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实用网络技术 张凯旺 电子邮件：kw@ 第3讲 网络互连 张凯旺 电子邮件：kw@ 3.1 OSI/RM OSI/RM（Open System Interconnection/Reference Model）——开放系统互连参考模型 3.1.1 基本概念 1.协议（protocol）:是通信双方为了实现通信所进行的约定或所作的对话规则，由三大要素构成： 语法：信息构成格式 语义：信息的含义 规则：信息的顺序与速率 协议（protocol） 网络中协议的必要性 网络中协议的必要性 3.1.1 基本概念 分层模型 将较大的问题分解成若干的小任务，然后逐一解决 这种将大任务分解为若干个小任务的解决问题的方法称为分层模型。 实际邮政系统信件发送、接收过程示意图 协议中层的概念 3.1.2 OSI/RM 通过网络进行信息交互的过程是一项非常复杂的工程： 发送方：信息——数据——电磁信号； 接收方：电磁信号——数据——信息； 必须解决数据传输中的寻址、流量控制、差错控制等问题； 采用分层模型来解决网络通信问题：将网络通信问题分解为若干个小问题——分层，为每个小问题设计单独的协议，这样利于每个协议的设计、编码与测试。 OSI/RM 7层模型 OSI参考模型中的信息流 相邻层次关系 1）? 模型中每一层都是依靠下一层提供的服务实现本层功能。 2）? 模型中每一层的功能都是为上一层提供服务，且屏蔽实现的方法与细节。 3.2 TCP/IP TCP/IP是一种异构网络环境的网络互联协议，其目的在于通过它实现异构网络的互联通信。 TCP/IP协议的开发应用早于OSI/RM标准，TCP/IP协议因简洁、实用而得到广泛应用，已成为事实上的工业标准和国际标准。 TCP/IP分为4层结构，与OSI/RM的7层结构相对应。 TCP/IP的分层结构 TCP/IP协议各层的功能 应用层的功能 TCP/IP协议各层的功能 传输层的功能 在传输层中，要识别从高层传递来的信息应该传送到对方哪个应用程序，并将该信息作为端口号添加在报头信息中。 同时，对于从低层的网络层中传递来的信息，要确认数据包是否缺失，如果数据包发生缺失等情况，会请求再次发送。 传输层中存在TCP和UDP两种功能不同的协议。 TCP/IP协议各层的功能 网络层的功能 TCP/IP协议各层的功能 网络接口层的功能 主要负责数据包（帧）的物理接收和发送功能，可以分为物理层和数据链路层。 TCP/IP协议 3.3 IP地址与地址规划 思考：IP地址有什么用？ IP 地址分类 A类 B类 C类 IP地址的划分 IP地址分类 各类IP地址的范围 各类IP地址的网络数：2n 各类IP地址每个网络内的主机数：2m-2 IP地址的划分 特殊的IP地址 网络地址：IP地址中主机地址部分全为0 广播地址：IP地址中主机地址部分全为1 代表路由表的缺省路由 代表主机本身（尚未获得IP地址情况下） 55：受限广播或本地广播 /8：Loopback地址，用于测试TCP/IP , , …… 1.若网络和主机地址全为0，即,是表示主机地址未知。若网络和主机地址全为1，即55,是表示该网络的广播地址。 2.IP地址中主机地址全0表示网络地址IP地址中主机地址全1表示该网络的广播地址 3.网络中第一段不能以127开头，A类地址中，127开头的IP地址留给诊断专用。 因此：A类地址第一段范围为：1-126 4. 内网保留地址。用于用户组建局域网（内部网）。 A类： B类：- C类：- IP地址分配的缺点 一个标准的A类、B类和C类网络可以进一步划分为子网。 子网划分技术能够使单块网络地址横跨几个物理网络，这样路由器所连接的多个物理网络可以是同属于一个网络的不同子网。 将IP地址的主机号部分划分成两部分 一部分标识子网，另一部分仍然作主机号 划分后IP地址由三部分组成： 网络号、子网号以及主机号。 IP地址的划分 子网掩码 用来区分IP地址中哪些位属于网络地址，哪些位属于主机地址 子网掩码中的“1”表示IP地址中对应的位属于网络地址，“0”则表示主机地址 通常情况下，子网掩码由一串连续的“1”和一串连续的“0”组成，也采用“点分十进制记法”来书写 简化书写方式：/24 IP地址的划分 子网掩码 根据IP地址和子网掩码计算对应的网络地址 将IP地址和子网掩码进行“位与”运算 举例：66 / 26 通常规划一个网络时划分子网的步骤如下： （1）确定子网掩码 确定需要多少个子网号来惟一标识每一个子网。 确定需要多少个主机号来标识每个物理网络 (子网