计算机网络(2016)

1、1计算机网络的模型计算机网络的模型l分组交换网络分组交换网络l网络组成结构网络组成结构l网络硬件、网络软件网络硬件、网络软件(自己看书理解自己看书理解)l通信协议与协议层次结构通信协议与协议层次结构电子科技大学通信与信息工程学院2l从传统的电话交换网说起从传统的电话交换网说起电话通信是从一端到另一端建立一条专用信道电话通信是从一端到另一端建立一条专用信道多个一对一通信服务多个一对一通信服务电子科技大学通信与信息工程学院3switchswitchswitchSwitch：输入口到输出口开关矩阵不适应计算机的通信需求不适应计算机的通信需求l通信架构的重大改进：分组交换通信架构的重大改进：分组交换把

2、数据分割成一系列小的数据单元把数据分割成一系列小的数据单元(DU, Data Unit)，称为分组称为分组(Packet)进行传输进行传输分组包含控制信息分组包含控制信息(如源地址及目的地址如源地址及目的地址)，进行交换，进行交换控制控制电子科技大学通信与信息工程学院4R1R2R3ABCA to C的分组Ato B 的分组l交换设备根据每个分组中包含的控制信息，把分交换设备根据每个分组中包含的控制信息，把分组从指定的出口转发出去组从指定的出口转发出去电子科技大学通信与信息工程学院5转发控制根据每个分组携带的信息选择出口123123A-CC1目的出口目的出口转发表l分组结构分组结构传递的数据分割

3、成一个或多个小的数据单元传递的数据分割成一个或多个小的数据单元每个数据单元都附加了一个首部每个数据单元都附加了一个首部(Header)这种格式化的消息单元称为分组这种格式化的消息单元称为分组(Packet)电子科技大学通信与信息工程学院6送到某个目的计算机的原始数据块净荷分组首部首部：设定控制信息，如源地址和目的地址净荷：分组实际携带的数据l案例案例1：用手机上网看在线视频的同时，还能够：用手机上网看在线视频的同时，还能够收到微信。这是如何实现的？收到微信。这是如何实现的？l案例案例2：某小区有：某小区有10000个用户安装电话、安装个用户安装电话、安装宽带上网的网络组成和通信效果宽带上网的网

4、络组成和通信效果电子科技大学通信与信息工程学院7视频流数据微信数据10000条5000条计算机网呢？计算机网呢？程控交换程控交换程控交换5000条l案例案例3：语音通信效果分析：语音通信效果分析常规电话、常规电话、WiFi电话、手机电话电话、手机电话l案例案例4：程控交换和分组交换设备中计算机的控：程控交换和分组交换设备中计算机的控制负担分析制负担分析电子科技大学通信与信息工程学院810000线10000个用户的通信语音数据程控交换l与电路交换对比与电路交换对比案例的分析结论来总结案例的分析结论来总结电子科技大学通信与信息工程学院9l全球互联网结构示意图全球互联网结构示意图ISP：Intern

5、et Service Provider电子科技大学通信与信息工程学院10网络的多级结构每个网络都可能是某个网络级别中的一个子网每个网络都可能是某个网络级别中的一个子网l不同级别网络的内部与外部不同级别网络的内部与外部同样的分组交换设备可分属不同级别的网络同样的分组交换设备可分属不同级别的网络某些设备可能同属于不同级别的网络某些设备可能同属于不同级别的网络电子科技大学通信与信息工程学院11lInternet Backbone电子科技大学通信与信息工程学院12l各种各种ISP考察：我们的校园网是否进一步划分成不同功能的若干子考察：我们的校园网是否进一步划分成不同功能的若干子网？你觉得该有哪些子网？

6、网？你觉得该有哪些子网？电子科技大学通信与信息工程学院13l距离相关网络类型距离相关网络类型广域网，广域网，WAN (Wide Area Network)长距离通信相关、稀疏网，如长距离通信相关、稀疏网，如Internet Backbone城域网，城域网，MAN (Metropolitan Area Network)中短距离，连接大量中短距离，连接大量LAN(用类似用类似CATV方式行不行？方式行不行？)局域网，局域网， LAN (Local Area Network)短距离、计算机密集组网短距离、计算机密集组网个域网，个域网， PAN (Personal Area Network)近距离，几

7、个设备近距离，几个设备体域网，体域网，BAN (Body Area Network)超短距，身边超短距，身边电子科技大学通信与信息工程学院14l案例分析案例分析l案例案例1：了解宿舍网络的结构，以及它作为校园网子网的结构了解宿舍网络的结构，以及它作为校园网子网的结构l案例案例2：校园网是一种园区网络，可以看作是一种缩小的城域校园网是一种园区网络，可以看作是一种缩小的城域网。了解它的结构：骨干网、若干功能性子网网。了解它的结构：骨干网、若干功能性子网电子科技大学通信与信息工程学院15l概念：概念：协议协议-计算机间交流信息的规则，称为计算机间交流信息的规则，称为网络网络通信协议通信协议(netw

8、ork communication protocol)协议实现了通信的特定的功能协议实现了通信的特定的功能微信通信协议微信通信协议微信的信息交流：控制信息、文字、图片等数据信息微信的信息交流：控制信息、文字、图片等数据信息网络互联协议：网络互联协议：IP（Internet Protocol)用于建立分组传输路径的信息交换规则协议用于建立分组传输路径的信息交换规则协议电子科技大学通信与信息工程学院16IPIPIPIPIPl概念：网络的功能概念：网络的功能(协议协议)用若干层次来实现，这就用若干层次来实现，这就形成了形成了协议层次结构协议层次结构l最简单的协议层次结构最简单的协议层次结构(3层结构

9、层结构)简化起见，用网络上任意两台计算机之间的通信角度来看简化起见，用网络上任意两台计算机之间的通信角度来看电子科技大学通信与信息工程学院17应用协议应用协议网络协议网络协议网络协议网络协议网络协议实现建立传输路径和分组交换的功能(需要信道的支持)实现网络应用功能的信息交流(需要网络的支持)各个信道实现数据实际传输功能l课程简介中的微信例子课程简介中的微信例子电子科技大学通信与信息工程学院18微信协议微信协议网络协议网络协议网络协议网络协议网络协议To：小李你好吗信息 to 小李：你好吗应用数据块信息 to 小李：你好吗A to BAB包装成分组，送到分组交换网信息 to 小李：你好吗A to

10、 B分组装载到信道帧中abcd帧首部(随不同的信道改变)分组交换网l手机内部处理手机内部处理电子科技大学通信与信息工程学院19网络协议信道传输发送的信息递交给“网络协议”进行处理在信息数据上添加分组首部，包含“A to B”等控制信息，再送给“信息传输”部件处理在信道传输的实际格式(称为帧)中装入分组，送上信道发送出去网络协议信道传输l协议层次模型标准化协议层次模型标准化互联网组织互联网组织(IETF)和国际标准化组织（和国际标准化组织（ISO)对协议层次做对协议层次做了标准化定义了标准化定义lTCP/IP 的五层结构的五层结构IETF (Internet Engineering Task F

11、orce)电子科技大学通信与信息工程学院20应用层传送层网络层链路层物理层网络层链路层物理层网络层链路层物理层网络层链路层物理层应用层传送层网络层链路层物理层传输介质1 Physical Layer2 Link Layer3 Network Layer4 Transport Layer7 Application Layer层次分组交换网缺了缺了5、6两个层？两个层？ 为了保持与国际标准化组织定义的层次及名称一致为了保持与国际标准化组织定义的层次及名称一致l国际标准化组织定义的国际标准化组织定义的7层结构模型层结构模型ISO (International Standard Organizatio

12、n)电子科技大学通信与信息工程学院21应用层传送层网络层链路层物理层网络层链路层物理层网络层链路层物理层网络层链路层物理层应用层传送层网络层链路层物理层传输介质1 Physical Layer2 Link Layer3 Network Layer4 Transport Layer7 Application Layer层次分组交换网会晤层表示层会晤层表示层7 Presentation Layer5 Session Layerl传送层做什么？传送层做什么？计算机上可以有多个应用软件同时运行，如何保证信计算机上可以有多个应用软件同时运行，如何保证信息的交流是在息的交流是在相同的应用软件相同的应用软件

13、之间？之间？电子科技大学通信与信息工程学院22网络层传送层传送层网络层微信交互IE交互分组交换网传送层：提供从一端到另一端对应的应用间的信息交流。传送层：提供从一端到另一端对应的应用间的信息交流。此外，还为此外，还为所有应用软件所有应用软件提供一些公共的功能，如交流效提供一些公共的功能，如交流效率、可靠性、避免拥挤等率、可靠性、避免拥挤等l传送层功能模型传送层功能模型采用编号形式把不同的应用协议分开采用编号形式把不同的应用协议分开电子科技大学通信与信息工程学院23传送层传送层应用数据应用编号y为不同的应用赋予不同的编号用编号来区分不同应用的数据应用编号x在把数据送给网络层之前，传送层已经在应用

14、层数据上附在把数据送给网络层之前，传送层已经在应用层数据上附加了自己的首部，首部的内容有应用编号、以及传送层的加了自己的首部，首部的内容有应用编号、以及传送层的控制信息控制信息传送层为数据附加首部，并不影响网络层附加首部的操作传送层为数据附加首部，并不影响网络层附加首部的操作l信道传输协议信道传输协议信道传输分为两层：链路层和物理层信道传输分为两层：链路层和物理层l物理层协议物理层协议物理信道上物理信道上bit序列的信号传输序列的信号传输bit流的传输流的传输l链路层协议链路层协议把把bit流传输组织成数据块传输，物理信道转变成数据流传输组织成数据块传输，物理信道转变成数据块信道块信道电子科技

15、大学通信与信息工程学院24链路层物理层数据块A数据块B数据块B数据块A接收端链路层需要把A和B区分开来l案例案例1：以太网是一种网络，但它的层次结构只有两层，如何以太网是一种网络，但它的层次结构只有两层，如何理解这种网络？理解这种网络？l案例案例2：TCP/IP协议是互联网协议簇，但它只定义了网络层及协议是互联网协议簇，但它只定义了网络层及以上层次，它的含义是以上层次，它的含义是?电子科技大学通信与信息工程学院25MACPHYIPTCPAPPIPMAC (Meda Access control),介质访问协议 IPIPTCPAPP物理网(信道传输)MACPHYMACPHYl数据传递关系数据传递

16、关系应用层数据：模型化成控制信息应用层数据：模型化成控制信息(首部首部)和数据信息。和数据信息。称为应用协议数据单元称为应用协议数据单元(APDU)传送层需要在传送层需要在APDU之上再附加首部，放入应用协议之上再附加首部，放入应用协议编号等控制信息，构成传送协议数据单元编号等控制信息，构成传送协议数据单元(TPDU)电子科技大学通信与信息工程学院26微信协议微信协议微信数据首部传送层传送层APDU首部APDUAPDUTPDUAPDU取出APDU送给相应应用电子科技大学通信与信息工程学院27网络层网络层网络层网络层网络层l数据传递关系数据传递关系网络层：要在网络层：要在TPDU上附加分组首部，

17、包含地址、网上附加分组首部，包含地址、网络控制等信息，构成分组，也称为络控制等信息，构成分组，也称为NPDU注意：一系列分组交换过程中，一直都是以注意：一系列分组交换过程中，一直都是以NPDU形式进形式进行处理的行处理的TPDUTPDUTPDU首部NPDU(分组)NPDUNPDUNPDUNPDU目的源l数据传递关系数据传递关系链路层协议：物理信道的多样性决定了链路层协议的链路层协议：物理信道的多样性决定了链路层协议的多样性。链路层也需要在多样性。链路层也需要在NPDU上附加自己的首部，上附加自己的首部，实现链路控制功能。链路层的分组也称为实现链路控制功能。链路层的分组也称为“帧帧”或或LPDU

18、电子科技大学通信与信息工程学院28链路层物理层NPDU链路层物理层NPDUNPDU首部帧(LPDU)电子科技大学通信与信息工程学院29l完整的完整的PDU传递过程传递过程应用层传送层网络层链路层物理层应用层传送层网络层链路层物理层网络层链路层物理层网络层链路层物理层应用层协议传送层协议APDUTNLTPDU分组帧电子科技大学通信与信息工程学院30l数据相关术语数据相关术语 DU (Data Unit，数据单元，数据单元)PDU (Protocol DU，协议数据单元），协议数据单元）应用层：应用层：APDU表示层：表示层：PPDU会话层：会话层：SPDU传送层：传送层：TPDU网络层：网络层：

19、NPDU (Packet，分组，分组)链路层：链路层：LPDU (Frame，帧），帧）物理层：物理层：PhPDU (不常用不常用)数据体数据体数据体数据体数据体数据体数据体数据体数据体数据体数据体数据体PDU=H,DUH是本层交换信息的首部，是本层交换信息的首部，DU是上层的内容是上层的内容HDU各层的标准格式DUDUDUDUDUDUl层次结构仅是抽象、笼统的协议层次描述层次结构仅是抽象、笼统的协议层次描述不能体现层中采用的具体协议及协议的相互关系不能体现层中采用的具体协议及协议的相互关系协议栈是层内协议的实例化表示协议栈是层内协议的实例化表示电子科技大学通信与信息工程学院31TELNETF

20、TPSMTPDNSTCPUDPIPARPANETSATNET分组无线LAN上下层之间的数据传递关系是什么情况？l用框表示协议的具体实例，称为用框表示协议的具体实例，称为协议实体协议实体l连线表示数据传递关系连线表示数据传递关系电子科技大学通信与信息工程学院32IPICMPIGMPARPTCPUDPMAC第2层第3层第4层DNS手机和计算机中的协议栈结构IPMACMACMACMAC路由器中的协议栈结构PHYPHYPHYPHYPHY第1层l协议栈一般结构形式协议栈一般结构形式以网络协议为中心以网络协议为中心下面协议汇聚到网络协议，体现可能的多个通信信道接口下面协议汇聚到网络协议，体现可能的多个通信

21、信道接口上面向外扩散，体现网络应用的多样性上面向外扩散，体现网络应用的多样性还存在一些辅助性协议还存在一些辅助性协议电子科技大学通信与信息工程学院33网络协议传送协议1传送协议2App-1App-2App-n链路协议链路协议辅助性协议L7L4L3L2L1l概念概念(案例中给出案例中给出)：服务服务(Service)服务访问点服务访问点(SAP, Service Access Point)服务原语服务原语(Service primitive)l案例案例1： IP协议协议功能：收发数据、建立传输路径、分组交换功能：收发数据、建立传输路径、分组交换上层的协议用上层的协议用IP协议来发送和接收数据：协

22、议来发送和接收数据：服务服务多个协议要使用多个协议要使用IP的服务来收发数据：的服务来收发数据：服务访问点服务访问点收发数据的操作方式：收发数据的操作方式：服务原语服务原语电子科技大学通信与信息工程学院34lIP协议实体协议实体功能示意图功能示意图电子科技大学通信与信息工程学院35DUDU发送时，为DU附加分组首部接收时，从分组中取出DU发送时，为分组选择出口接收时，判断是否是分组的目的地DU分组交换功能UDP目的地址不是本地的分组出：该IP发出的分组 入：目的地址是本地IP分组首部中的信息：源地址d1、目的地址d2、服务访问点s功能环节l服务访问点服务访问点(SAP)的作用的作用SAP用数字

23、编号来表示用数字编号来表示(1字节字节)多个协议使用多个协议使用IP的服务时，分别使用不同的的服务时，分别使用不同的SAPIP分组首部中也包含了分组首部中也包含了SAP号码信息，这就保证了使号码信息，这就保证了使用用IP服务的多个协议的通信不会错乱服务的多个协议的通信不会错乱电子科技大学通信与信息工程学院361knUDP服务访问点1knUDP分组交换网DU把SAP也放入首部用首部SAP选择递交l服务原语：如何使用服务原语：如何使用IP提供的服务？提供的服务？IP提供了两个服务原语提供了两个服务原语, 供其它协议使用供其它协议使用Send(目的地址目的地址, DU)；Recv(源地址源地址,DU

24、)；电子科技大学通信与信息工程学院37k如果仅仅把DU送给IP协议，IP协议是无法确定该DU该送到什么地方！Send(ICIto, DU)Recv(ICIfrom,DU)模型化模型化ICI：接口控制信息，协议需要用该信息来决定如何传输DUl以太网：链路协议以太网：链路协议(信道访问协议，信道访问协议，MAC)不提供分组交换功能不提供分组交换功能(绝大部分链路协议都这样绝大部分链路协议都这样)服务原语服务原语Request(dstMAC, pri, DU);Indication(srcMAC,status,DU)电子科技大学通信与信息工程学院38PHY提供非常多的SAP(2字节)MAC协议把DU

25、装入以太帧(首部包含SAP编号)Or 从以太网帧中取出DU,送SAP对应的协议yxSend(ICIto, DU)Recv(ICIfrom,DU)抽象表示lTCP协议协议(传送层协议传送层协议)仅使用仅使用IP提供的服务，提供的服务，TCP也不做分组交换也不做分组交换为应用协议提供可靠的传输服务为应用协议提供可靠的传输服务服务原语服务原语连接号连接号=Connect(目的地址，目的目的地址，目的SAP);Send(连接号，连接号，DU);Recv(连接号，连接号，DU);Close(连接号连接号);原语使用步骤原语使用步骤电子科技大学通信与信息工程学院39TCP协议IPa1a2SAP编号2字节C

26、onnectRecvSendClose开始结束lUDP协议协议(传送层协议传送层协议)仅使用仅使用IP提供的服务，也不做分组交换提供的服务，也不做分组交换为应用服务提供通信，不保证可靠性为应用服务提供通信，不保证可靠性服务原语服务原语SendTo(目的地址，目的目的地址，目的SAP，DU)RecvFrom(源地址、源源地址、源SAP，DU);电子科技大学通信与信息工程学院40UDP协议IPa1a2SAP编号2字节l设计设计App应用应用确定服务器位置确定服务器位置(IP地址地址)使用使用TCP还是还是UDP通信服务通信服务确定应用服务使用服务器的哪个确定应用服务使用服务器的哪个SAP编写编写A

27、pp，以及服务器上的应用服务软件，以及服务器上的应用服务软件电子科技大学通信与信息工程学院41App服务TCPkIPApp应用TCPIPl互联网互联网(TCP/IP)协议栈及功能补充协议栈及功能补充以太网交换机的协议栈以太网交换机的协议栈实现以太帧的交换功能实现以太帧的交换功能主机协议栈主机协议栈更多的网络功能更多的网络功能路由器的协议栈路由器的协议栈路由功能、网络管理控制功能路由功能、网络管理控制功能电子科技大学通信与信息工程学院42l协议体系结构协议体系结构OSI体系体系以太网协议体系以太网协议体系WiFi协议体系协议体系l协议协议PPP协议协议HDLC协议协议X.25协议协议ATM协议协

28、议MPLS协议协议电子科技大学通信与信息工程学院43l端端应用信息交换，实现网络应用端端应用信息交换，实现网络应用网络通信环境下载服务 网页服务端系统(用户)端系统(服务器)用户向服务器请求网页应用层软件只关心与对端交互信息的内容，而不关心如何通信，通信交由下层实现应用层把数据Info以及该数据要到达的通信对端信息交给下层，下层负责把Info送到指定点该模型是多个用户端多个用户端与多个服务器端多个服务器端的通信模型一个用户端可以同时有多个独立运行的应用，能“同时同时”与相同或不同的服务器通信(并发通信)一个服务器端的一个服务可以“同时同时”为多个用户提供服务至其它服务器应用层info下层应该能

29、区分出不同点出发到不同方向的各个通信同时还要区分从同一节点出发到同一目的节点的各个通信3.1 分层结构分层结构l为应用层的多个通信提供统一的管理与服务为应用层的多个通信提供统一的管理与服务App-1App-n网络通信环境传送层应用层(x) (y) (z)App-1App-n(i) (j) (k)infoinfoz k传送层用通信编号区分应用的不同通信，并把编号及其它控制信息编号及其它控制信息一起附加附加到Info上，传递到对端的传送层对端的传送层上。并在那里把Info送给正确的服务应用上。反向的通信过程完全类似。传送层依次处理依次处理各个应用层软件送来的数据，根据通信对端的不同，附加不同的通信

30、编号，再交给下层传输到各个指定点的传送层去。传送层同时还要提供应用所需的服务质量服务质量，如可靠通信、提升通信能力，快速切换通信对象等3.1 分层结构分层结构l串起节点间的通信，形成源到目的的传输路径串起节点间的通信，形成源到目的的传输路径传送层(x) (y) (z)(i) (j) (k)infoz k网络层信道通信环境信道通信环境信道通信环境通信子网通信子网网络通信环境在网络层来看就成了一段段的信道通信环境，网络层的目的就是在网络拓扑结构中，为每个通信选择适当的路径，将数据逐段送到最终目的节点。网络层为了在全局范围实现对所有节点的定位，为每个节点至少设定一个地址：网络地址网络地址为了让通信子

31、网的网络层能向正确方向转发数据，将地址信息以及其它辅助信息附加到传送层送来的数据块上。(Ns：源节点地址，Nd：目的节点地址)转发转发DataNsNdinfoz kData=3.1 分层结构分层结构l各段信道上的通信各段信道上的通信传输介质传输介质物理层链路层网络层网络拓扑中的任意一段信道网络拓扑中的任意一段信道3.1 分层结构分层结构011101100100物理层的功能是在传输介质上实现信息bit的串行传输链路层的功能是以适当的方式把数据块转换成bit流传输每个数据块单元(DU)前附加了链路控制信息(C)，以便能让对方能容易地从bit流中提取正确的数据块链路层还需要检测数据在链路上传输时是否

32、出错，以及发现出错后采取适当的措施克服Bit流DUCDU传输介质l考察网络节点转发数据的可能模式考察网络节点转发数据的可能模式网络节点连接了多个信道的层次模型，假设从信道网络节点连接了多个信道的层次模型，假设从信道1上收到了上收到了PDU，需要继续转发，需要继续转发电子科技大学通信与信息工程学院48物理层链路层网络层DUH1234模式模式1：假设在首部中有目的地址信息，则根据目的地址的方向，选择相应的出口链路转发模式模式2：假设节点预设了来自信道1的PDU的转发出口，则直接从该出口转发l方式方式1假设在网络层假设在网络层PDU的首部格式中定义了源地址和目的地址内容，收到该的首部格式中定义了源地

33、址和目的地址内容，收到该PDU的网络节点能的网络节点能自己判断和选择自己判断和选择向目的方向的信道转发向目的方向的信道转发l通信行为通信行为独立行为：各个节点自己判断和选择转发信道独立行为：各个节点自己判断和选择转发信道路径变化：如果节点的判断发生改变，就可能改变路径变化：如果节点的判断发生改变，就可能改变PDU通过的路径通过的路径灵活切换：用户改变灵活切换：用户改变PDU首部目的地址，就可与新指定目的端通信首部目的地址，就可与新指定目的端通信网络可靠性：节点选路时，能避开故障线路或节点网络可靠性：节点选路时，能避开故障线路或节点通信保障：节点发现通信保障：节点发现PDU出错时，直接丢弃，不采

34、取恢复措施出错时，直接丢弃，不采取恢复措施到达顺序：到达目的端的到达顺序：到达目的端的PDU顺序可能发生改变顺序可能发生改变(与源端相比与源端相比)电子科技大学通信与信息工程学院49无连接模式无连接模式Connectionless Model方式方式2用户事先将通信意图通过用户事先将通信意图通过PDU形式传递到网络，让网络节点预设转发形式传递到网络，让网络节点预设转发出口，然后才开始通信。通信结束后，再通知网络节点拆除预设出口，然后才开始通信。通信结束后，再通知网络节点拆除预设PDU的的Header格式中可不再出现地址信息格式中可不再出现地址信息l通信行为通信行为协同行为：路径涉及的各节点协同

35、做好转发预设协同行为：路径涉及的各节点协同做好转发预设路径变化：通信中路径无法再改变路径变化：通信中路径无法再改变通信切换：用户只有在通知网络拆除预设后才能切换通信通信切换：用户只有在通知网络拆除预设后才能切换通信网络可靠性：传输路径中的节点或信道故障造成通信中断网络可靠性：传输路径中的节点或信道故障造成通信中断通信保障：所有通信保障：所有PDU沿相同路径传输，有沿相同路径传输，有PDU出错恢复措施出错恢复措施到达顺序：可容易保障到达顺序：可容易保障PDU按发送顺序送到按发送顺序送到电子科技大学通信与信息工程学院501234连接模式连接模式Connection Model电话通信方式电话通信方

36、式 vs 信件信件(或短信或短信)方式方式l电子邮件电子邮件 vs QQ聊天聊天l与对方确认后才进行通信与对方确认后才进行通信 vs不需要对方确认就不需要对方确认就开始通信开始通信电子科技大学通信与信息工程学院51l在只涉及两点的模型中，也可采用连接模式或无在只涉及两点的模型中，也可采用连接模式或无连接模式连接模式采取何种模式只涉及这两个实体，与下层的通信模式采取何种模式只涉及这两个实体，与下层的通信模式无关无关电子科技大学通信与信息工程学院52协议实体协议实体看重无连接模式的：1、无需对方确认就可开始通信2、出现传输错误可以不管3、(高层)可随时切换通信对象看重连接模式的：1、需确认对方，可

37、防止假冒或对方不存在2、能保障通信的可靠性电子科技大学通信与信息工程学院53l网络的分层结构模型网络的分层结构模型前面内容分析出的结构前面内容分析出的结构国际标准化组织定义的结构国际标准化组织定义的结构ISO (International Standard Organization)7层结构，开放系统互联参考模型层结构，开放系统互联参考模型 (OSI, Open System Interconnection)Internet 定义的结构定义的结构TCP/IP 层次结构层次结构应用层传送层网络层链路层物理层前面分析得出的分层结构应用层表示层会话层传送层网络层链路层物理层OSI 层次结构应用层传送

38、层网络层物理网TCPIP 层次结构ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysical电子科技大学通信与信息工程学院54l在典型功能划分上，三种模型是一致的在典型功能划分上，三种模型是一致的网络层、传送层、应用层网络层、传送层、应用层l不管哪个模型中，上面三个层次的序号不变不管哪个模型中，上面三个层次的序号不变应用层为第应用层为第7层层传送层为第传送层为第4层层网络层为第网络层为第3层层会话层传送层网络层链路层物理层应用层表示层网络层链路层物理层网络层链路层物理层会话层传送层网络层链路层物理层应用层表示层3.5 参考模型

39、参考模型第1层第2层第3层第4层第7层电子科技大学通信与信息工程学院55lOSI七层模型七层模型增加表示层，意图为各种应用提供信息表示方法增加表示层，意图为各种应用提供信息表示方法增加会话层，用于管理和协调各个应用的通信增加会话层，用于管理和协调各个应用的通信lTCP/IP模型模型表示方法属于各个应用自己的事，合并到应用层表示方法属于各个应用自己的事，合并到应用层与对方的通信由应用自己负责，应用间由操作系统的与对方的通信由应用自己负责，应用间由操作系统的进程关系管理进程关系管理TCP/IP不关心不关心IP以下的层次以下的层次(链路层链路层+物理层、或其它物理层、或其它什么层次结构什么层次结构)

40、，只要能提供，只要能提供IP到到IP的通信即可的通信即可3.5 参考模型参考模型电子科技大学通信与信息工程学院56UDPTCPIPMAC806ARP800ICMPhttpxhttpy1176FTPzDNSkSAP不一定都在层的边界上Data Link LayerNetwork LayerTransport Layer利用SAP产生协议间的关联组合称为协议栈TCP/IP协议栈每一条上下的路，就是一组通信功能序列通过SAP形成了多个功能序列，为上层应用提供了多种可选的通信方法电子科技大学通信与信息工程学院57l逻辑通信逻辑通信应用层组成应用层组成Web请求数据，送请求数据，送到对端的应用层，对端的

41、应用到对端的应用层，对端的应用层回答层回答Web的内容数据的内容数据实际上，应用层将数据、连同实际上，应用层将数据、连同对端的地址交给运输层。对端的地址交给运输层。运输层从应用层得到数据后，运输层从应用层得到数据后，送到对端的运输层上送到对端的运输层上类似的，运输层与对端的通信类似的，运输层与对端的通信也是逻辑通信也是逻辑通信l逻辑通信是对等层间的通信逻辑通信是对等层间的通信ApplicationTransportNetworkData LinkPhysicalApplicationTransportNetworkData LinkPhysicalNetworkData LinkPhysica

42、lNetworkData LinkPhysicalWeb ReqWeb Resp电子科技大学通信与信息工程学院58l物理通信物理通信数据实际传输的途径数据实际传输的途径ApplicationTransportNetworkData LinkPhysicalApplicationTransportNetworkData LinkPhysicalNetworkData LinkPhysicalNetworkData LinkPhysical电子科技大学通信与信息工程学院59l水平线：对等层间的逻辑通信水平线：对等层间的逻辑通信l垂直线：实际数据的传递途径垂直线：实际数据的传递途径Applicati

43、onTransportNetworkPhysicalData LinkApplicationTransportNetworkPhysicalData LinkNetworkPhysicalData LinkNetworkPhysicalData LinkMedia-AMedia-BMedia-CEnd-systemEnd-systemIntermediate system 电子科技大学通信与信息工程学院60TCP实体实体http实体实体04 15 00 5040 60 70 5268 58 20 bb50 18ff ff10 b6 00 00GET /HTTP/1.1Accept: image

44、/gif, image/x-bitmap,*/*Accept-Language: zh-cnHost: User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; 00 50 04 1568 58 20 bb40 60 72 4250 18ff ffc7 6b 00 00HTTP/1.1 302 Object movedDate: Wed, 07 Mar 2007 10:11:16 GMTServer: Microsoft IIS/6.0X-Powered-By: ASP.NETLocation: 时时发出的请求收到的应答发出的请求收到的应答TPDUTCP 首部首部TCP 首部首

45、部TCP 数据部分数据部分GET /HTTP/1srcPortdstPort电子科技大学通信与信息工程学院61l缓冲区缓冲区从后往前填充，避免搬移数据从后往前填充，避免搬移数据Buffer应用层数据传送层添加首部网络层添加首部电子科技大学通信与信息工程学院62l用用skbBuff实现实现TCP实体实体http实体实体DataLenDataPospPDUOnSend(pPDU)skbPush(pPDU,sizeof(TcpHdr);pHdr = skbGetDataPtr(pPDU);pHdrDstPort = Send(pPDU) to lowerStruct skbBuff *pPDU;St

46、ruct TcpHdr pHdr;Deliver(pHdrDstPort, pPDU);skbPop(pPDU,sizeof(TcpHdr);Do some recv things(pHdr)pHdr = skbGetDataPtr(pPDU);OnRecv(pPDU) From lowerTCP实体实体DataLenDataPosskbPush(pPDU,len)lenskbGetDataPtr(pPDU)SAP=DstPortSAP=SrcPort电子科技大学通信与信息工程学院63l协议协议对等实体间交换数据的通信规则对等实体间交换数据的通信规则l应用层协议应用层协议(双方计算机的对等实体

47、间双方计算机的对等实体间)http: 超文本协议超文本协议网页内容表示、网页请求、网页数据的通信规则网页内容表示、网页请求、网页数据的通信规则ftp：文件传送协议：文件传送协议文件上传、下载、目录浏览等的通信规则文件上传、下载、目录浏览等的通信规则Smtp：电子邮件传送协议：电子邮件传送协议发送、接收、删除电子邮件的通信规则发送、接收、删除电子邮件的通信规则电子科技大学通信与信息工程学院64l传送层协议传送层协议(双方计算机的对等实体间双方计算机的对等实体间)TCP：传送控制协议：传送控制协议汇聚分发、面向连接传送汇聚分发、面向连接传送(出错、丢失恢复等出错、丢失恢复等)的通信规则的通信规则U

48、DP：用户数据报协议：用户数据报协议汇聚分发、无连接传送的通信规则汇聚分发、无连接传送的通信规则l网络层协议网络层协议IP：网际互连协议：网际互连协议在多网互联的环境下，通过寻址、路由、中继，实现从源地址在多网互联的环境下，通过寻址、路由、中继，实现从源地址到目的地址的通信规则到目的地址的通信规则IPX：互连交换协议：互连交换协议在多服务器互联多以太网环境下，实现多网间传送的通信规则在多服务器互联多以太网环境下，实现多网间传送的通信规则X.25在网络上采用面向连接的可靠传输通信规则在网络上采用面向连接的可靠传输通信规则电子科技大学通信与信息工程学院65l链路层协议链路层协议PPP：点对点传输协

49、议：点对点传输协议点对点信道上实现参数协商、认证、汇聚分发的通信规则点对点信道上实现参数协商、认证、汇聚分发的通信规则HDLC：链路访问协议：链路访问协议点对点信道上实现可靠传输的通信规则点对点信道上实现可靠传输的通信规则(无汇聚分发功能无汇聚分发功能)CSMA：载波侦听多路访问协议：载波侦听多路访问协议总线型信道上多站点通过退避算法降低发送冲突的通信规则总线型信道上多站点通过退避算法降低发送冲突的通信规则Token Ring：令牌环通信协议：令牌环通信协议环状网中通过令牌实现无冲突发送的通信规则环状网中通过令牌实现无冲突发送的通信规则l物理层协议物理层协议RS232：异步信道接口：异步信道接口数据异步传输规则、连接和接口使用规则数据异步传输规则、连接和接口使用规则10Base-T、100Base-T：双绞线：双绞线数据块传送规则、连接和接口使用规则数据块传送规则、连接和接口使用规则10Base-2、10Base-5