網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議ppt課件

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(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題分解成多個(gè)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(gè)進(jìn)程間信息交換規(guī)則的術(shù)語。我們稱在計(jì)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(jì)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(gè)抽象的概念，因?yàn)樗簧婕熬唧w的實(shí)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(jì)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(shí)到，需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模式來幫助廠商實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的相互操作，于是ISO研究了各類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，并于1984年正式公布了一個(gè)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(gè)遵守OSI/RM的系統(tǒng)都可以進(jìn)行互連，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)能按OSI/RM與另一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行通信時(shí)，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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)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(bào)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(cuò)地從一個(gè)站點(diǎn)送達(dá)下一個(gè)相鄰的站點(diǎn)，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(shí)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(yùn)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(duì)流入的分組數(shù)量進(jìn)行控制。當(dāng)分組要跨越多個(gè)通信子網(wǎng)才能到達(dá)目的地時(shí)，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(huì)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(gè)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(duì)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(huì)話層（Session Layer） 會(huì)話層是網(wǎng)絡(luò)對(duì)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(huì)話都正常關(guān)閉而不會(huì)突然中斷，使用戶被掛在一旁。會(huì)話層建立和驗(yàn)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)?duì)話單元傳送到傳輸層，以及在傳輸過程的哪一點(diǎn)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(tái)內(nèi)部數(shù)據(jù)表示結(jié)構(gòu)不同的計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)通信。它提供了一種對(duì)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(tái)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(jì)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(bào)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(shí)現(xiàn)，而下面的兩層由硬件和軟件實(shí)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(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的無縫連接，通常所謂的”某臺(tái)機(jī)器在因特網(wǎng)上”，就是指該主機(jī)具有一個(gè)因特網(wǎng)地址，運(yùn)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(bào)。 TCP/IP有如下特點(diǎn)： 開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費(fèi)使用，獨(dú)立于特定的硬件與操作系統(tǒng)。 獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運(yùn)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(gè)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(gè)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(duì)照關(guān)系如圖3-5所示。,圖3-5 【信息在個(gè)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(chǎng)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(gè)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(gè)協(xié)議：IP、ARP、RARP、ICMP和IGMP。IP是用于傳輸IP數(shù)據(jù)報(bào)的協(xié)議，ARP實(shí)現(xiàn)IP地址到物理地址的映射，RARP實(shí)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(shí)現(xiàn)組選功能的協(xié)議。,17,（3） 傳輸層協(xié)議 傳輸層有兩個(gè)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(bào)的傳輸協(xié)議，它提供的是無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，通常用于不要求可靠傳輸?shù)膱?chǎng)合；TCP協(xié)議被用來在一個(gè)不可靠的網(wǎng)絡(luò)中為應(yīng)用程序提供可靠的端點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)輸層，且都是第一個(gè)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(yùn)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(diǎn)有：兩者所劃分的層次數(shù)不同；TCP/IP中沒有表示層和會(huì)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(yùn)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(tái)到百余臺(tái)PC所組成的部門級(jí)小型局域網(wǎng)而設(shè)計(jì)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(gè)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(gè)局域網(wǎng)的互聯(lián)時(shí)，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(shí)還具有路由功能，可以實(shí)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?。在微軟的NT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(diǎn)，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(duì)等網(wǎng)中。,22,3. TCP/IP協(xié)議族,TCP/IP協(xié)議其實(shí)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€(gè)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(gè)數(shù)據(jù)包加上包頭，每個(gè)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(huì)自動(dòng)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(shí)，例如用戶使用電話線和MODEM接入或兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)通過數(shù)據(jù)專線互連時(shí)，則需要在數(shù)據(jù)鏈路層運(yùn)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(shí)還存在一些問題。首先，SLIP不支持在連接過程中的動(dòng)態(tài)IP地址分配，通信雙方必須事先告知對(duì)方IP地址，這給沒有固定IP地址的個(gè)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(yàn)字段，因此鏈路層上無法檢測(cè)出傳輸差錯(cuò)，必須由上層實(shí)體或具有糾錯(cuò)能力的MODEM來解決傳輸差錯(cuò)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(diǎn)一點(diǎn)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(cè)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(yàn)字段，因而PPP在鏈路層上具有差錯(cuò)檢驗(yàn)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(shí)動(dòng)態(tài)分配IP地址的功能，解決了個(gè)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(gè)重要的協(xié)議：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP、互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)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(gè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，可以把高層的數(shù)據(jù)以多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的形式通過互聯(lián)網(wǎng)分發(fā)出去。,互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)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(bào)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(bào)告差錯(cuò)，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(bào)文機(jī)制，即互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)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(gè)主機(jī)都分配了一個(gè)32位的IP地址，這種互聯(lián)網(wǎng)地址是在國際范圍標(biāo)識(shí)主機(jī)的一種邏輯地址。為了讓報(bào)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(bào)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(bào)文送到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)，數(shù)據(jù)報(bào)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(shí)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(duì)發(fā)送方ARP請(qǐng)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(diǎn)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(qǐng)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(diǎn)可以通過RARP協(xié)議取得自己的IP地址，這個(gè)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(qǐng)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(gè)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(cuò)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(bào)文遞交系統(tǒng)）不能正常工作時(shí)，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(duì)應(yīng)于OSI模型的運(yùn)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(shí)現(xiàn)傳輸?shù)目煽啃浴：唵蔚摹皫е貍鞯目隙ù_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(gè)確認(rèn)報(bào)文，發(fā)送者對(duì)每個(gè)發(fā)出去的報(bào)文都留一份記錄，等到收到確認(rèn)之后再發(fā)出下一報(bào)文分組。發(fā)送者發(fā)出一個(gè)報(bào)文分組時(shí)，啟動(dòng)一個(gè)計(jì)時(shí)器，若計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)完畢，確認(rèn)還未到達(dá)，則發(fā)送者重新送該報(bào)文分組。,30,用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 UDP 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議是對(duì)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(tái)計(jì)算機(jī)上的多個(gè)接收者。每個(gè)UDP報(bào)文除了包含某用戶進(jìn)程發(fā)送數(shù)據(jù)外，還有報(bào)文目的端口的編號(hào)和報(bào)文源端口的編號(hào)，從而使UDP的這種擴(kuò)充，使得在兩個(gè)用戶進(jìn)程之間的遞送數(shù)據(jù)報(bào)成為可能。 UDP是依靠IP協(xié)議來傳送報(bào)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(duì)報(bào)文排序、也不進(jìn)行流量控制，UDP報(bào)文右能會(huì)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(gè)在各種不同機(jī)型上廣泛實(shí)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(gè)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(shí)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(dòng)傳送過程，而服務(wù)器對(duì)其做出應(yīng)答?？蛻鬎TP大多有一個(gè)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(gè)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(jì)算的通信。 域名服務(wù) DNS DNS是一個(gè)域名服務(wù)的協(xié)議，提供域名到IP地址的轉(zhuǎn)換，允許對(duì)域名資源進(jìn)行分散管理。DNS最初設(shè)計(jì)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(gè)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(gè)32位的二進(jìn)制數(shù)，由地址類別、網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)三個(gè)部分組成，如圖3-7所示。,為了表示方便，國際上通行一種“點(diǎn)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(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)用一個(gè)十進(jìn)制數(shù)表示。每個(gè)字節(jié)之間用點(diǎn)號(hào)“.”分隔。這樣，IP地址就表示成了以點(diǎn)號(hào)隔開的四個(gè)數(shù)字，每組數(shù)字的取值.范圍是0255（即一個(gè)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(diǎn)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(hào)占一個(gè)字節(jié)，主機(jī)號(hào)占三個(gè)字節(jié)，并且第一個(gè)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(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)包含的主機(jī)數(shù)為224（16777216）個(gè)，A類地址的范圍是0.0.0.0127.255.255.255。 由于網(wǎng)絡(luò)號(hào)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(gè)，其范圍是1126。另外，主機(jī)號(hào)全為0和全為1也有特殊作用，所以每個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)包含的主機(jī)數(shù)應(yīng)該是224-2（16777214）個(gè)。因此，一臺(tái)主機(jī)能使用的A類地址的有效范圍是：1.0.0.1126.255.255.254 。,37,（2）B類地址 B類地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)、主機(jī)號(hào)各占兩個(gè)字節(jié)，并且第一個(gè)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(gè)（實(shí)際有效的網(wǎng)絡(luò)數(shù)是214-2），每個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)所包含的主機(jī)數(shù)為216個(gè)（實(shí)際有效的主機(jī)數(shù)是216-2）。B類地址的范圍為128.0.0.0191.255.255.255，與A類地址類似（網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)全0和全1有特殊作用），一臺(tái)主機(jī)能使用的B類地址的有效范圍是：128.1.0.1191.254.255.254,38,（3）C類地址 C類地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)占三個(gè)字節(jié)，主機(jī)號(hào)占一個(gè)字節(jié)，并且第一個(gè)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(shí)際有效的為221-2）個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)所包含的主機(jī)數(shù)為256（實(shí)際有效的為254）個(gè)。C類地址的范圍為192.0.0.0223.255.255.255，同樣，一臺(tái)主機(jī)能使用的C類地址的有效范圍是：192.0.1.1223.255.254.254 （4）D類地址 D類地址用于多播，多播就是同時(shí)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224.0.0.0239.255.255.255。 （5）E類地址 E類地址為將來預(yù)留的，同時(shí)也可以用于實(shí)驗(yàn)?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(hào)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(gè)數(shù)，假設(shè)占用主機(jī)地址的位數(shù)為m，子網(wǎng)個(gè)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(gè)“點(diǎn)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(gè)IP地址中的哪些位對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)地址（包括子網(wǎng)地址）、哪些位對(duì)應(yīng)于主機(jī)地址。對(duì)于子網(wǎng)掩碼的取值，通常是將對(duì)應(yīng)于IP地址中網(wǎng)絡(luò)地址（網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)）的所有位都設(shè)置為“1”，對(duì)應(yīng)于主機(jī)地址（主機(jī)號(hào)）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(yùn)算，如果產(chǎn)生的兩個(gè)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(tái)主機(jī)不在同一網(wǎng)段，這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)要進(jìn)行相互訪問時(shí)，必須通過一臺(tái)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(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和一個(gè)全“0”的主機(jī)號(hào)組成，用來表示某一個(gè)具體的網(wǎng)絡(luò)。例如： 一臺(tái)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(hào)為44。 2廣播地址 （1）直接廣播地址：由一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和一個(gè)全“1”的主機(jī)號(hào)構(gòu)成，其作用是因特網(wǎng)的主機(jī)向網(wǎng)絡(luò)號(hào)所指向的網(wǎng)絡(luò)廣播信息。 例如：202.103.225.255是網(wǎng)絡(luò)號(hào)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(hào)為127（即01111111）的IP地址，是保留地址，可作為本地軟件回環(huán)測(cè)試本主機(jī)之用，叫做回環(huán)地址。即在127.0.0.0127.255.255.255之間，除了主機(jī)號(hào)為全0（127.0.0.0）或主機(jī)號(hào)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(hào)127的數(shù)據(jù)報(bào)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(gè)機(jī)構(gòu)能夠申請(qǐng)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(gè)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(duì)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(qǐng)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(shí)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,