协议的分层.pptVIP

协议的分层 1、什么是协议 协议就是对数据在计算机设备之间传输时的表示方法进行定义和描述的标准。 协议规定了如何进行传输、如何检测错误以及如何传输确认信息等问题。 为了简化协议的设计和实现，通信问题被划分为若干可以独立解决的子问题。 每个子问题都对应一个协议。 2、多个协议的必要性 复杂的数据通信系统不会使用单一的协议来处理所有的传输任务。 例如：有的协议描述物理网络的通信过程 有的协议描述数据的可靠性传输 通信系统需要一整套相互合作的协议，这些协议又称为协议族或协议套件。 为什么？ 3、数据通信中可能出现的问题 硬件实效。主机或网络设备可能因硬件问题或系统崩溃而不能工作，网络传输链路出现断开。协议软件必须能够检测出这些失效，可能的话进行恢复工作。 网络拥塞。网络的承载能力是有限的，协议软件必须采取一定的策略，使得已经发生拥塞得机器能抑制更多的通信量。 分组的时延及丢失。有时，网络的原因使得分组的时延很长，甚至丢失了分组。协议软件必须能够使用分组的长时延以及丢失的情况。 数据损伤。电磁干扰或硬件的故障会导致传输的差错，使得所传输的数据内容出错。协议软件必须能够检测出这些差错并从差错中恢复过来。 数据的重复和乱序。提供多路由的网络可能会送出乱序的分组数据或重复的分组。协议软件必须能将分组重新排序并抛弃重复的分组。 上述问题加在一起过于复杂。 很难想象制订一个单独的协议来解决所有的问题。 类比： 软件的开发 模块的划分 接口数据的定义 4、协议软件的层次性概念 分层的思想是基本的思路，它为协议的设计提供了概念性的框架。 使复杂的通信过程变得简单化。 分层原则：即目标机的第n层所收到的数据就是源主机的第n层所发出的数据。 模型：OSI参考模型、TCP/IP模型 5、OSI模型和TCP/IP模型 两种模型的比较 相同点： 都是分层的模型 都有类似的应用层、传输层、网络层 都使用分组交换（而不是电路交换）的技术 不同点 TCP/IP模型看上去比较简单 各层的功能不同 OSI模型常用来理解通信过程，TCP/IP模型用来构建网络。 6、TCP/IP协议介绍 TCP/IP模型由美国国防部创建，旨在建立用于战争的一个强壮的分组交换网络。 随着Internet的商业化，TCP/IP逐渐成为Internet的标准。 包含一系列的协议，其中TCP协议和IP协议是最重要的两个协议，所以用这两个协议的名字来命名整个协议族。 应用层 TCP/IP的应用层设计成包含OSI参考模型中的会话层、表示层和应用层的功能，处理高层协议和信息的表示、编码、会话的控制等。 协议包括： TFTP、FTP、NFS、SMTP、Telnet、rlogin、SNMP、DNS等 传输层 传输层提供从源主机到目的主机的传输服务，建立两端点之间的逻辑连接。 在传输层进行数据的分段和重组。 协议包含： 传输控制协议TCP： 用户数据报协议UDP： 传输控制协议TCP TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是面向连接的协议，也就是说，在正式收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。 比如你给别人打电话，必须等线路接通了、对方拿起话筒才能相互通话。 一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来，其中的过程非常复杂。 我们来看看这三次对话的简单过程： 主机A向主机B发出连接请求数据包：“我想给你发数据，可以吗？”，这是第一次对话； 主机B向主机A发送同意连接和要求同步（同步就是两台主机一个在发送，一个在接收，协调工作）的数据包：“可以，你什么时候发？”，这是第二次对话； 主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步：“我现在就发，你接着吧！”，这是第三次对话。 三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步，经过三次“对话”之后，主机A才向主机B正式发送数据。 所以，TCP协议能为应用程序提供可靠的通信连接，使一台计算机发出的字节流无差错地发往网络上的其他计算机，对可靠性要求高的数据通信系统往往使用TCP协议传输数据。 用户数据报协议UDP UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去！ UDP适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境。 比如，我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常，其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包，然后对方主机确认收到数据包，如果数据包是否到达的消息及时反馈回来，那么网络就是通的。 UDP协议是面向非连接的协议，没有建立连接的过程。 正因为UDP协议没有连接的过程，所以它的通信效果高；但也正因为如此，它的可靠性不如TC