网络体系结构与协议本章主要内容3.1网络体系结构的基本概念计算机网络中存在有多种协议协议之间的相互作用:为避免重复工作，每个协议应该处理没有被其他;协议处理过的通信问题;协议之间可以共享数据和信息。协议(Protocol)：它是一种通信规约。例如：在邮政通信系统中，就存在着很多的通信规约。写邮编、收件人地址、收件人姓名、发件人地址。层次(Layer)：它是人们对复杂问题处理的基本方法。接口(Interface)：它是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点。体系结构(Architecture)：计算机网络协议就是按照层次结构模型来组织的。我们将网络层次结构模型与各层协议的集合定义为计算机网络体系结构。3.1.3网络体系结构的提出3.2开放系统互连参考模型(OSI/RM)ISO/OSI的7层参考模型OSI参考模型的基本思想:3.OSI各层的功能概述会话层(SessionLayer)：为表示层提供建立、维护和结束会话连接的功能，并提供会话管理服务等功能。表示层(PresentationLayer)：用于处理在两个通信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、数据压缩与恢复等功能。应用层(ApplicationLayer)：为网络用户或应用程序提供各种服务，如文件传输(FTP)、电子邮件(E－mail)、分布式数据库以及网络管理等。物理层(PhysicalLayer)主要功能1.把数据封装成帧传输单位是帧(frame)数据链路层要将网络层的数据分成可以管理和控制的数据单元，称其为帧。2.物理地址寻址数据帧在不同的网络中传输时，需要标识出发送数据帧和接收数据帧的节点。3.流量控制数据链路层对发送数据帧的速率必须进行控制，如果发送的数据帧太多，就会使目的节点来不及处理而造成数据丢失。4.差错控制为了保证物理层传输数据的可靠性，数据链路层需要在数据帧中使用一些控制方法，检测出错或重复的数据帧，并对错误的帧进行纠错或重发。数据链路层所用的设备有:交换机.网桥,中继器,网卡完成子网内的数据传输,实现相邻两个接点之间的传输.网络层(NetworkLayer)主要功能传输层(TransportLayer)主要功能会话层(SessionLayer)主要功能表示层(PresentationLayer)主要功能应用层(ApplicationLayer)主要功能OSI各层的主要功能数据的通信过程课堂练习3.3TCP/IP体系结构TCP/IP协议的主要特点：开放的协议标准，可以免费使用，并且独力于特定的计算机硬件于操作系统。独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网中，更适用于互联网中。统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有惟一的地址。标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。TCP/IP参考模型与OSI模型的关系TCP/IP体系结构中各层的功能TCP/IP协议集的主要协议及它们所提供的服务数据链路层协议网络层协议(1)网际协议(InternetProtocol，IP)IP协议的任务是对数据包进行相应的寻址和路由，并从一个网络转发到另一个网络。(2)网际控制报文协议(InternetControlMessageProtocol，ICMP)网际控制报文协议ICMP为IP协议提供差错报告。有两种类型:请求和响应(3)网际主机组管理协议(InternetGroupManagementProtocol，IGMP)IP协议只是负责网络中点到点的数据包传输，而点到多点的数据包传输则要依靠网际主机组管理协议IGMP来完成。(4)地址解析协议(AddressResolutionProtocol，ARP)（5）反向地址解析协议RARP（ReverseAddressResolutionProtocolIP协议（网际协议）ARP地址解析协议RARP反向地址解析协议ICMP协议传输层协议(1)传输控制协议(TransmissionControlProtocol，TCP)TCP协议是为应用程序提供的一种面向连接的通信协议，它可提供可靠的数据传送。对于大量数据的传输，通常都要求有可靠的传送。适合一次传输大量数据经典的三次握手协议(2)用户数据报协议(UserDatagramProtocol，UDP)UDP协议是为应用程序提供的一种面向无连接的协议，因此，它不能提供可靠的数据传输，而且UDP不进行差错检验，必须由应用层的应用程序来实现可靠性机制和差错控制，以保证端到端数据传输的正确性。适合于一次传输小数据可靠性可能通过应用层来负责协议与端口传输层的功能及特点分割上层应用程序其他常用的协议(应用层协议)小结