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TCP/IP协议 第一讲 TCP/IP协议 第二讲OSI模型和TCP/IP协议族 本讲内容 基本概念 通信网络可以抽象为一个分层的系统模型，全局系统是由多层局部系统组成，这些局部系统由一个或多个通道（信道）藕合起来，全局系统的行为（或功能）是局部系统和通道系统全体行为的总和。 网络的基本模型通过网络的体系结构来描述，它是规定计算机网络功能及其之间关系的系统模型，主要表现为系统各层的描述机制和相关的协议。层和协议的集合称为网络的体系结构。 建立网络体系结构的主要目的是为了抽象的讨论和研究网络技术。使网络的实现技术和网络的功能能够相互独立的各自发展。 模型的分类 层次型 以ISO-OSI为代表，用严格的层次关系来表述网络功能的划分及其之间的关系，它所包含的各个协议具有很明确的层次依赖关系。 功能型 以TCP/IP为代表，以网络服务所需的各项功能为主线来刻划功能之间的关系，无严格的层次界限，它所包含的各个协议具有明确的功能依赖关系。 网络分层 为什么要进行分层？ 为了减少协议设计的复杂性，网络按层（layer）的方式来组织。 优点 ---- 分而治之 把复杂的问题分解成几个子问题 简化相关的网络操作 层与层之间提供标准接口 缺点 严格按照分层思想设计的软件效率低下 协议 协议的组成： 语法（syntax)：数据与控制信息的格式、数据编码等 语义（semantics)：控制信息的内容，需要做出的动作及响应 时序关系（timing)：有关事件顺序的说明、速度匹配 协议的概念举例甲要打电话给乙，首先甲拨通乙的电话号码，对方电话振铃，乙拿起电话，然后甲乙开始通话，通话完毕后，双方挂断电话。在这个过程中，甲乙双方都遵守了打电话的协议。 协议的复杂性 分层原理 层的构成 功能子系统实体 相关的功能构成一个子系统，它实现（N）层一个完整的处理活动，所对应的功能称为该层的一个服务。 实体是（N）层相关子系统的一个集合，是该层能提供的处理能力的一个抽象，每一层的实现是以该层的实体为单位的 实体具有类型和实例的概念，类型是实体的功能集定义，即静态描述；实例是指对实体的一次具体调用，实体和实例类似与程序与进程的关系。 协议是一组规则和格式（语法和语义），它决定了实体的通信行为，即控制（N）层实体的实例。一个层中可以存在多个协议为不同目的的通信服务。 层次结构的通信实例（1） 实例分析 甲乙公司都可以看作是网络结点 经理、助手和秘书是一个个的通信实体 处于不同结点的相同层次的实体叫做对等实体 协议实际上是对等实体之间的通信规则的约定比如两个公司的秘书之间就有收发传真、和普通信函的协议，高级助理之间都遵照标准公函的协议，经理之间当然也有协议。 各层向它上层提供服务 分层的三大原则 完备、高效的原则 增值服务的原则 （N）层的服务基于（N-1）层的服务，又多于（N-1）层的服务。 各层之间存在单向的功能依赖关系，保证不会出现循环调用的现象。 同等层通信的原则 信息交换只能依赖于同等层的协议 对等层之间的通信是实体之间的通信 实体之间的通信又是其实例之间的通信 虚通信－不同主机的对等层之间不能直接通信，实际通信是在最底层完成的。 层的特性 对于第N层协议来说，它有如下特性： 不知道上、下层的内部结构； 独立完成某种功能； 为上层提供服务； 使用下层提供的服务。 服务 （N）层向（N+1）层提供服务，服务定义了两层之间的接口，接口必须要有一致同意的规则。 服务在形式上是由一组原语(Primitive)或操作(Operation)来描述的，服务原语有四种： 请求(request)： （N+1）A（N）A， N+1层要求N层提供指定的服务； 指示(indication)：（N）B（N＋1）B，N层通知N+1层实体，应远方的请求开始某个N层服务； 响应(response)：（N+1）B（N）B， N+1层收到N层指示，用响应表示它是否愿意连接； 证实(confirm)： （N）A（N+1）A， N层向N+1层返回先前请求的响应； 服务的类型： 面向连接的服务：以电话系统为模式。 无连接的服务： 以邮政系统为模式。 证实型服务：需要使用四种原语和一次交互。 非证实型服务：只需要请求和指示两种原语和一次单向传送。 面向连接服务的例子： 服务访问点（SAP） 服务访问点SAP： N层向N+1层提供服务是在N层的服务访问点向N＋1层实体提供的。 服务访问点是层间接口的抽象表示，为相邻层的实体间提供静态的端口连接服务（标识和数据通道）。 每个层间接口可以有多个SAP。 实体、服务访问点和协议关系图 服务与协议的关系 服务是各层向它上层提供的一组原语或操作，但并未涉及这些操作是如何完成的。服务定义了两层之间的接口，接口的上层是服务用户，下层是服务提供者。 协