第2章网络协议的体系结构2.3TCP/IP协议模型2.3.1因特网的发展历史和网络结构1.ARPAnet—“冷战的产物”（2）1.ARPAnet—“冷战的产物”（3）2.NSFNET奠定了Internet的基础2.NSFNET奠定了Internet的基础（2）ARPAnet由专门负责进行数据传输的通信子网和由用户主机组成的资源子网组成，通信子网由通信介质和用来进行通信处理的结点信息处理机IMP(InterfaceMessageProcessor）组成。如下图所示。正如日常生活中两个人要谈话一样（相当于计算机中的通信）,谈话双方所使用的语言、谈话的内客和节奏等都要以双方共同认可的方式进行，否则就没有办法进行交流（通信）。当时人们把通信双方应该共同遵守的这种约定就叫“协议”（Protocol）。早期ARPAnet使用的是网络控制协议NCP（NetworkControProtocol）。网络控制协议NCP是一台主机直接对另一台主机的通信协议，实质上只是一个设备驱动程序，它不能使不同类型的电脑和不同类型的操作系统连接起来。另外，网络控制协议NCP还有一个很大的缺陷，就是没有纠错功能，只要在数据传输中出现了差错,协议就规定网络停止传输数据，这次通信就失败。这样就使得通信的可靠性很难保证。随着连入ARPAnet的电脑日益增多，如何让不同类型的电脑（即结构不同、操作系统不同的电脑）按照共同的工作方式和共同的标准连接起来成为ARPAnet的关键性问题。这就需要设计出一种新的协议，当时人们为新的协议确定了如下一些基本设计原则：每一个独立的网络可以按自己的标准建立起来,当这个网络和互联网连接时，不需要对其内部做任何改动。网络应该在最佳的状态下完成通信。如果一个信包没有到达目的地，最初发出信包的结点将很快重发该信包。网络之间由叫做“黑匣子”的设备进行互相连接。这里所谓的“黑匣子”，就是后来被人们称为网关和路由器的设备。整个互联网不需要在操作层面上进行任何总体控制。按照以上设计原则，在1973年由研究过操作系统通信原理的RobertKahn和参与过网络控制协议NCP设计的VintonCerf两人一起为ARPAnet开发了具有以上特点的网络互联协议。1974年5月，Cerf和Kahn两人合作在IEEE刊物上发表了题为“AProtocolforPacketNetworkIntercommunication”的论文。同年12月，他们正式发表了第一份TCP协议的详细说明，指出该协议负责在互联网上传输和转发信包。3.网络互联促成了TCP/IP协议的产生（5）3.网络互联促成了TCP/IP协议的产生（6）3.网络互联促成了TCP/IP协议的产生（7）3.网络互联促成了TCP/IP协议的产生（8）4.因特网的网络结构4.因特网的网络结构(2)4.因特网的网络结构(3)4.因特网的网络结构(4)4.因特网的网络结构(5)4.因特网的网络结构(6)—等级结构主机到主机的通信可能要经过多种网络。为了使不同的ISP经营的网络都能够互通，在1994年开始创建了4个网络接入点NAP(NetworkAccessPoint),分别由4个电信公司经营。所谓NAP就是用来交换因特网上流量的结点。NAP是最高级的接入点，主要向不同的ISP提供交换设施。从1994年到现在，因特网逐渐演变成多级结构网络，很难对其网络结构给出细致描述，但大致可将因特网分为5个接入级，如下图。2.3.2TCP/IP协议的体系结构1.IP协议的引入(2)在TCP/IP协议中能够屏蔽底层物理网络之间的差异，向上提供一致性的协议就是IP协议。1.IP协议的引入(4)网络1（以太网）2.TCP/IP协议族的引入IP遗漏的问题：解决办法：对每个问题引入专门的协议来解决。地址解析协议：ARP（RARP）,用于目的主机的寻址路由协议：RIP、OSPF、BGP等,用于路由信息维护ICMP：Internet控制报文协议，实现网络控制TCP：传输控制协议，提高可靠性TCP/IP是一个被广泛采用的网际互连协议标准。TCP/IP是一个协议族（protocolfamily)或协议套件（protocolsuite)，TCP和IP是其中两个最重要的且必不可少的协议，故用它们作为代表命名。3.TCP/IP协议的体系结构3.TCP/IP协议的体系结构（2）3.TCP/IP协议的体系结构（3）3.TCP/IP协议的体系结构（4）3.TCP/IP协议的体系结构（5）应用层