TCP/IP协议分析与设计第1章TCP/IP协议族简介（2学时）二、教学内容及要求：1.OSI模型和层次2.TCP/IP协议族3.TCP/IP协议的编址和版本4.以太网1.1OSI模型和层次物理层协调在物理媒体中传送比特流所需的各种功能。物理层涉及到接口和传输媒体的机械的和电气的规约，它还定义了这些物理设备和接口为所发生的传输所必须完成的过程和功能。内容包括：接口和媒体的物理特性。比特的表示。数据率。比特的同步。线路的配置。物理拓扑。传输方式。物理层负责把逐个比特从一跳（节点）移动到另一跳（节点）。1.1.2数据链路层1.1.3网络层1.1.4运输层连接控制。运输层可以是无连接的，也可以是面向连接的。无连接的运输层将每个报文段看成是独立的数据报，并将此报文段交付给目的机器上的运输层。面向连接的运输层在发送分组之前，先要和目的机器的运输层建立一条连接：当全部数据部传送完毕后，连接就被释放掉。流控制。如同数据链路层一样，运输层也负责流控制。但是，在运输层的流控制是在端到端的意义上实现的，而不是在一条链路上实现。差错控制：如同数据链路层一样，运输层也负责差错控制。但是，在运输层的差错控制是在端到端的意义上实现的，而不是在一条链路上实现。发送端的运输层必须保证整个的报文到达接收端的运输层时是没有差错的(即无损伤、无丢失、无重复)。纠错通常是通过重传来完成。1.1.5会话层，表示层和应用层1.1.6各层小结1.2TCP/IP协议族1.2.1物理层和数据链路层地址解析协议(ARP)地址解析协议(ARP)用来将IP地址与其物理地址联系起来。在具体的物理网络中，例如在局域网中，在一条链路上的每一个设备都是用物理地址或站地址来标识的，这通常是写在网络接口卡中。当结点的IP地址已知时，ARP可用来找出其物理地址。逆地址解析协议(RARP)逆地址解析协议(RARP)允许主机在仅知道其物理地址时可发现其IP地址。当计算机第一次连接到网络上时，就要用到RAEP。因特网控制报文协议（ICMP）因特网控制报文协议(ICMP)是主机和网关使用的一个机制，用来将数据报出现的问题以发送通知的方式反馈给发送器。因特网组管理协议(IGMP)因特网组管理协议(IGMP)用来将一份报文传送给一组的接收者。1.2.3运输层在TCP／IP协议族中有两个运输层协议：TCP和UDP。IP是主机到主机协议，即将分组从一个物理设备交付到另一个物理设备。UDP和TCP是运输级协议，负责将报文从一个进程(运行着的程序)交付到另一个进程。用户数据报用户数据报(UDP)是两个标准的TCP／IP运输协议个较为简单的一个，它是进程到进程协议，并在从上层来的数据上只增加端口地址、检验和差错控制以及长度信息。传输控制协议(TCP)传输控制协议向应用层提供全部的运输层服务。TCP是一个可靠的流式运输协议：术语“流”在这里表示面向连接，即在传输数据之前，传输的两端之间必须先建立连接。在发送端的每一次传输，TCP将数据流划分为较小的单元，称为报文段。每一个报文段有一个序号(用来在收到后进行重新排序)以及一个确认号(用来对收到的报文段进行确认)，报文段放在IP数据报中在互联网中传送。TCP将到达的数据报收集起来，并根据序号将它们按传输时的顺序重新排序。1.2.4应用层TCP／IP中的应用层相当于OSI模型中的会话层、表示层和应用层的组合。1.3编址使用TCP／IP协议的互联网使用3个等级的地址，即物理(链路)地址、互联网(IP)地址以及端口地址。物理地址物理地址也叫做链路地址，是结点的地址，由它属于的局域网或广域网定义。物理地址包含在数据链路层使用的帧中，它是最低一级的地址。物理地址直接管理网络(局域网或广域网)。这种地址的长度和格式是可变的，取决于网络。因特网地址因特网地址对于通用的通信服务是必需的，这种通信服务与底层物理网络无关。在互联网的环境中仅使用物理地址是不合适的，因为不同网络可以使用不同的地址格式。因此需要有一种通用的编址系统，用来惟一地标识每一个主机，而不管底层是使用什么样的物理网络。因特网地址就是为此目的而设计的。目前因特网的地址是一个32位地址，可以用来标识连接在因特网上的每一个主机。在因特网上没有两个主机具有同样的IP地址。举例端口地址对于从源主机将许多数据传送到目的主机来说，IP地址和物理地址是必需的。但是，到达目的主机并非在因特网上进行数据通信的最终目的。一个系统只能从一台计算机向另一台计算机发送数据是很不够的。今天的计算机是多进程设备，即可以在同一时间运行多个进程。因特网通信的最终目的是使一个进程能够和另一个进程通信。1.4IP的版本1.5以太网为了减少第二次发生冲突的机会，每一个发送站都要产生一个随