jìn)行參數(shù)協(xié)商的手段,并且提供了一組NCPs協(xié)議,使得PPP可以支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,如IP、IPX、OSI等。另外,支持IP的NCP提供了在建立連接時動態(tài)分配IP地址的功能,解決了個人用戶上Internet的問題。,26,(2) TCP/IP網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層中含中有四個重要的協(xié)議:互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP、互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議ICMP、地址轉(zhuǎn)換協(xié)議ARP和反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議RARP。,互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP(Internet Protocol) 網(wǎng)絡(luò)層最重要的協(xié)議是IP,它將多個網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一個互聯(lián)網(wǎng),可以把高層的數(shù)據(jù)以多個數(shù)據(jù)報的形式通過互聯(lián)網(wǎng)分發(fā)出去。,互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議ICMP 從IP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的功能,可以知道IP提供的是一種不可靠的無法接報文分組傳送服務(wù)。若路由器故障使網(wǎng)絡(luò)阻塞,就需要通知發(fā)送主機(jī)采取相應(yīng)措施。 為了使互聯(lián)網(wǎng)能報告差錯,或提供有關(guān)意外情況的信息,在IP層加入了一類特殊用途的報文機(jī)制,即互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議ICMP。,27,地址轉(zhuǎn)換協(xié)議ARP 在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,每個主機(jī)都分配了一個32位的IP地址,這種互聯(lián)網(wǎng)地址是在國際范圍標(biāo)識主機(jī)的一種邏輯地址。為了讓報文在物理網(wǎng)上傳送,必須知道彼此的物理地址。這樣就存在把互聯(lián)網(wǎng)地址變換為物理地址的地址轉(zhuǎn)換問題。 以以太網(wǎng)(Ethernet)環(huán)境為例,為了正確地向目的站傳送報文,必須把目的站的32位IP地址轉(zhuǎn)換成48位以太網(wǎng)目的地址DA。這就需要在網(wǎng)絡(luò)層有一組服務(wù)將IP地址轉(zhuǎn)換為相應(yīng)物理網(wǎng)絡(luò)地址,這組協(xié)議即是ARP。 在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,為了將報文送到另一個網(wǎng)絡(luò)的主機(jī),數(shù)據(jù)報先定向發(fā)送方所在網(wǎng)絡(luò)IP路由器。因此,發(fā)送主機(jī)首先必須確定路由器的物理地址,然后依次將數(shù)據(jù)發(fā)往接收端。除基本ARP機(jī)制外,有時還需在路由器上設(shè)置代理ARP,其目的是由IP路由器代替目的站對發(fā)送方ARP請求做出響應(yīng)。,28,反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議RARP 反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議用于一種特殊情況,如果站點初始化以后,只有自己的物理地址而沒有IP地址,則它可以通過RARP協(xié)議,發(fā)出廣播請求,征求自己的IP地址,而RARP服務(wù)器則負(fù)責(zé)回答。這樣,無IP地址的站點可以通過RARP協(xié)議取得自己的IP地址,這個地址在下一次系統(tǒng)重新開始以前都有效,不用連續(xù)廣播請求。RARP廣泛用于獲取無盤工作站的IP地址。,(3)TCP/IP的傳輸層 TCP/IP在這一層提供了兩個主要的協(xié)議:傳輸控制協(xié)議(TCP)和用戶數(shù)據(jù)協(xié)議(UDP),另外還有一些別的協(xié)議,例如用于傳送數(shù)字化語音的NVP協(xié)議。,29,傳輸控制協(xié)議 TCP TCP提供的是一種可靠的數(shù)據(jù)流服務(wù)。當(dāng)傳送受差錯干擾的數(shù)據(jù),或基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)故障,或網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷太重而使網(wǎng)際基本傳輸系統(tǒng)(無連接報文遞交系統(tǒng))不能正常工作時,就需要通過其他協(xié)議來保證通信的可靠。TCP就是這樣的協(xié)議,它對應(yīng)于OSI模型的運輸層,它在IP協(xié)議的基礎(chǔ)上,提供端到端的面向連接的可靠傳輸。 TCP采用“帶重傳的肯定確認(rèn)”技術(shù)來實現(xiàn)傳輸?shù)目煽啃?。簡單的“帶重傳的肯定確認(rèn)”是指與發(fā)送方通信的接收者,每接收一次數(shù)據(jù),就送回一個確認(rèn)報文,發(fā)送者對每個發(fā)出去的報文都留一份記錄,等到收到確認(rèn)之后再發(fā)出下一報文分組。發(fā)送者發(fā)出一個報文分組時,啟動一個計時器,若計時器計數(shù)完畢,確認(rèn)還未到達(dá),則發(fā)送者重新送該報文分組。,30,用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議是對IP協(xié)議組的擴(kuò)充,它增加了一種機(jī)制,發(fā)送方使用這種機(jī)制可以區(qū)分一臺計算機(jī)上的多個接收者。每個UDP報文除了包含某用戶進(jìn)程發(fā)送數(shù)據(jù)外,還有報文目的端口的編號和報文源端口的編號,從而使UDP的這種擴(kuò)充,使得在兩個用戶進(jìn)程之間的遞送數(shù)據(jù)報成為可能。 UDP是依靠IP協(xié)議來傳送報文的,因而它的服務(wù)和IP一樣是不可靠的。這種服務(wù)不用確認(rèn)、不對報文排序、也不進(jìn)行流量控制,UDP報文右能會出現(xiàn)丟失、重復(fù)、失序等現(xiàn)象。,31,(4)TCP/IP 的應(yīng)用層 TCP/IP的上三層與OSI參考模型有較大區(qū)別,也沒有非常明確的層次劃分。其中FTP、TELNET、SMTP、DNS是幾個在各種不同機(jī)型上廣泛實現(xiàn)的協(xié)議,TCP/IP中還定義了許多別的高層協(xié)議。 文件傳輸協(xié)議 FTP 文件傳輸協(xié)議是網(wǎng)際提供的用于訪問遠(yuǎn)程機(jī)器的一個協(xié)議,它使用戶可以在本地機(jī)與遠(yuǎn)程機(jī)之間進(jìn)行有關(guān)文件的操作。FTP工作時建立兩條TCP連接,一條用于傳送文件,另一條用于傳送控制。 FTP采用客戶/服務(wù)器模式,它包含客戶FTP和服務(wù)器FTP??蛻鬎TP啟動傳送過程,而服務(wù)器對其做出應(yīng)答??蛻鬎TP大多有一個交互式界面,使用權(quán)客戶可以靈活地向遠(yuǎn)地傳文件或從遠(yuǎn)地取文件。,32,遠(yuǎn)程終端訪問 TELNET TELNET的連接是一個TCP連接,用于傳送具有TELNET控制信息的數(shù)據(jù)。它提供了與終端設(shè)備或終端進(jìn)程交互的標(biāo)準(zhǔn)方法,支持終端到終端的連接及進(jìn)程到進(jìn)程分布式計算的通信。 域名服務(wù) DNS DNS是一個域名服務(wù)的協(xié)議,提供域名到IP地址的轉(zhuǎn)換,允許對域名資源進(jìn)行分散管理。DNS最初設(shè)計的目的是使郵件發(fā)送方知道郵件接收主機(jī)及郵件發(fā)送主機(jī)的IP地址,后來發(fā)展成為可服務(wù)于其他許多目標(biāo)的協(xié)議。 簡單郵件傳送協(xié)議 SMTP 互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的電子郵件是一個單間的基于文件的協(xié)議,用于可靠、有效的數(shù)據(jù)傳輸。SMTP作為應(yīng)用層的服務(wù),并不關(guān)心它下面采用的是何種傳輸服務(wù),它可能過網(wǎng)絡(luò)在TCP連接上傳送郵件,或者簡單地在同一機(jī)器的進(jìn)程之間通過進(jìn)程通信的通道來傳送郵件。,33,常用網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇,[Return],34,3.6 IP地址與子網(wǎng)掩碼,1. IP地址,IP地址是一個32位的二進(jìn)制數(shù),由地址類別、網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號三個部分組成,如圖3-7所示。,為了表示方便,國際上通行一種“點分十進(jìn)制表示法”:即將32位地址分為4段,每段8位,組成一個字節(jié),每個字節(jié)用一個十進(jìn)制數(shù)表示。每個字節(jié)之間用點號“.”分隔。這樣,IP地址就表示成了以點號隔開的四個數(shù)字,每組數(shù)字的取值.范圍是0~255((即一個字節(jié)表示的范圍如圖3-8所示)。,圖3-7 【IP地址組成】,35,,圖3-8 【點分十進(jìn)制表示法】,IP地址分成五類:A類、B類、C類、D類和E類,詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖3-9所示。,圖3-9 【IP地址分類】,36,(1)A類地址 A類地址網(wǎng)絡(luò)號占一個字節(jié),主機(jī)號占三個字節(jié),并且第一個字節(jié)的最高位為0,用來表示地址是A類地址,因此,A類地址的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為27(128)個,每個網(wǎng)絡(luò)包含的主機(jī)數(shù)為224(16777216)個,A類地址的范圍是0.0.0.0~127.255.255.255。 由于網(wǎng)絡(luò)號全為0和全為1保留用于特殊目的,所以A類地址有效的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為126個,其范圍是1~126。另外,主機(jī)號全為0和全為1也有特殊作用,所以每個網(wǎng)絡(luò)號包含的主機(jī)數(shù)應(yīng)該是224-2(16777214)個。因此,一臺主機(jī)能使用的A類地址的有效范圍是:1.0.0.1~126.255.255.254 。,37,(2)B類地址 B類地址網(wǎng)絡(luò)號、主機(jī)號各占兩個字節(jié),并且第一個字節(jié)的最高兩位為10,用來表示地址是B類地址,因此B類地址網(wǎng)絡(luò)數(shù)為214個(實際有效的網(wǎng)絡(luò)數(shù)是214-2),每個網(wǎng)絡(luò)號所包含的主機(jī)數(shù)為216個(實際有效的主機(jī)數(shù)是216-2)。B類地址的范圍為128.0.0.0~191.255.255.255,與A類地址類似(網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號全0和全1有特殊作用),一臺主機(jī)能使用的B類地址的有效范圍是:128.1.0.1~191.254.255.254,38,(3)C類地址 C類地址網(wǎng)絡(luò)號占三個字節(jié),主機(jī)號占一個字節(jié),并且第一個字節(jié)的最高三位為110,用來表示地址是C類地址,因此C類地址網(wǎng)絡(luò)數(shù)為221(實際有效的為221-2)個,每個網(wǎng)絡(luò)號所包含的主機(jī)數(shù)為256(實際有效的為254)個。C類地址的范圍為192.0.0.0~223.255.255.255,同樣,一臺主機(jī)能使用的C類地址的有效范圍是:192.0.1.1~223.255.254.254 (4)D類地址 D類地址用于多播,多播就是同時把數(shù)據(jù)發(fā)送給一組主機(jī),只有那些已經(jīng)登記可以接收多播地址的主機(jī),才能接收多播數(shù)據(jù)包。D類地址的范圍是224.0.0.0~239.255.255.255。 (5)E類地址 E類地址為將來預(yù)留的,同時也可以用于實驗?zāi)康?,它們不能被分?39,表3-3 IP地址的使用范圍,40,2. 子網(wǎng)的劃分,,圖3-10 【子網(wǎng)的劃分】,其中,表示子網(wǎng)號的二進(jìn)制位數(shù)(占用主機(jī)地址位數(shù))取決于子網(wǎng)的個數(shù),假設(shè)占用主機(jī)地址的位數(shù)為m,子網(wǎng)個數(shù)n,它們之間的關(guān)系是2m=n。,子網(wǎng)掩瑪(Subnet Mask)也是一個“點分十進(jìn)制”表示的32位二進(jìn)制數(shù),通過子網(wǎng)掩碼,可以指出一個IP地址中的哪些位對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)地址(包括子網(wǎng)地址)、哪些位對應(yīng)于主機(jī)地址。對于子網(wǎng)掩碼的取值,通常是將對應(yīng)于IP地址中網(wǎng)絡(luò)地址(網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號)的所有位都設(shè)置為“1”,對應(yīng)于主機(jī)地址(主機(jī)號)的所有位都設(shè)置為“0”。,41,缺省情況下,A、B、C三類網(wǎng)絡(luò)的掩碼如表3-4所示。 表3-4 默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼,子網(wǎng)掩碼的作用是判斷信源主機(jī)和信宿主機(jī)是否在同一網(wǎng)段上,方法是把信源主機(jī)地址和信宿主機(jī)分別與所在網(wǎng)段的子網(wǎng)掩碼進(jìn)行二進(jìn)制“與”運算,如果產(chǎn)生的兩個結(jié)果相同,則在同一網(wǎng)段;如果產(chǎn)生的結(jié)果不同,則兩臺主機(jī)不在同一網(wǎng)段,這兩臺計算機(jī)要進(jìn)行相互訪問時,必須通過一臺路由器進(jìn)行路由轉(zhuǎn)換。,42,3. 幾種特殊的IP地址形式,1.網(wǎng)絡(luò)地址 由一個有效的網(wǎng)絡(luò)號和一個全“0”的主機(jī)號組成,用來表示某一個具體的網(wǎng)絡(luò)。例如: 一臺IP地址為202.103.225.68的主機(jī),其網(wǎng)絡(luò)地址為202.103.225.0 ,它的主機(jī)號為44。 2.廣播地址 (1)直接廣播地址:由一個有效的網(wǎng)絡(luò)號和一個全“1”的主機(jī)號構(gòu)成,其作用是因特網(wǎng)的主機(jī)向網(wǎng)絡(luò)號所指向的網(wǎng)絡(luò)廣播信息。 例如:202.103.225.255是網(wǎng)絡(luò)號為202.103.225.0的網(wǎng)絡(luò)的廣播地址。 (2)有限廣播地址:32位全為“1”的IP地址(255.255.255.255),用于本網(wǎng)(或本子網(wǎng))廣播。,43,3.回環(huán)地址 A類網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號為127(即01111111)的IP地址,是保留地址,可作為本地軟件回環(huán)測試本主機(jī)之用,叫做回環(huán)地址。即在127.0.0.0~127.255.255.255之間,除了主機(jī)號為全0(127.0.0.0)或主機(jī)號為全1(127.255.255.255)以外都是可用的回環(huán)地址。因此,含有網(wǎng)絡(luò)號127的數(shù)據(jù)報不可能出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)上。 4.專用地址 由于IP地址的緊缺,一個機(jī)構(gòu)能夠申請到的IP地址數(shù)目往往遠(yuǎn)小于本機(jī)構(gòu)所擁有的主機(jī)數(shù)。而且,出于安全等原因,一個機(jī)構(gòu)內(nèi)的很多主機(jī)并不需要接入到外部的因特網(wǎng),它們主要是和內(nèi)部的其他主機(jī)進(jìn)行通信。因此,對于這些機(jī)構(gòu)內(nèi)部的主機(jī)來說,只需使用僅在本機(jī)構(gòu)有效的本地IP地址即可,不需要向因特網(wǎng)的管理機(jī)構(gòu)申請全球唯一的IP地址。,44,表3-6 一般不使用的特殊IP地址,[Return],45,上機(jī)實習(xí),1.使用PING命令,熟悉各種參數(shù) 2.使用IPCONFIG,查看自己的IP地址等信息 3.使用NETSTAT 命令 4. 使用 telnet 命令----- 5.使用NSLOOKUP命令--- 6.使用tracert命令----- 7.使用route 命令----,46,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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