第4章TCP/IP协议本章学习要求：掌握：协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念掌握：网络体系结构的层次化研究方法掌握：OSI参考模型及各层的基本服务功能掌握：TCP/IP参考模型的层次划分、各层的基本服务功能与协议族了解：OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较4.1网络体系结构的基本概念4.1.2网络体系结构的设计原理分解将整个系统划分为若干易于实现和控制的子模块，并通过对各子模块的功能、交换的数据结构和时序进行约定，协调模块之间的动作，保证系统设计的合理性和互操作性。同时可以根据各子模块的依赖关系，使用结构化的设计和实现方法，采用具有层次结构的模型与之对应。社会上存在的邮政系统4.2协议、层次、接口与体系结构的概念4.2.1层次（layer）4.2.2接口（interface）网络协议网络数据交换而制定的规则、约定与标准,网络协议的三要素：语义、语法与时序。(１)语义用于解释比特流的每一部分的意义，规定通信双方交换的数据格式、编码和电平信号等。(２)语法语法是用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序的意义；(3)时序规定动作的时间、速度匹配和事件发生的顺序等。4.2.3网络体系结构（networkarchitecture）4.3OSI参考模型在OSI中的“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其它任何系统进行通信；OSI标准中，采用的是三级抽象：体系结构（architecture）服务定义（servicedefinition）协议说明（protocolspecification）三级抽象技术(1)第一级抽象提出建立计算机网络在概念和功能上的框架，包括确定层次模型，以及公共术语、属性和子模块的功能等；(2)第二级抽象提出服务定义：在OSI/RM的基础上，定义各个子模块可提供的服务（即确定各个子模块的外观特性）;(3)第三级抽象定义协议规范：定义一组为确保子模块服务的提供而应遵循的规则（协议）。网络体系结构服务定义4.3.2OSI参考模型的结构OSI参考模型的结构OSI环境中的数据传输过程OSI环境（OSIenvironment）OSI环境中的数据流4.3.3OSI参考模型各层的功能物理层的主要功能：利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管理和释放物理连接；实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务；物理层的数据传输单元是比特。基于物理层的问题：物理连接两端的用户通话是时断时续的，并且也不需特别长的时间。物理连接是有差错和不可靠的。物理设备之间可能存在传输速度不匹配的问题。物理层标准从四个方面对物理设备和媒体之间的接口进行定义。机械特性：接口部件的尺寸、规格、插脚数和分布等；电气特性：接口部件的信号电平、阻抗、传输速率等；功能特性：接口部件的信号线（数据线、控制线、定时线等）的用途；规程特性：接口部件的信号线在建立、维持、释放物理连接和传输比特流的时序。报文头和尾部信息包括:（1）数据包源地址和目的地址（物理地址）；（2）同步信息（起始位、停止位）、序号；数据链路层的主要功能:实现点到点的传递；寻址；采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。同步；传输以“帧”为单位的数据包；三个基本问题：报文头信息包括:数据包源地址和目的地址（逻辑地址）；网络层的主要功能：提供两种服务：交换和路由技术，通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径，确保用户数据可以进行端－端传输；利用复用/解复用技术，使得多对用户的数据可以交织在同一条数据链路上传输，为数据在结点之间传输创建逻辑链路；逻辑寻址;地址转换;实现拥塞控制、网络互连等功能。网络层服务和网络层协议网络层服务包括确定网络地址、标识网络连接、传输数据、分组装拆、排序（按提交顺序投递给用户）、流量控制（限制用户一次性提交给网络的分组个数）等。目前常用的网络层协议有：（1）分组交换网：CCITTX.25建议（X.25分组交换网）（2）局域网：IP协议、IPX协议（3）Internet:IP协议传输层的主要功能：向用户提供可靠端到端（end-to-end）服务；报文头信息包括:服务点寻址、处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题；传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，是计算机通信体系结构中关键的一层。利用分组作为实体之间交换的一种数据结构（数据块），提供分组/组装功能报文头信息包括:（1）服务点地址；（2）分段号、编号。负责维护两个结点之间的传输链接，以便确保点-点传输不中断；会话管理；同步；对话控制；