《网络协议体系结构》课件

网络协议体系结构网络协议体系结构是计算机网络的基础，它定义了网络通信的规则和标准，确保不同设备之间能够互通。什么是网络协议体系结构？定义网络协议体系结构是一组规则和规范，它定义了网络通信的流程、格式和数据传输的方式，为网络中不同设备之间的通信提供标准。目的确保不同设备之间能够互通，实现数据共享和资源协作。为什么需要网络协议体系结构？互操作性不同的设备，操作系统和网络应用能够相互通信。可靠性数据传输的可靠性和安全性得到保证。效率提高网络通信的效率，降低网络资源浪费。网络协议分层的概念1分层结构2模块化3独立性4可扩展性5易维护性OSI参考模型1应用层提供用户服务2表示层数据格式转换3会话层管理会话连接4传输层提供可靠数据传输5网络层数据路由和寻址6数据链路层数据帧传输7物理层物理介质传输OSI七层模型的组成物理层定义物理连接，如电气特性、机械特性、传输介质等。数据链路层负责数据帧的传输，提供可靠的数据传输和错误检测机制。网络层负责数据路由和寻址，将数据包从源主机传输到目标主机。传输层提供端到端的可靠数据传输，确保数据的完整性和顺序性。会话层管理会话连接，负责建立、维护和终止会话。表示层负责数据格式转换，将数据转换为网络能够识别的格式。应用层提供用户服务，如电子邮件、文件传输、网页浏览等。物理层传输介质铜缆、光纤、无线电波等连接器RJ-45、SC、SMA等信号编码曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等数据链路层1MAC地址物理地址，用于识别网络设备。2帧格式定义数据帧的结构和内容。3流量控制防止数据传输过载，确保网络稳定运行。4错误检测使用CRC校验等技术检测数据传输错误。网络层IP地址逻辑地址，用于识别网络主机。路由算法选择最佳路径，将数据包从源主机传输到目标主机。子网划分将网络划分为多个子网，提高网络效率。传输层1TCP面向连接、可靠传输2UDP无连接、不可靠传输会话层表示层数据格式转换将数据转换为网络能够识别的格式。数据加密确保数据传输的安全性。应用层用户服务电子邮件、文件传输、网页浏览等。协议HTTP、SMTP、FTP、DNS等。TCP/IP参考模型1应用层提供用户服务2传输层提供可靠数据传输3网际层数据路由和寻址4链路层数据帧传输TCP/IP四层模型的组成链路层负责数据帧的传输，包括MAC地址、帧格式、流量控制和错误检测。网际层负责数据路由和寻址，包括IP地址、路由算法和子网划分。传输层提供端到端的可靠数据传输，包括TCP和UDP协议。应用层提供用户服务，包括HTTP、SMTP、FTP、DNS等协议。链路层网络接口卡NIC，用于连接网络设备。交换机连接网络设备，转发数据帧。集线器连接网络设备，广播数据帧。网际层1IP地址用于识别网络主机，分为IPv4和IPv6。2子网掩码区分网络地址和主机地址，用于路由和寻址。3路由协议用于选择最佳路径，将数据包从源主机传输到目标主机。传输层TCP面向连接、可靠传输，提供数据流控制和错误检测机制。UDP无连接、不可靠传输，适用于实时性要求高的应用，如视频通话。应用层1HTTP用于网页浏览，提供网页请求和响应。2SMTP用于电子邮件传输，提供电子邮件发送和接收。3FTP用于文件传输，提供文件上传和下载。4DNS用于域名解析，将域名转换为IP地址。TCP/IP与OSI的区别比较OSI模型理论模型，强调分层结构和标准化。TCP/IP模型实际模型，更注重实用性，广泛应用于互联网。网络层IP协议IPv4使用32位地址，目前应用广泛。IPv6使用128位地址，提供更大的地址空间，未来趋势。网络层路由协议1RIP距离向量路由协议，简单易用。2OSPF链路状态路由协议，性能优越，适用于大型网络。3BGP边界网关协议，用于连接不同自治系统。传输层协议TCP和UDPTCP面向连接、可靠传输，适用于对数据可靠性要求高的应用，如文件传输。UDP无连接、不可靠传输，适用于实时性要求高的应用，如视频通话、在线游戏。应用层典型协议HTTP协议1超文本传输协议用于网页浏览，提供网页请求和响应。2请求方法GET、POST、PUT、DELETE等。3状态码200、404、500等。SMTP协议简单邮件传输协议用于电子邮件传输，提供电子邮件发送和接收。邮件服务器负责接收和发送电子邮件。邮件客户端用于发送和接收电子邮件。FTP协议文件上传将文件从本地计算机上传到FTP服务器。文件下载从FTP服务器下载文件到本地计算机。DNS协议1域名系统将域名转换为IP地址。2域名服务器存储域名和IP地址的映