第三章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

朱嬋QQ：359620172TEL三章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)/參考模型（OSI/RM）7層協(xié)議結(jié)構(gòu)；弄清層與層之間的關(guān)系，包括相鄰層、對(duì)等層之間的關(guān)系，層間通信等；了解各層的主要功能和提供的服務(wù)，以及實(shí)現(xiàn)這些功能和服務(wù)各層所采用的技術(shù)。了解其他著名網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2023/2/312:5423.1OSI參考模型2023/2/312:543什么是OSI？概述：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的簡(jiǎn)稱，該組織成立于1947年4月，其成員為各國(guó)在標(biāo)準(zhǔn)化方面最有代表性的團(tuán)體，是國(guó)際上最大的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)之一。成立目的：促使標(biāo)準(zhǔn)化工作的進(jìn)展，方便國(guó)際物資交流和互助。OSI/RM：開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)/參考模型定義：由OSI提出的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的參考模型，該模型定義和描述了一組用于計(jì)算機(jī)及其通信設(shè)施之間互聯(lián)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。作用：規(guī)范不同公司開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的兼容性和互操作性。優(yōu)點(diǎn)：用戶能夠根據(jù)性價(jià)比靈活選擇不同廠商的設(shè)備；廠家可獲得更廣闊的市場(chǎng)空間。3.1OSI參考模型2023/2/312:544OSI/RM的確立目標(biāo)：支持異種計(jì)算機(jī)之間的互連和通信支持多種通信介質(zhì)（不同的通信規(guī)程、線制和通信要求）支持多種業(yè)務(wù)處理（交互式分時(shí)處理、遠(yuǎn)程批處理、聯(lián)機(jī)處理）支持高級(jí)的人機(jī)界面（圖形用戶界面、文字處理、語(yǔ)音識(shí)別等）具有可擴(kuò)充能力（擴(kuò)充的應(yīng)用要求、新工藝、新技術(shù)等）目前OSI模型的推廣不如人意標(biāo)準(zhǔn)化組織僅提供了標(biāo)準(zhǔn)，廠家才是具體實(shí)施者各廠家更希望標(biāo)準(zhǔn)也能適用于自己的早期產(chǎn)品，導(dǎo)致分歧巨大標(biāo)準(zhǔn)的要求覆蓋到各個(gè)方面，廠家從自身利益出發(fā)僅實(shí)現(xiàn)了部分標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)推出前已有得到認(rèn)可的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3.1OSI參考模型實(shí)際的使用標(biāo)準(zhǔn)是：TCP/IP協(xié)議族TCP/IP協(xié)議族為四層協(xié)議，是七層OSI協(xié)議的簡(jiǎn)化版2023/2/312:5453.2OSI參考模型的設(shè)計(jì)原理分解（計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是分層的體系結(jié)構(gòu)）分層的必要性協(xié)議設(shè)計(jì)的復(fù)雜性關(guān)于協(xié)議的舉例：藍(lán)軍白軍對(duì)戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的復(fù)雜性不同的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不同的應(yīng)用程序……6如何為這樣一個(gè)復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行為規(guī)范呢？答案是：分層

即：將大問(wèn)題劃分為無(wú)數(shù)個(gè)簡(jiǎn)單的小問(wèn)題2023/2/312:54分層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)郵政系統(tǒng)分層模型7用戶（寫(xiě)信人）用戶間的約定用戶（收信人）用戶子系統(tǒng)用戶/郵局約定郵局郵局之間的約定郵局郵政子系統(tǒng)郵局/運(yùn)輸部門(mén)約定運(yùn)輸部門(mén)運(yùn)輸部門(mén)之間的約定運(yùn)輸部門(mén)運(yùn)輸子系統(tǒng)甲地實(shí)際運(yùn)輸乙地分層:每層實(shí)現(xiàn)一個(gè)服務(wù)通過(guò)它自己本層的具體實(shí)現(xiàn)僅依賴于下層提供的服務(wù)2023/2/312:54分層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層的好處（原則）：各層之間是獨(dú)立的某一層不需要知道下一層的服務(wù)方式，只需要知道它提供什么服務(wù)。靈活性好任何一層變化時(shí)，只要層間接口關(guān)系不變，則其他層均不受影響。結(jié)構(gòu)上可分割開(kāi)各層都可以采用最合適的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)基于分層原則的OSI/RM特點(diǎn)：互連的系統(tǒng)必須具有相同的層次結(jié)構(gòu)只有相同層次的實(shí)體才能進(jìn)行有意義的通信，并且只能借助于下層的服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)82023/2/312:54OSI的層次2023/2/312:549七層OSI協(xié)議物理層：確定物理設(shè)備結(jié)構(gòu)，提供“點(diǎn)—點(diǎn)”的比特流傳輸?shù)奈锢礞溌窋?shù)據(jù)鏈路層：利用差錯(cuò)處理技術(shù)，提供“點(diǎn)—點(diǎn)”的可靠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈路網(wǎng)絡(luò)層：利用路由技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的“端—端、網(wǎng)—網(wǎng)”傳輸運(yùn)輸層：屏蔽子網(wǎng)、用戶要求和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)間的差異。即實(shí)現(xiàn)“進(jìn)程—進(jìn)程”的傳輸會(huì)話層：提供控制會(huì)話和數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖侄伪硎緦樱航鉀Q異種系統(tǒng)之間的信息表示問(wèn)題，屏蔽系統(tǒng)間在數(shù)據(jù)表示方面的差異應(yīng)用層：利用下層服務(wù)，滿足具體的應(yīng)用需求OSI的層次2023/2/312:5410OSI/RM與快遞服務(wù)的類比物理層：交通工具（汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)、輪船）數(shù)據(jù)鏈路層：司機(jī)（保證本段傳輸過(guò)程的安全性和可靠性）網(wǎng)絡(luò)層：快遞集散中心（接收、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)包裹，具備指路功能）運(yùn)輸層：電商購(gòu)物平臺(tái)（完成不同買(mǎi)賣(mài)雙方的信息溝通，確認(rèn)傳輸方式）會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層：買(mǎi)賣(mài)雙方在實(shí)際的TCP/IP協(xié)議中會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層直接劃分為應(yīng)用層，由應(yīng)用程序借助指定協(xié)議(如HTTP、FTP等)內(nèi)容完成這部分工作。OSI參考模型示意圖2023/2/312:5411示例主機(jī)A與主機(jī)B通過(guò)7層協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連主機(jī)A主機(jī)B網(wǎng)絡(luò)互連拓?fù)鋱D路由器A路由器B交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)A網(wǎng)絡(luò)BOSI參考模型示意圖2023/2/312:5412協(xié)議模型應(yīng)用層表示層會(huì)話層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層主機(jī)A主機(jī)B中繼系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路層物理層進(jìn)程到進(jìn)程的傳送點(diǎn)到點(diǎn)的傳送網(wǎng)到網(wǎng)的傳送1-13報(bào)文數(shù)據(jù)段分組幀源主機(jī)applicationtransportnetworklinkphysicalHtHnHlMHtHnMHtMM目的主機(jī)applicationtransportnetworklinkphysicalHtHnHlMHtHnMHtMMnetworklinkphysicallinkphysicalHtHnHlMHtHnMHtHnHlMHtHnMHtHnHlMHtHnHlM路由器交換機(jī)在五層協(xié)議模型中的數(shù)據(jù)傳輸2023/2/312:543.3OSI層與層之間的通信2023/2/312:5414OSI層的基本概念在OSI參考模型中，層是開(kāi)放系統(tǒng)的邏輯劃分，代表功能上相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)子系統(tǒng)。N層表示協(xié)議層次結(jié)構(gòu)中的任一層；N+1層表示特定層次的上鄰層；N-1層表示特定層次的下鄰層。層中包含層功能和層服務(wù)層功能：本層具有的通信功能層服務(wù)：本層向上鄰層提供的服務(wù)（N）服務(wù)=（N）功能+（N-1）服務(wù)3.3OSI層與層之間的通信2023/2/312:5415OSI層間通信兩類層間通信相鄰層層間通信：獨(dú)立系統(tǒng)內(nèi)部的通信，特定N層次依賴于下鄰N-1層服務(wù)實(shí)現(xiàn)N層功能，從而其上鄰N+1層提供服務(wù)。對(duì)等層層間通信：不同開(kāi)放系統(tǒng)間相同層之間的通信，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)際通信過(guò)程。就整體數(shù)據(jù)通信而言：相鄰層之間的通信是手段，對(duì)等層之間的通信是目的3.3OSI層與層之間的通信2023/2/312:5416數(shù)據(jù)的封裝與分解（組包和拆包）N層封裝好的數(shù)據(jù)包由N層的控制數(shù)據(jù)和N+1層的數(shù)據(jù)包構(gòu)成。N+1層數(shù)據(jù)包被稱為服務(wù)數(shù)據(jù)單元（SDU）N層的控制數(shù)據(jù)稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）由于每層都需要實(shí)現(xiàn)自身獨(dú)立的功能內(nèi)容，因此需要在數(shù)據(jù)中加入某些控制數(shù)據(jù)方便其他開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的對(duì)等層讀取。例如：當(dāng)你通過(guò)電商平臺(tái)購(gòu)物時(shí)，你的包裹會(huì)通過(guò)以下方式到達(dá)你的手中：商家從倉(cāng)庫(kù)按顧客要求的款式、數(shù)量取貨并包裝，包裝中一般會(huì)附上清單或發(fā)票。發(fā)出地快遞公司攬貨，確認(rèn)寄件人和收件人信息后再次包裝商品并附上快遞單。顧客收到商品，拆開(kāi)快遞包裝及商品包裝，根據(jù)商家清單及事先約定確認(rèn)商品是否符合要求。所以有：(N)層SDU=(N)層PDU+(N+1)層SDU計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用程序數(shù)據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101比特流110101110101注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒?yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4運(yùn)輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部數(shù)據(jù)封裝過(guò)程2023/2/312:5417計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

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210100110100101比特流110101110101計(jì)算機(jī)2的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈路層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)拆解過(guò)程2023/2/312:5418H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢蟀褞臄?shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)拆解過(guò)程2023/2/312:5419H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給運(yùn)輸層數(shù)據(jù)拆解過(guò)程2023/2/312:5420H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)?bào)文首部后把報(bào)文的數(shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層數(shù)據(jù)拆解過(guò)程2023/2/312:5421應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層PDU首部后把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)拆解過(guò)程2023/2/312:5422計(jì)算機(jī)

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向計(jì)算機(jī)

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發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

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發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！數(shù)據(jù)拆解過(guò)程2023/2/312:5423OSI數(shù)據(jù)傳輸方式2023/2/312:5424兩種傳輸方式面向連接的傳輸：虛電路服務(wù)面向無(wú)連接的傳輸：數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)OSI參考模型的物理映射物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層：實(shí)現(xiàn)通信子網(wǎng)的服務(wù)，常見(jiàn)設(shè)備：傳輸介質(zhì)（光纖、電纜、無(wú)線電波）、路由器、交換機(jī)會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層：直接面向用戶，協(xié)助用戶合理使用各類資源，利用下層協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，常見(jiàn)設(shè)備：終端運(yùn)輸層：屏蔽通信子網(wǎng)性能和用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的需求差異，常見(jiàn)設(shè)備：終端3.4物理層2023/2/312:5425物理層的作用：物理層用于屏蔽各類通訊設(shè)備和傳輸媒體帶來(lái)的傳輸差異，使鏈路層可以接收到等效的服務(wù)。物理層的服務(wù)：規(guī)定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間和物理接口的特征及通信規(guī)則接收鏈路層的數(shù)據(jù)幀，執(zhí)行物理層協(xié)議：建立連接，按序傳輸比特流（維持），釋放連接。物理層協(xié)議機(jī)械特性指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置電氣特性指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓范圍功能特性指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義規(guī)程特性指明對(duì)于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序2023/2/312:5426物理設(shè)備之間的連接2023/2/312:5427兩類物理設(shè)備數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）：指希望通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備，即入網(wǎng)設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)、手機(jī)等終端。數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備（DCE）：指網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備，即網(wǎng)內(nèi)設(shè)備，包括調(diào)制解調(diào)器、交換機(jī)、路由器等。數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備利用RS-232C接口實(shí)現(xiàn)的設(shè)備互連RS-232-C接口1973年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）提出的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)，用于數(shù)字設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送。特性：機(jī)械特性：9針、15針、25針，兩頭使用螺栓固定電氣特性：使用負(fù)邏輯，1為負(fù)電平、0為正電平功能特性：規(guī)定了每個(gè)針腳的作用過(guò)程特性：規(guī)定了如何協(xié)調(diào)使用各針腳的功能共同完成數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。2023/2/312:54281569利用RS-232C接口實(shí)現(xiàn)的設(shè)備互連2023/2/312:5429RS-232-C接口9針腳功能說(shuō)明DB-9插針功能說(shuō)明標(biāo)記1信號(hào)檢測(cè)DCD2接收數(shù)據(jù)RD3發(fā)送數(shù)據(jù)SD4數(shù)據(jù)終端就緒DTR5信號(hào)地SG6數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備就緒DSR7請(qǐng)求發(fā)送RTS8允許接收CTS9振鈴提示RI利用RS-232C接口實(shí)現(xiàn)的設(shè)備互連2023/2/312:5430DTE-DCE(直線連接、標(biāo)準(zhǔn)接法)123456789DTE123456789DTE利用RS-232C接口實(shí)現(xiàn)的設(shè)備互連2023/2/312:5431DTE-DTE(交叉線連接、非標(biāo)準(zhǔn)接法)123456789DTE123456789DTE利用RS-232C接口實(shí)現(xiàn)的設(shè)備互連2023/2/312:5432DTE-DTE(兩終端間通過(guò)多臺(tái)DCE連接)利用RS-232C接口的直連實(shí)現(xiàn)串口連接網(wǎng)線連接補(bǔ)充RJ-45接口該接口通常用于數(shù)據(jù)傳輸，共有8個(gè)針腳，與4對(duì)雙絞線項(xiàng)鏈，主要用于網(wǎng)卡、接線器接口和網(wǎng)線。就是俗稱的水晶頭。2023/2/312:5433RJ-45接口8個(gè)針腳的功能特性針腳序號(hào)名稱功能針腳序號(hào)名稱功能1TX+發(fā)信號(hào)+5n/c空腳2TX-發(fā)信號(hào)-6RX-發(fā)信號(hào)-3RX+發(fā)信號(hào)+7n/c空腳4n/c空腳8n/c空腳3.5數(shù)據(jù)鏈路層2023/2/312:5434物理層的服務(wù)與缺陷服務(wù)：定義了接口規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了物理設(shè)備間的比特流傳輸缺陷：傳輸出錯(cuò)，如比特錯(cuò)誤、噪音干擾等。不同物理設(shè)備間信息處理速度的差異問(wèn)題。如何完成用戶間離散型的數(shù)據(jù)交換過(guò)程。數(shù)據(jù)鏈路層的功能提供差錯(cuò)控制：校驗(yàn)碼提供流量控制：停等協(xié)議或滑動(dòng)窗口協(xié)議提供數(shù)據(jù)鏈路：節(jié)點(diǎn)間的鏈路管理和數(shù)據(jù)成幀定義了終端的物理地址，即MAC地址關(guān)于數(shù)據(jù)鏈路層的具體問(wèn)題，將在第四章局域網(wǎng)詳細(xì)論述3.6網(wǎng)絡(luò)層2023/2/312:5435概述：網(wǎng)絡(luò)層的作用是在鏈路提供的點(diǎn)到點(diǎn)的服務(wù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸即端到端服務(wù)（網(wǎng)絡(luò)的一端到另一端的數(shù)據(jù)傳輸）。網(wǎng)絡(luò)層的功能提供編址和路由技術(shù)利用多路復(fù)用/解復(fù)用技術(shù)，使得用戶共享鏈路分組交換技術(shù)的主要實(shí)施者：提供分組和組裝的功能網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議X.25協(xié)議：基于虛電路的分組交換網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IP協(xié)議：基于數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)internet使用的網(wǎng)路層協(xié)議3.6網(wǎng)絡(luò)層2023/2/312:5436網(wǎng)絡(luò)層的核心網(wǎng)絡(luò)地址在因特網(wǎng)的IP協(xié)議中，為保證連接到網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)主機(jī)都具有訪問(wèn)和被訪問(wèn)的能力，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備都被分配了一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)即網(wǎng)絡(luò)地址（IP地址）IP地址與MAC地址：IP地址是動(dòng)態(tài)地址，當(dāng)設(shè)備連網(wǎng)時(shí)由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商為其臨時(shí)分配。MAC地址是固定地址，由生產(chǎn)廠家直接固化在網(wǎng)卡之上，不可改變。類比：IP地址相當(dāng)于郵政地址MAC地址相當(dāng)于身份證號(hào)碼3.6網(wǎng)絡(luò)層2023/2/312:5437網(wǎng)絡(luò)層的核心：路由選擇路由算法的圖形抽象:節(jié)點(diǎn)是路由器邊是物理鏈路鏈路代價(jià):延遲,成本,或者擁塞程度目標(biāo):

確定從源到目的地經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)的“好”路徑(路由器順序).路由協(xié)議AEDCBF2213112535“好”路徑:典型表示－最小代價(jià)路徑其他的可能4-38路由算法分類全局還是分散的信息?全局的:所有的路由器都有完整的拓?fù)?、鏈路代價(jià)信息“鏈路狀態(tài)”算法分散的:

路由器知道物理相連的鄰居,到鄰居的鏈路代價(jià)。鄰居間反復(fù)進(jìn)行計(jì)算處理，交換信息“距離向量”算法靜態(tài)的還是動(dòng)態(tài)的?靜態(tài)的:

路由變化很慢動(dòng)態(tài)的:

路由變化很快周期性更新響應(yīng)鏈路代價(jià)的變化2023/2/312:543.7傳輸層2023/2/312:5439概述OSI的低3層（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層）主要面向數(shù)據(jù)通信，其構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)被稱為通信子網(wǎng)。為降低網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的成本并提高靈活性。通信子網(wǎng)提供了無(wú)差別的簡(jiǎn)單通信服務(wù)，即數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)用戶的不同需求：有的用戶要求高速傳輸有的用戶要求低廉的網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)有的用戶要求無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸……以上這一切均交由端系統(tǒng)的運(yùn)輸層處理！3.7運(yùn)輸層2023/2/312:5440定義：運(yùn)輸層也稱傳輸層，提供了不同主機(jī)上應(yīng)用程序進(jìn)程之間的端到端的邏輯通信。所謂的進(jìn)程到進(jìn)程通信，即發(fā)送端到接收端之間進(jìn)程的通信。網(wǎng)絡(luò)中：物理層：實(shí)際通信線路數(shù)據(jù)鏈路層：點(diǎn)到點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)層：端到端通信（網(wǎng)絡(luò)到網(wǎng)絡(luò)）傳輸層：端到端通信快遞系統(tǒng)：交通工具——物理層快遞公司員工——數(shù)據(jù)鏈路層分揀中心——網(wǎng)絡(luò)層用戶——傳輸層運(yùn)輸層功能2023/2/312:5441傳輸層利用以下幾類技術(shù)手段滿足用戶的不同需求：分流/合流技術(shù)利用多條數(shù)據(jù)鏈路才支持一條運(yùn)輸連接上的數(shù)據(jù)傳輸，滿足用戶對(duì)高速傳輸?shù)囊?。?fù)用/解復(fù)用技術(shù)將多個(gè)用戶數(shù)據(jù)復(fù)用到同一條數(shù)據(jù)鏈路上傳輸，到達(dá)目的端時(shí)再利用解復(fù)用技術(shù)分發(fā)給不同接收方，以滿足用戶低成本傳輸?shù)囊?。拼?分割技術(shù)將多個(gè)用戶數(shù)據(jù)拼接為一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸單元，在一條鏈路上傳輸。這同樣用于滿足用戶低成本傳輸?shù)囊?。分?合段技術(shù)將用戶的超長(zhǎng)數(shù)據(jù)切割為多個(gè)滿足分組長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，然后獨(dú)立發(fā)送，以保證用戶的超長(zhǎng)數(shù)據(jù)正常發(fā)送。運(yùn)輸層功能2023/2/312:5442差錯(cuò)檢測(cè)和糾錯(cuò)技術(shù)基于端系統(tǒng)的差錯(cuò)檢測(cè)和糾錯(cuò)技術(shù)，可保障用戶對(duì)可靠傳輸?shù)囊?。流量控制技術(shù)利用端系統(tǒng)的流量控制系統(tǒng)（如滑動(dòng)窗口協(xié)議）降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、消除擁塞和平衡數(shù)據(jù)交換雙方在數(shù)據(jù)處理速度上的差異。傳輸層需向應(yīng)用層提供可靠的通信服務(wù)，避免報(bào)文的出錯(cuò)、丟失、延遲時(shí)間紊亂、重復(fù)、亂序等現(xiàn)象Internet的運(yùn)輸層提供兩類服務(wù)：傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP服務(wù)內(nèi)容包括：標(biāo)識(shí)和維護(hù)傳輸連接（TCP）提供流量控制和常規(guī)數(shù)據(jù)/加速數(shù)據(jù)的傳輸（TCP）提供差錯(cuò)檢測(cè)和糾錯(cuò)服務(wù)（TCP/UDP）針對(duì)用戶要求，提供分流、復(fù)用等技術(shù)（TCP/UDP）運(yùn)輸層服務(wù)面向連接的服務(wù)類似于電話通信建立邏輯上的通信鏈路連接三步驟建立連接、維持連接、結(jié)束連接優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)可靠傳輸機(jī)制保證報(bào)文傳輸?shù)目煽啃?，?bào)文不易丟失缺點(diǎn)：由于需要管理和維護(hù)連接，因此協(xié)議復(fù)雜，通信效率不高請(qǐng)注意：傳輸層的面向連接服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)層的虛電路服務(wù)不同，其連接信息僅在端系統(tǒng)中存在。運(yùn)輸層服務(wù)無(wú)連接服務(wù)無(wú)需事先建立連接各分組攜帶完整目的地址，獨(dú)立轉(zhuǎn)發(fā)分組的傳遞是失序的缺點(diǎn)：可靠性差，容易出現(xiàn)報(bào)文丟失現(xiàn)象優(yōu)點(diǎn)：協(xié)議簡(jiǎn)單、通信效率高無(wú)連接服務(wù)實(shí)際上是網(wǎng)絡(luò)層“盡最大努力交付”服務(wù)的進(jìn)一步擴(kuò)展運(yùn)輸層尋址——端口概述：傳輸層的地址、應(yīng)用進(jìn)程的地址是一個(gè)16位的正整數(shù)端口的作用：實(shí)現(xiàn)傳輸層的分用與復(fù)用一臺(tái)主機(jī)上擁有多個(gè)進(jìn)程，但僅有一個(gè)網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)：多個(gè)進(jìn)程的數(shù)據(jù)復(fù)用同一網(wǎng)卡接收數(shù)據(jù)時(shí)：同一網(wǎng)卡負(fù)責(zé)將其分發(fā)給不同進(jìn)程網(wǎng)絡(luò)層無(wú)差別的幫助不同應(yīng)用程序發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)之間通過(guò)端口進(jìn)行區(qū)別。請(qǐng)注意：傳輸層的端口是軟件端口交換機(jī)、路由器上的硬件端口運(yùn)輸層尋址——端口多路分解與多路復(fù)用MSN5QQIEMSN300020004000QQ應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層多路分解與多路復(fù)用H1H2H3分組包含端口4000分組包含端口3000分組包含端口20003.8會(huì)話層2023/2/312:5447概述通過(guò)運(yùn)輸層的實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)向用戶提供了非常完善的通信環(huán)境，因此會(huì)話層需考慮的問(wèn)題是：通信雙方如何進(jìn)行數(shù)據(jù)與控制信息的交互。會(huì)話層功能：利用令牌技術(shù)保障數(shù)據(jù)交換、會(huì)話同步的有序性利用活動(dòng)和同步技術(shù)保障用戶數(shù)據(jù)的完整性利用分段和拼接技術(shù)來(lái)提高數(shù)據(jù)交換的效率利用重新同步技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶會(huì)話的延續(xù)性3.8會(huì)話層2023/2/312:5448會(huì)話層的技術(shù)會(huì)話會(huì)話指用戶之間的信息交換過(guò)程，將用戶之間的信息交換分成若干邏輯工作段或活動(dòng)，活動(dòng)內(nèi)容具有相對(duì)的獨(dú)立性和完整性。每個(gè)活動(dòng)中均可包含一個(gè)或多個(gè)會(huì)話單元

如：請(qǐng)求連接、發(fā)送數(shù)據(jù)、確認(rèn)接收、請(qǐng)求釋放連接等同步技術(shù)同步是對(duì)會(huì)話層實(shí)體的一種控制方法，保證會(huì)話的時(shí)序性。同步技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)按邏輯語(yǔ)義切割，便于接收方對(duì)信息進(jìn)行驗(yàn)證。此外利用同步技術(shù)在數(shù)據(jù)中形成多個(gè)恢復(fù)點(diǎn)，還可減少差錯(cuò)重傳的數(shù)據(jù)量。3.8會(huì)話層2023/2/312:5449會(huì)話層的技術(shù)令牌技術(shù)利用該技術(shù)可在半雙工工作方式下，通過(guò)數(shù)據(jù)令牌的申請(qǐng)和分配，保證用戶信息交換的時(shí)序性協(xié)議執(zhí)行流