模型与TCPIP协议体系(1)ppt课件

1、第第1章章OSI/RM模型与模型与TCP/IP协议体系协议体系 11 OSI/RM参考模型 1.1.1 OSI/RM的构成 。 OSI规定了可以互联的计算机系统之间的通讯协议，服从OSI协议的网络通讯产品都是所谓的开发系统，也就是意味着可以与其他网络系统进展互联1.1.2OSI/RM层次构造1网络分层的必要性 2OSI/RM的层次构造 3OSI/RM的数据封装拆封 4OSI/RM各层的功能各层的功能 物理层物理层(Physical Layer)是参考模型的最低层。是参考模型的最低层。该层是网络通讯的数据传输介质，由衔接该层是网络通讯的数据传输介质，由衔接不同结点的电缆与设备共同构成。主要功不同

2、结点的电缆与设备共同构成。主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物能是：利用传输介质为数据链路层提供物理衔接，担任处置数据传输并监控数据出理衔接，担任处置数据传输并监控数据出错率，以便数据流的透明传输。错率，以便数据流的透明传输。数据链路层数据链路层(Data Link Layer)是参考模型的是参考模型的第第2层。主要功能是：在物理层提供的效层。主要功能是：在物理层提供的效力根底上，在通讯的实体间建立数据链路力根底上，在通讯的实体间建立数据链路衔接，传输以帧为单位的数据包，并采用衔接，传输以帧为单位的数据包，并采用过失控制与流量控制方法，使有过失的物过失控制与流量控制方法，使有过失的物理线

3、路变成无过失的数据链路。理线路变成无过失的数据链路。v网络层(Network Layer)是参考模型的第3层。主要功能是：为数据在结点之间传输创建逻辑链路，经过路由选择算法为分组经过通讯子网选择最适当的途径，以及实现拥塞控制、网络互联等功能。v传输层(Transport Layer)是参考模型的第4层。主要功能是向用户提供可靠的端到端(End-to-End)效力，处置数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题。传输层向高层屏蔽了下层数据通讯的细节，因此，它是计算机通讯体系构造中关键的一层。v会话层(Session Layer)是参考模型的第5层。主要功能是：担任维护两个结点之间的传输链接

4、，以便确保点到点传输不中断，以及管理数据交换等功能。v表示层(Presentation Layer)是参考模型的第6层。主要功能是：用于处置在两个通讯系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式变换、数据加密与解密、数据紧缩与恢复等功能。v运用层(Application Layer)是参考模型的最高层。主要功能是：面向用户为运用软件提供了很多效力，例如文件效力器、数据库效力、电子邮件与其他网络软件效力。5协议和协议的三要素 v网络中的计算机与计算机之间要想正确的传送信息和数据，必需在数据传输的顺序、数据的格式及内容等方面有一个商定或规那么，这种商定或规那么称为协议。 v语法：数据与控制信息的构造

5、或格式 。 v语义：需求发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种呼应。 v时序：事件实现顺序的详细阐明。1.2 TCP/IP协议体系 vTCP/IP是用于计算机通讯的一组协议，我们通常又称它为TCP/IP协议族。它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系构造和协议规范，以它为根底组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络，正由于INTERNET的广泛运用，使得TCP/IP成了现实上的规范。 1.2.1 TCP/IP协议体系的层次构造 1.2.2 TCP/IP协议体系的协议分布 all over IP和IP over all 1.2.3 TCP/IP协议体系的

6、数据封装拆封 几种常见的数据封装构造和信息单元称号 1.3 IP协议 1.3.1 IP协议及特点 IP协议是TCP/IP协议体系中最中心的协议，它提供不可靠、无衔接的效力，也即依赖其他层的协议进展过失控制。 IP首部构造 IP协议是一个面向无衔接不可靠的网络层协议，详细表如今： 不保证源主机发送出来的IP数据包一定无过失地交付到目的主机。不保证源主机发送出来的IP数据包都在某一规定的时间内交付到目的主机。不保证源主机发送出来的IP数据包一定按发送时的顺序交付到目的主机。不保证源主机发送出来的IP数据包不会反复交付到目的主机。不故意丢弃IP数据包。丢弃IP数据包的情况主要是：路由器检测出首部校验

7、和有错误；TTL为零；或由于网络中通讯量过大，路由器或目的主机中的缓存已无空闲空间。1.3.2 IP地址与子网掩码 vIP地址由网络号(网络ID)和主机号(主机ID)两个部分组成。v网络号用来标识internet中的一个特定网络，而主机号那么用来表示该网络中的某台主机，而子网掩码就是用来标示IP地址中哪些位是网络号，哪些位是主机号。 网络ID、主机ID例如1IP地址的分类 2特殊的IP地址 v网络地址：网络地址包含了一个有效的网络号和一个全“0的主机号。例如，地址113.0.0.0，子网掩码为255.0.0.0，就表示该网络是一个A类网络的网络地址，而一个具有IP地址为202.100.100.

8、2、子网掩码为255.255.255.0的主机所处的网络地址为202.100.100.0，它是一个C类网络，其主机号为2。v广播地址：当一个设备向网络上一切的设备发送数据时，就产生了广播。为了使网络上一切设备可以留意到这样一个广播，必需运用一个可进展识别和侦听的IP地址。通常，这样的IP地址以全“1结尾。IP广播有两种方式，一种叫直接广播，另一种叫有限广播。v回送地址：又称为环回地址loopback地址，A类网络地址127.0.0.0是一个保管地址，用于网络软件测试以及本地机器进程间通讯。无论什么程序，一旦运用回送地址发送数据，协议软件不进展任何网络传输，立刻将之前往。因此，含有网络号127的

9、数据报不能够出如今任何网络上。v私有地址：又称为公用网络地址、内部地址，地址范围为10.0.0.010.255.255.255，172.16.0.0172.32.255.255，192.168.0.0192.168.255.255都属于私有地址，这些地址被大量用于企业内部网络中，都是可以随意运用的IP地址，而不需求向IP地址分配机构进展恳求和付费。这也在一定程度上处理了IP地址不够分配的问题，运用私有地址的私有网络在接入Internet时，要运用地址翻译 (NAT)，将私有地址翻译成公用合法地址，在Internet上，这类私有IP地址是不能出现的。3子网划分v当一个组织恳求了一段IP地址后，能

10、够需求对IP地址进展进一步的子网划分。例如，某个规模较大的公司恳求了一个B类IP地址166.133.0.0，假设采用B类规范子网掩码255.255.0.0而不进一步划分子网，那么166.133.0.0网络中的一切主机最多共65534台都将处于同一个直接广播范围内或有限广播范围内，网络中充斥的大量广播数据包将导致网络最终不可用。v处理方案是进展非规范子网划分。非规范子网划分的战略是借用主机号的一部分充任网络号。详细方法是采用新的、非规范子网掩码，而不采用默许的规范子网掩码。 C类网络进展非规范子网划分例如 B类网络进展非规范子网划分例如 4VLSMvVLSMVariable Length Sub

11、net Mask，可变长子网掩码，规定了如何在一个进展了子网划分的网络中的不同部分运用不同的子网掩码。这对于网络内部不同网段需求不同大小子网的情形来说非常有效。vVLSM实践上是一种多级子网划分技术。 VLSM 例如5CIDRv在分配IP地址段时也不再按照有类网络地址的类别进展分配，而是将IP网络地址空间看成是一个整体，并划分成延续的地址块。 vCIDR可以用来做IP地址汇总或称超网、子网会聚。在未作地址汇总之前，路由器需求对外声明一切的内部网络IP地址空间段。 CIDR 例如6IPV6vIPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32，即有232-1个地址；而IPv6中IP地址的

12、长度为128，即有2128-1个地址。vIPv6运用更小的路由表。IPv6的地址分配一开场就遵照聚类Aggregation的原那么，这使得路由器能在路由表中用一条记录Entry表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的表目项数量，提高了路由器转发数据包的速度。vIPv6添加了加强的组播Multicast支持以及对流的支持Flow Control，这使得网络上的多媒体运用有了长足开展的时机，为效力质量QOS，Quality of Service控制提供了良好的网络平台。vIPv6参与了对自动配置Auto Configuration的支持。这是对DHCP协议的改良和扩展，使得网络尤其是局域网的管理更

13、加方便和快捷。vIPv6具有更高的平安性。在运用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进展加密并对IP报文进展校验，极大的加强了网络的平安性。1.4 TCP协议和UDP协议 1.4.1 TCP协议 传输控制协议Transmission Control Protocol，TCP是一种面向衔接的、可靠的、基于字节流的传输层通讯协议，该协议主要用于在主机间建立一个虚拟衔接，以实现高可靠性的数据包交换。 1TCP报头构造及特点 源端口和目的端口2TCP衔接的三次握手与释放的四次挥手 1.4.2 UDP 协议用户数据报协议UDP是TCP/IP协议体系中一种无衔接传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送

14、效力。 1.5 ARP协议和ICMP协议 1.5.1 ARP协议 1ARP协议简介 ARP协议是“Address Resolution Protocol地址解析协议的缩写。所谓“地址解析就是主机在发送帧前需求将目的IP地址转换成目的MAC地址的过程。ARP协议的根本功能就是经过目的计算机的IP地址，查询目的计算机的MAC地址，以保证通讯的顺利进展。 2ARP任务过程 3ARP报文格式 4ARP缓冲区 1.5.2 ICMP协议 1ICMP协议简介 IP协议是一种不可靠的协议，无法进展过失控制。但IP协议可以借助其他协议来实现这一功能，如ICMPInternet Control Messages Protocol，网间控制报文协议。