205-第8章 计算机网络基础.pptVIP

第8章 计算机网络基础 8．1 概述 8．2 计算机网络体系结构 8．3 局域网技术 8．4 TCP/IP协议 8．5 网络互联技术 8．6 WWW协议 习题8 8．4 TCP/IP协议 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/互联网络协议)是Internet上使用的网络协议。 8．4 . 1 TCP/IP分层 Internet网络体系结构以TCP/IP协议为核心。其中IP协议用于为各种不同的通信子网或局域网提供统一的互联平台，TCP协议则用于为应用程序提供端到端的控制和通信功能。 1.TCP/IP协议层次和协议集 由于TCP/IP协议开发先于OSI参考模型，故不完全和OSI参考模型对应。从体系结构上来看，TCP/IP基本上是OSI7层模型的简化，它只分为4层：网络接口层、网络层、传输层和应用层。 1）网络接口层(SubNetwork Layer) TCP/IP协议的网络接口层与OSI协议的物理层、数据链路层以及网络层的一部分相对应。该层没有规定新的物理层和数据链路层协议，允许通信子网采用已有的或将来的各种协议，例如以太网的802.3协议，分组交换网的X..25协议等。该层只定义了TCP/IP与各种通信子网之间的网络接口。网络接口层的功能是传输经网络层处理过的消息。 2）网络层(Internet Layer) 该层与OSI网络层相对应，由于它是针对网际环境设计的，具有更强的网际通信能力。网络层协议为IP协议。它将传输层送来的消息组装成IP数据包，并且把IP数据包传递给网络接口层。IP提供端到端的分组发送功能，提供标识网络号及主机结点地址的功能，为使IP数据包长度与通信子网允许的数据包的长度匹配，还提供了数据分段和重新组装的功能。 该层还支持建立独立的局域网之间的互联网络。在互联网络中，连接独个网络的结点称为路由器，其允许网间的报文根据目的地址，通过路由器传送到另一个网络。 3）传输层(Transport Layer) 该层与OSI传输层相对应，为应用程序提供端到端通信功能。传输层有3个主要协议，分别为传输控制协议TCP、用户数据报协议UDP和互联网控制消息协议ICMP。 TCP协议负责将用户数据按规定长度组成数据包发送，在接收端对数据包按顺序进行分解重组以恢复用户数据。TCP协议是以建立高可靠性信息传输为目的的，为了可靠传输数据，该协议具有数据包的顺序控制、差错检测、检验以及再发送控制等功能。 UDP协议是对IP协议集的扩充，使指定主机可识别多个接受者，因为每个UDP报文除数据外，还包含报文的源和目的协议端口号，支持两个用户进程间传送数据报。 ICMP协议负责当数据包传输有误时，发送出错信息给数据包发送端主机，另外还具有控制数据包流量的功能。 4) 应用层(Application Layer) 该层包含了OSI会话层、表示层和应用层的功能，为用户提供各类服务。例如，远程登陆、文件传输、电子邮件和Web服务器等。 TCP/IP协议集与OSI各层次对应关系如图8.8所示。 2. TCP／IP分层工作原理 1）TCP／IP分层 TCP／IP的分层工作原理如图8.9所示。其中说明了两台主机上的应用程序之间传输报文的路径。主机B上的第n层接收到的正是主机A上的第n层发送出来的报文。 2）TCP/IP模型的分界线 TCP/IP协议的概念性层次包含两个重要的划分，一个是协议地址的分界线，以区分不同的寻址，另一个是操作系统的分界线，以区分系统程序与应用程序。 网络接口层处理物理地址，该层协议已集成到操作系统中，属于系统软件。网络层与传输层处理IP地址，这两层协议也已集成到操作系统中，属于系统软件。应用层协议未集成到操作系统中，属于非系统软件。 3）网络协议与操作系统的关系 计算机体系结构中的低层部分，即物理层和数据链路层协议，是和通信设备等硬件密切相关的，需要由网络接口卡和网络互联设备来实现。计算机体系结构中的高层部分，网络层协议和传输层协议，由计算机主机操作系统来实现，作为核心线程方式运行。网络层与数据链路层协议的接口以及服务调用，是通过操作系统中网卡驱动程序来实现的。处于TCP之上的应用层协议大部分使用TCP/IP协议提供的系统调用，它们处于用户程序的地位，以用户线程方式执行。 8．4 . 2 IP协议 IP协议为网络层协议，其中包括基本传输单元，也就是IP报文的类型与定义，IP报文的地址以及分配方法，IP报文的路由转发以及IP报文的分段与重组。 IP协议仅具有有限的报错功能，数据包在传