现代通信网络-互联网的体系结构.pptVIP

第四章 TCP/IP—互联网的体系 结构; 概 述 TCP/IP—Transmission Control Protocol/Internet Protocol这个体系结构奠定了全球联网的基础。 Internet实际上是一个网际网（网间网），即相互“随意”连接在一起的网络，TCP/IP就是网际网的基础。 它定义了这样一个概念：任何可以传输的分组的通信系统均可视为一个网络，复杂的网络、简单的网络、甚至两台连接起来的计算机都是一个网络，而且是平等对待的，这就是Internet的对等性。; 这种分散型网络环境中的TCP/IP有两个重要特性： ①终端节点验证——进行实际通信的两台计算机称为终端节点，由它们负责确认和验证信息的传输，所有计算机基本上是以相同方式来运行的，没有监督通信的集中方案。 ②动态路由选择——各个节点用多条路径连接起来，路由器根据当时情况为数据选择的一条路径。; ;4.1 TCP/IP的层次结构;4.1.1.Internet层（网际网层） IP协议使用了一个恒定不变的地址方案，IP与ARP相互配合使用，该层有以下三个域： IP地址域，赋予节点的32位地址（独一无二） 子网络掩码域，表明哪个是网络的值，哪个是主机地址 网关域，用于标识路由器的地址;⑴ 地址解析协议（ARP） ARP用于将物理地址和IP地址相关联。物理地址仅仅在本地有效，很容易被改变，而IP地址具有全球有效性，不能轻易改变，使用ARP在已知Internet地址的情况下，找到该节 点的物理地址。 ; ARP的过程：;⑵ 反向地址解析协议（RARP） RARP允许主机在仅仅知道物理地址的情况下，找到自己的互联网络地址，其工作原理与ARP类似，想要获得自己的互联网络地址的主机，广播一个RARP查询包，该包上包含了它的物理地址，在网络上的某个服务器将会识别出RARP包，并返回该主机的互联网络地址。 需要强调的是：ARP只用于解析对方的物理地址；RARP除了解析本机的IP地址之外，还可以用于解析第三方的IP地址。; ⑶ 网际互联协议（IP） IP是TCP/IP中所用的传输机制，它是一个不可靠和无连接的数据报协议。 IP以包的形式传输数据，每一个包都独立传输，可能通过不同的路径，可能出现次序颠倒，或者重复，IP不追踪传输路径，因而没有任何机制来进行重新排列。 IP层的包就是数据报，可长达65536Byte（20—65536），包含了两个部分：报文头和数据，报文头可以是20—60Byte。 ;报文头;⑷ Internet控制管理信息协议（ICMP） ICMP是主机和网关所使用的一种机制，用来向发送者送回数据包所发生的问题，且实际是报告问题而不是解决问题，解决的责任是在发送者。 因IP本质是一个无连接的不可靠的协议，ICMP允许在IP数据报无法投递时，通知发送者（源地址）而不是中间节点（如路由器等），也可以说是一种差错控制。; 4.1.2．传输层 网络层IP是一个主机到主机的协议，意味着它可以将包从一个物理地址网络设备传到另一个物理设备。传输层用两个协议来表示：TCP和UDP。 ⑴ 用户数据报协议（UDP） 是一个端到端的传输协议，UDP仅仅提供了一些端到端的所必需的基本功能，并不提供任何序列或重新排序的功能，当UDP发现了一个错误，ICMP接着通知发送者有一个用户数据; 报被破坏和丢弃，UDP包含了一个校验和，并不包含标识（ID）和顺序编号。 UDP较为简单，使用在安全性和可靠性不如大小和速度更为重要的场合，提供了非顺序的传输功能，而大多数应用需要可靠的端到端的传输时，使用TCP。 IP和UDP都把属于一次传输的多个数据包看成完全独立的单元，相互之间无关，因此在目的地，每个数据包的到来是一个独立的事件。 ;UDP格式：;UDP主要特点： （1）UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接，减少了开销和发送数据之前的时延。 （2）UDP使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，因此主机不需要维持复杂的连接状态表。 （3）UDP是面向报文的，发送方的UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付给IP层。 （4）UDP没有拥塞控制，这对某些实时应用是很重要的，（如IP电话和实时视频会议等）要