网络协议第1章网络协议概述计算机学科发展的一个特征：应用驱动计算机网络：应用和工程→技术→科学理论和方法：体系结构与协议，协议开发自主计算机的互连集合AninterconnectedcollectionofautonomouscomputersComputerNetworkAndrewS.Tanebaum非独立自治性的情况1.1.1网络拓扑结构局域网的拓扑1.1.2计算机网路的分类1.1.3计算机网络系统的组成1.1.4计算机网络的功能网络的功能随需应变的商务计算模式和中间件发展趋势1.2网络协议新的时代需求三网融合1.2网络协议新的时代需求（1）三网融合1.2网络协议新的时代需求（2）1.2网络协议新的时代需求（2）物联网的兴起1.3计算机网络体系结构结构清晰简化设计与实现便于更新与维护较强的独立性和适应性分层结构的现实模型：空中旅行的组织空中旅行的组织:从另一种不同的角度观察分层的空中旅行组织:服务层次功能的分布式实现网络体系层次结构的五个特点20世纪70’s-至今不同网络设备之间的兼容性和互操作性是推动网络体系结构的标准化的原动力各厂商、研究机构、大学在网络技术、方法、理论等方面的研究日趋成熟是其基础计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则。这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思）。为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即网络协议(networkprotocol)，简称为协议。网络体系结构标准化--OSI参考模型1.3.3计算机网络体系结构的定义计算机网络中，层、协议和层间接口的集合被称为计算机网络体系结构。换句话说：体系结构包括三个内容：分层结构与每层的功能，服务与层间接口，协议。最早的网络体系结构源于IBM的SNA；其它的网络体系结构还有DEC的DNA等由国际化标准组织ISO制定的网络体系结构国际标准是OSI/RM；实际中应用最广泛的是TCP/IP体系结构事实上的标准（1）层次结构方法的优点（2）网络体系结构的分层原理基本概念：网络体系逻辑构件图实体、协议、服务和接口（服务访问点）本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点SAP(ServiceAccessPoint)。协议网络分层体系结构对等层通信的实质对等通信例：两个人收发信件对等层通信的实质3各层设计问题(1)各层设计问题(2)服务与接口服务原语一个面向连接例子中使用的原语在各层中实现的主要功能1.3.4OSI参考模型的结构ISO参考模型（1）物理层(PhysicalLayer)（2）数据链路层(DataLinkLayer)（3）网络层(NetworkLayer)（4）传输层(TransportLayer)（5）会话层(SessionLayer)（6）表示层(PresentationLayer)（7）应用层(ApplicationLayer)链路层与网络层功能比较网络层与传输层功能比较OSI模型的评价对等通信数据封装1.3.5TCP/IP体系结构TCP/IP体系结构TCP/IP与OSI/RM的对应关系TCP/IP模型的两大边界应用层沙漏计时器形状的TCP/IP协议族1.4计算机网络协议网络体系结构中：每层可能会有若干个协议一个协议只属于一个层次协议可以由软件或硬件来实现：网络通信协议软件、网络驱动程序网络硬件常用协议组：TCP/IP（Windows、Unix、Linux、…）NetBEUI（Windows）IPX/SPX（NetWare、Windows）协议的三要素协议数据单元（PDU）下层把上层的PDU作为本层的数据加以封装，然后加入本层的协议头部（和尾部）形成本层的PDU。封装：就是在数据前面加上特定的协议头部。因此，数据在源站自上而下递交的过程实际上就是不断封装的过程。到达目的地后自下而上递交的过程就是不断拆封的过程。——类比：发送信件数据在传输时，其外面实际上要被包封多层“信封”。数据多层封装TCP头在目的站，某一层只能识别由源站对等层封装的“信封”，而对于被封装在“信封”内部的“数据”仅仅是拆封后将其提交给上层，本层不作任何处理。每一层只处理本层的协议头部！Message（报文）协议很复杂著名的协议举例明日正午进攻，如何？协议研究例子：甲乙二人通电话高一层：认识层。可交流性，双方具有共同话题，相关知识，懂得交谈内容（含义）。下一层：语言层。共同的语言，不考虑含义。若双方语言不一致