NET05第2章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(閱讀)課件

1、作業(yè)問(wèn)題P39：四、2 比較項(xiàng)目廣域網(wǎng)交換技術(shù)種類線路交換分組交換數(shù)據(jù)報(bào)方式分組交換虛電路方式是否需要建立連接需建立物理連接無(wú)需建立連接需建立邏輯連接提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)面向連接服務(wù)面向無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)面向虛電路連接服務(wù)連接的幾個(gè)階段連接建立、數(shù)據(jù)交換、連接釋放無(wú)連接虛電路建立、數(shù)據(jù)交換、虛電路釋放數(shù)據(jù)交換適用性適合實(shí)時(shí)性強(qiáng)、交互性強(qiáng)的數(shù)據(jù)通信適合突發(fā)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)通信適合實(shí)時(shí)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)差錯(cuò)控制無(wú)數(shù)據(jù)差錯(cuò)控制分組有差錯(cuò)控制分組有差錯(cuò)控制路由能力無(wú)路由選擇具有路由選擇無(wú)需路由選擇分組到達(dá)接收端數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互分組無(wú)序到達(dá)、可能丟失分組有序到達(dá)、可能丟失信道使用情況收發(fā)雙方獨(dú)占物理信道收發(fā)雙方隨機(jī)使用信

2、道收發(fā)雙方可同時(shí)建立多對(duì)虛電路1作業(yè)問(wèn)題P39：四、2 比較項(xiàng)目廣域網(wǎng)交換技術(shù)種類線路交復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容1、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概念？網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中兩個(gè)最基本的概念；網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)之間要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)就必須遵守一些事先約定好的規(guī)則。這些為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)被稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。功能完備的網(wǎng)絡(luò)需要制定一系列的協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是按照層次結(jié)構(gòu)模型來(lái)組織的，網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合定義為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2、OSI/RM七層模型各層的名稱及主要功能？3、OSI/RM模型的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程，也叫數(shù)據(jù)流動(dòng)過(guò)程4、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)？面向連接的服務(wù)、面向無(wú)連接的服務(wù)5、

3、OSI各層之間存在相互依存關(guān)系若沒(méi)有底層，上層也將無(wú)從存在。如：網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)傳輸就像是過(guò)地下通道，必須一級(jí)一級(jí)臺(tái)階地下，然后一級(jí)一級(jí)臺(tái)階地上，才能完成整個(gè)過(guò)程 2復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容1、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概念？2復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容(續(xù))6、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素：語(yǔ)義、語(yǔ)法與時(shí)序語(yǔ)義 確定雙方“講什么（what to do ?）”對(duì)發(fā)出的請(qǐng)求、執(zhí)行的動(dòng)作及對(duì)方的應(yīng)答做出解釋。也即需要發(fā)出何種控制信息、完成何種動(dòng)作以及做出何種應(yīng)答。語(yǔ)法規(guī)定雙方“如何講（how to do ?）” 定義用戶數(shù)據(jù)與控制信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式或格式。用于規(guī)定將若干個(gè)協(xié)議元素和數(shù)據(jù)組合在一起，來(lái)表達(dá)一個(gè)更完整的內(nèi)容時(shí)所應(yīng)遵循的格式，也即

4、對(duì)所表述的內(nèi)容數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的一種規(guī)定。時(shí)序（規(guī)則）確定雙方的“講話次序（when to do ?）” 規(guī)定了事件發(fā)生的條件和執(zhí)行順序。3復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容(續(xù))6、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素：語(yǔ)義、語(yǔ)法與時(shí)序3復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容(續(xù))應(yīng)用層Application Layer表示層Presentation Layer會(huì)話層session Layer傳輸層transport Layer物理層Physical Layer數(shù)據(jù)鏈路層Data Link Layer網(wǎng)絡(luò)層Network Layer7654321處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)據(jù)表示主機(jī)間通信端到端的連接尋址和最短路徑介質(zhì)訪問(wèn)（接入）二進(jìn)制傳輸管理OSI/RM層次模型 各層特

5、征功能4復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容(續(xù))應(yīng)用層Application Layer2.3 TCP/IP參考模型2.3.1 TCP/IP參考模型的發(fā)展在TCP/IP協(xié)議研究初期，并沒(méi)有提出參考模型；1974年Kahn定義了最早的TCP/IP參考模型；80年代Leiner、 Clark等人對(duì)TCP/IP參考模型進(jìn)一步的研究；TCP/IP協(xié)議一共出現(xiàn)了6個(gè)版本，后3個(gè)版本是版本4、版本5與版本6；目前我們使用的是版本4，它的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議一般記作IPv4 ；版本6的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議一般記作IPv6（或IPng, IP next generation）；IPv6被稱為下一代的IP協(xié)議。52.3 TCP/IP參考模型2

6、.3.1 TCP/IP參考模TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn) 開(kāi)放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)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)，更適用于互連網(wǎng)中； 統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(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)。6TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn) 開(kāi)放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);62.3.2 TCP/IP參考模型各層的功能 應(yīng)用層（application layer）傳輸層（transport layer）互聯(lián)層（internet layer，也稱網(wǎng)際層、互聯(lián)網(wǎng)層、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層）主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層（host-to-network layer，也稱

7、網(wǎng)絡(luò)接口層） 72.3.2 TCP/IP參考模型各層的功能 應(yīng)用層（appTCP/IP 參考模型與 OSI 參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系 8TCP/IP 參考模型與 OSI 參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系 8TCP/IP與OSI參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層7654321OSI參考模型應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)接口互聯(lián)網(wǎng)層TCP/IP概念層次Ethernet,802.3,802.5,FDDI等等TCP/IP支持所有的、標(biāo)準(zhǔn)的物理和數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議9TCP/IP與OSI參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層（也稱網(wǎng)絡(luò)接口層）參考模型的最低層，負(fù)責(zé)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報(bào);允許主機(jī)

8、連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)使用多種現(xiàn)成的與流行的協(xié)議，如局域網(wǎng)的Ethernet、令牌網(wǎng)、分組交換網(wǎng)的X.25、幀中繼、ATM協(xié)議等;當(dāng)一種物理網(wǎng)被用作傳送IP數(shù)據(jù)包的通道時(shí)，就可以認(rèn)為是這一層的內(nèi)容;充分體現(xiàn)出TCP/IP協(xié)議的兼容性與適應(yīng)性，它也為T(mén)CP/IP的成功奠定了基礎(chǔ)。 10主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層（也稱網(wǎng)絡(luò)接口層）參考模型的最低層，負(fù)責(zé)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口層TCP/IP沒(méi)有定義數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。TCP/IP設(shè)計(jì)時(shí)與具體的物理傳輸媒體無(wú)關(guān)TCP/IP支持所有的、標(biāo)準(zhǔn)的物理和數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議。如Ethernet,802.3,802.5,FDDI等。TCP/IP只是將底層取名為網(wǎng)絡(luò)接口層。TCP/IP實(shí)際上只有3個(gè)層次

9、：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層11網(wǎng)絡(luò)接口層TCP/IP沒(méi)有定義數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。11互聯(lián)層相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)； 處理互聯(lián)的路由選擇、流控與擁塞問(wèn)題；IP協(xié)議是無(wú)連接的、提供“盡力而為”服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。 12互聯(lián)層相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)； 12網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層ping 、tracert、arp命令I(lǐng)nternet協(xié)議 (IP)Internet控制消息協(xié)議 (ICMP)Internet 組管理協(xié)議(IGMP)地址解析協(xié)議 (ARP)逆向地址解析協(xié)議 (RARP)應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層13網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層ping 、tracert、arp命令I(lǐng)nternI

10、CMPICMP是“Internet Control Message Protocol” 的縮寫(xiě)。是TCP/IP協(xié)議族的一個(gè)子協(xié)議.用于在IP主機(jī)、路由器之間傳遞控制消息。控制消息是指網(wǎng)絡(luò)通不通、主機(jī)是否可達(dá)、路由是否可用等網(wǎng)絡(luò)本身的消息。這些控制消息雖然并不傳輸用戶數(shù)據(jù)，但是對(duì)于用戶數(shù)據(jù)的傳遞起著重要的作用。網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常會(huì)使用到ICMP協(xié)議，只不過(guò)我們覺(jué)察不到而已。比如經(jīng)常使用的用于檢查網(wǎng)絡(luò)通不通的Ping命令，這個(gè)“Ping”的過(guò)程實(shí)際上就是ICMP協(xié)議工作的過(guò)程。還有其他的網(wǎng)絡(luò)命令如跟蹤路由的Tracert命令也是基于ICMP協(xié)議的。14ICMPICMP是“Internet Control

11、Mes示例：Ping 15示例：Ping 15示例：tracert 16示例：tracert 16IGMP、ARP、RARPIGMP：Internet 組管理協(xié)議(IGMP：Internet Group Management Protocol)IGMP是因特網(wǎng)協(xié)議家族中的一個(gè)組播協(xié)議，用于 IP 主機(jī)向任一個(gè)直接相鄰的路由器報(bào)告他們的組成員情況。IGMP 信息封裝在 IP 報(bào)文中，其 IP 的協(xié)議號(hào)為 2。 IGMP 具有三種版本:IGMP v1、v2 和 v3ARP：IP- MAC17IGMP、ARP、RARPIGMP：Internet 組管理傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對(duì)等

12、實(shí)體間建立用于會(huì)話的端-端連接；傳輸控制協(xié)議TCP是一種可靠的面向連接協(xié)議；用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP是一種不可靠的無(wú)連接協(xié)議。 18傳輸層主要功能是在互連網(wǎng)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對(duì)等實(shí)體間建立用傳輸層傳輸控制協(xié)議 (TCP)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 (UDP)應(yīng)用層傳輸層互聯(lián)網(wǎng)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層面向連接的無(wú)連接的19傳輸層傳輸控制協(xié)議 (TCP)應(yīng)用層傳輸層互聯(lián)網(wǎng)層數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議主要有：遠(yuǎn)程登錄協(xié)議 Telnet文件傳輸協(xié)議 FTP簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議 SMTP域名系統(tǒng) DNS簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 SNMP超文本傳輸協(xié)議 HTTP20應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議主要有：20應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層互聯(lián)網(wǎng)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層文

13、件傳輸：- TFTP- FTP- NFSE-Mail：- SMTP，POP3遠(yuǎn)程登錄：- Telnet- rlogin網(wǎng)絡(luò)管理：- SNMP名字服務(wù)：- DNSWEB服務(wù)：- HTTP21應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層互聯(lián)網(wǎng)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層文件傳輸：21TCP/IP協(xié)議簇22TCP/IP協(xié)議簇222.4 OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較2.4.1 對(duì)OSI參考模型的評(píng)價(jià)層次數(shù)量與內(nèi)容選擇不是很好，會(huì)話層很少用到，表示層幾乎是空的，數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層有很多的子層插入；尋址、流控與差錯(cuò)控制在每一層里都重復(fù)出現(xiàn)，降低系統(tǒng)效率；數(shù)據(jù)安全性、加密與網(wǎng)絡(luò)管理在參考模型的設(shè)計(jì)初期被忽略了；參考模型的設(shè)計(jì)更多

14、是被通信的思想所支配，不適合于計(jì)算機(jī)與軟件的工作方式；嚴(yán)格按照層次模型編程的軟件效率很低。232.4 OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較.2 對(duì)TCP/IP參考模型評(píng)價(jià)在服務(wù)、接口與協(xié)議的區(qū)別上不很清楚，一個(gè)好的軟件工程應(yīng)該將功能與實(shí)現(xiàn)方法區(qū)分開(kāi)，參考模型不適合于其它非TCP/IP協(xié)議族；TCP/IP參考模型的主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層本身并不是實(shí)際的一層；物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的劃分是必要和合理的，而TCP/IP參考模型卻沒(méi)有做到這點(diǎn)。 242.4.2 對(duì)TCP/IP參考模型評(píng)價(jià)在服務(wù)、接口與協(xié)議的OSI/RM 與TCP/IP共同點(diǎn)1.都采用協(xié)議分層法；都是將復(fù)雜巨問(wèn)題劃分為較容易處理的

15、小問(wèn)題2.各協(xié)議層次功能大體相近；都有網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)通信、路由選擇、流量控制和擁塞控制；傳輸層實(shí)現(xiàn)端到端通信，隔離高層的用戶應(yīng)用與底層的通信子網(wǎng)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罱K可靠性。應(yīng)用層是終端用戶與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接口，完成各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。傳輸層以上都是面向用戶的應(yīng)用，傳輸層以下各層面向通信。3.都可以解決異構(gòu)網(wǎng)的互連互通；4.都是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)，OSI/RM是國(guó)際通用的，TCP/IP是業(yè)界用的最廣泛的；5.都能提供面向連接和無(wú)連接兩種通信服務(wù)；6.都是基于協(xié)議集的概念，協(xié)議集是一簇完成特定功能的相互獨(dú)立的協(xié)議。25OSI/RM 與TCP/IP共同點(diǎn)1.都采用協(xié)議分層法；2

16、5OSI 與 TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的比較 應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層表示層會(huì)話層數(shù)據(jù)鏈路層物理層7654321OSI 的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層 IP (各種應(yīng)用層協(xié)議如TELNET, FTP, SMTP 等)運(yùn)輸層(TCP 或 UDP)TCP/IP 的體系結(jié)構(gòu)無(wú)連接分組交付服務(wù)運(yùn)輸服務(wù) (可靠或不可靠)各種應(yīng)用服務(wù)TCP/IP 的三個(gè)服務(wù)層次26OSI 與 TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的比較 應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層表TCP/IP 四層協(xié)議的表示方法舉例 應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層主機(jī)A主機(jī)B路由器網(wǎng)絡(luò) 2網(wǎng)絡(luò) 1應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層432127TCP/IP 四層協(xié)議的表示方法舉例

17、 應(yīng)用層主機(jī)A主機(jī)B路由沙漏計(jì)時(shí)器形狀的TCP/IP協(xié)議族 HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層運(yùn)輸層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口 1網(wǎng)絡(luò)接口 2網(wǎng)絡(luò)接口 328沙漏計(jì)時(shí)器形狀的TCP/IP協(xié)議族 HTTPSMTPDNSRHTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層運(yùn)輸層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口 1網(wǎng)絡(luò)接口 2網(wǎng)絡(luò)接口 3Everything over IP IP 可為各式各樣的應(yīng)用程序提供服務(wù)29HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層運(yùn)輸層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口 1網(wǎng)絡(luò)接口 2網(wǎng)絡(luò)接口 3IP over

18、 Everything IP 可應(yīng)用到各式各樣的網(wǎng)絡(luò)上ICMP、IGMP、ARP、RARP30HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層2.5 網(wǎng)絡(luò)與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織及管理機(jī)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織RFC文檔Internet草案Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)Internet管理機(jī)構(gòu)312.5 網(wǎng)絡(luò)與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織及管理機(jī)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)2.5.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織 國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)CCITT國(guó)際電信聯(lián)盟ITU國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)ANSI (AMERICAN，NATIONAL，STANDARDS，INSTITUTE)與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的成員有：電子工業(yè)

19、協(xié)會(huì)EIA（美）ELECTRONICINDUSTRIESASSOCIATION：是專門(mén)制定有關(guān)界面電氣特性的組織。通信工業(yè)協(xié)會(huì)TIA（美）TELECOMMUNICATIONSINDUSTRIESASSOCIATION：是專門(mén)制定通信配線及架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)組織。如：ANSI/TIA/EIA568-A標(biāo)準(zhǔn) 電氣與電子工程師協(xié)會(huì)IEEE （美）ATM論壇 322.5.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織 國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)CCI2.5.2 RFC文檔 請(qǐng)求評(píng)價(jià)（Request For Comments,RFC）文檔從1969年ARPANET出現(xiàn)時(shí)就開(kāi)始存在,也稱互聯(lián)網(wǎng)建議書(shū)。它們是用于Internet開(kāi)發(fā)團(tuán)體的最初的

20、技術(shù)文檔系列；任何人都可以提交RFC文檔，但它并不是一定會(huì)成為標(biāo)準(zhǔn)，事實(shí)上很多RFC 文檔都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)；RFC文檔草案對(duì)于從事Internet技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的技術(shù)人員是獲得技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與動(dòng)態(tài)的重要信息來(lái)源；讀者可以很方便地從相關(guān)主機(jī)使用FTP、Web和其它的檢索方式獲取這些文檔。 332.5.2 RFC文檔 請(qǐng)求評(píng)價(jià)（Request For 讀RFC文檔時(shí)，需要注意的問(wèn)題：一是需要確定它是最新的文檔，二是需要注意RFC文檔的類別；所有的RFC文檔都要經(jīng)歷評(píng)論和反饋過(guò)程，并且在這一段時(shí)間內(nèi)它們會(huì)被劃分為不同的類別；RFC文檔一旦被提交，IETF和IAB組織將審查RFC文檔，通過(guò)后可以成為一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)；RFC文檔按照它發(fā)展與成熟的過(guò)程