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Guide to TCP/IP, Third Edition Chapter 1: TCP/IP引论 续 TCP/IP的设计目标 （1）应对潜在的核打击 （2）允许不同计算机系统相互通讯 （3）可以长距离传输 1.4.1 将网络划分为层次的模型 参考模型的价值在于它能够将技术上的大问题——也就是如何处理从硬件到与网络有关的高层软件联网问题，分解成一系列相互连接和相互关联的子问题，然后分别解决每个子问题。计算机科学家将这种方法称为“分治法”。 优点： 大问题→一系列小问题 层与层之间独立操作，实现模块化设计 独立分层封装，对一个层的修改不会影响其他层 对等层操作 网络协议通常映射到一个或多个层 层 用于封装特定功能 为上面的层提供服务 向下面的层交付数据或从下面的层接受数据 协议数据单元 (PDUs) 在数据包的头和尾包含了封装信息 协议栈 物理层 包括物理传输介质（定义介质接口的物理和电器特性） 任务：建立、维持和断开物理连接 管理网络介质到协议栈的通信 处理出栈数据的转换 数据链路层 位于参考模型中物理层和网络层之间 加强物理层的传输功能，建立一条无差错的传输线路，在发送方实现物理层数据的可靠传输，在接受方检验所收到数据的可靠性 将物理层传输的比特组合成帧，确定帧界及速率，差错纠正 寻址：广播方式进行 网卡地址（MAC地址） 出厂设置,全球唯一 物理拓扑结构 总线结构 环型结构 星型结构 网状结构 网络层 任务： 处理网络上与独立机器相关的逻辑寻址问题 使用寻址信息来确定如何传送数据包（路由） 具体化不同IP地址间多个并发连接的表示方法（多个应用程序能够同时保持网络连接） 灵活性 识别和使用发送方和接收方之间的多个路由 包交换：使用一个或多个路由、从发送方向接收方递交数据的技术 传输层 任务： 确保从发送方发到接收方数据包可靠的端到端的传输 处理数据分段和重组 包含端到端的错误检测和错误恢复 分段 把很长的消息切分为一连串的数据块，其中每一个数据块都表示为在发送方和接收方之间网络介质能够传送的最大数据负载 会话层 通信建立、维持、终结或拆线的地方 任务：支持网络参与者之间的通信 定义会话机制 请求会话启动或停止 保持对话 会话重新同步 检查点 到此点为止，所发生的通信已知是成功的 任务： 完成数据上、下行表示方式的转换 重定向器或网络shell 为应用程序提供特殊的数据处理功能 数据转换 数据加、解密 数据解、压缩 定义应用程序用于请求网络服务的接口 定义一组对网络的访问控制 与协议分层相对应的网络结构 TCP/IP协议族 TCP/IP是由一组协议集合所组成，主要表现在传输层与网络层上。IP协议确定了数据的到达，TCP协议确定了数据的分解与还原。 TCP/IP协议族 SLIP PPP HDLC：用于路由器和网络级互连 PPPOE：用于末端用户 该层负责相同或不同网络中计算机的通信，主要处理来自传输层的分组发送请求和路由选择。 提供逻辑寻址 提供路由选择和互联网上的数据发送服务 处理网间网控制报文协议 将物理地址和逻辑地址相关联 网际协议－IP Internet控制消息协议－ICMP 地址解析协议－ARP 反向地址解析协议－RARP 引导协议－BOOTP 路由信息协议－RIP …… 提供应用程序(端到端)间的通信，并在IP的基础上提供面向连接的服务。 为两个用户进程之间建立、管理和拆除可靠而又有效的端到端连接 提供流控制、差错控制和确认机制 与网络应用的接口 传输控制协议－TCP 面向连接的协议，能够保障可靠的交付服务 用户数据报协议－UDP 无连接协议，尽最大努力交付 TCP/IP参考模型 多路复用 将各种各样不同来源的出站数据合并成一个单一数据流的过程 多路分解 拆分入站数据流，以便把分离的部分交付给正确应用程序的过程 公认协议（公认服务） 分配一系列的编号，用来表示大量基于TCP/IP的服务 IP数据报首部中，协议号出现在第10个字节 TCP/IP 应用进程 有时也称网络服务 被端口号标示 源端口号 标示发送数据的进程 目的端口号 标示接受数据的进程 端口号取值范围：0～65535 公认端口 代表与特定网络服务特殊关联的预先分配的端口号 动态分配端口号 不预先分配，需要时用于提供给发送方和接收方数据交换的临时连接 套接字 特定IP与动态分配端口地址的组合 协议分析 接入网络通信系统 捕获数据包 收集网络统计信息 解码数据包 基于Windows的协议分析器 Ethereal for Windows (Wireshark) Sniffer Network Analyzer (Network Associates) 用于诊断网络故障 用于