1、作业问题作业问题P39P39：四、：四、2 2 比较项目比较项目广域网交换技术种类广域网交换技术种类线路交换线路交换分组交换数据报方式分组交换数据报方式分组交换虚电路方式分组交换虚电路方式是否需要建立是否需要建立连接连接需建立物理连接需建立物理连接无需建立连接无需建立连接需建立逻辑连接需建立逻辑连接提供网络服务提供网络服务面向连接服务面向连接服务面向无连接的数据报服面向无连接的数据报服务务面向虚电路连接服务面向虚电路连接服务连接的几个阶连接的几个阶段段连接建立、数据连接建立、数据交换、连接释交换、连接释放放无连接无连接虚电路建立、数据交换、虚电路建立、数据交换、虚电路释放虚电路释放数据交换适用
2、数据交换适用性性适合实时性强、适合实时性强、交互性强的数交互性强的数据通信据通信适合突发性强的数据通适合突发性强的数据通信信适合实时性强的数据通适合实时性强的数据通信信数据差错控制数据差错控制无数据差错控制无数据差错控制分组有差错控制分组有差错控制分组有差错控制分组有差错控制路由能力路由能力无路由选择无路由选择具有路由选择具有路由选择无需路由选择无需路由选择分组到达接收分组到达接收端端数据实时交互数据实时交互分组无序到达、可能丢分组无序到达、可能丢失失分组有序到达、可能丢分组有序到达、可能丢失失信道使用情况信道使用情况收发双方独占物收发双方独占物理信道理信道收发双方随机使用信道收发双方随机使用
3、信道收发双方可同时建立多收发双方可同时建立多对虚电路对虚电路复习上次课内容复习上次课内容 1、网络体系结构、网络协议概念？、网络体系结构、网络协议概念？网络体系结构与网络协议是网络技术中两个最基本的概念；网络体系结构与网络协议是网络技术中两个最基本的概念；网络中计算机之间要做到有条不紊地交换数据就必须遵守一网络中计算机之间要做到有条不紊地交换数据就必须遵守一些事先约定好的规则。这些些事先约定好的规则。这些为网络数据交换而制定的规则、为网络数据交换而制定的规则、约定与标准被称为网络协议。约定与标准被称为网络协议。功能完备的网络需要制定一系功能完备的网络需要制定一系列的协议；列的协议；网络协议就是
4、按照层次结构模型来组织的，网络协议就是按照层次结构模型来组织的，网络层次结构模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型与各层协议的集合定义为计算机网络体系结构 2、OSI/RM七层模型各层的名称及主要功能？七层模型各层的名称及主要功能？3、OSI/RM模型的数据传输过程，也叫数据流动过程模型的数据传输过程，也叫数据流动过程 4、网络通信服务？、网络通信服务？面向连接的服务、面向无连接的服务面向连接的服务、面向无连接的服务 5、OSI各层之间存在相互依存关系各层之间存在相互依存关系 若没有底层，上层也将无从存在。如：若没有底层，上层也将无从存在。如：网络上数据传输就像是过地下通
5、道，必须一级一级台阶地下，然网络上数据传输就像是过地下通道，必须一级一级台阶地下，然后一级一级台阶地上，才能完成整个过程后一级一级台阶地上，才能完成整个过程 复习上次课内容复习上次课内容(续续)6 6、网络协议的三要素：、网络协议的三要素：语义语义、语法语法与与时序时序 语义语义 确定双方确定双方“讲什么（讲什么（what to do?）”对发出的请求、执行的动作及对方的应答做出解释对发出的请求、执行的动作及对方的应答做出解释。也即需要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种也即需要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种应答。应答。语法语法规定双方规定双方“如何讲（如何讲（how to
6、do?）”定义用户数据与控制信息的数据结构形式或格式定义用户数据与控制信息的数据结构形式或格式。用于规定将若干个协议元素和数据组合在一起，来表达一用于规定将若干个协议元素和数据组合在一起，来表达一个更完整的内容时所应遵循的格式，也即对所表述的内容个更完整的内容时所应遵循的格式，也即对所表述的内容数据结构形式的一种规定。数据结构形式的一种规定。时序（规则）时序（规则）确定双方的确定双方的“讲话次序（讲话次序（when to do?）”规定了事件发生的条件和执行顺序。规定了事件发生的条件和执行顺序。复习上次课内容复习上次课内容(续续)应用层应用层Application Layer表示层表示层Pre
7、sentation Layer会话层会话层session Layer传输层传输层transport Layer物理层物理层Physical Layer数据链路层数据链路层Data Link Layer网络层网络层Network Layer7654321处理网络应用处理网络应用数据表示数据表示主机间通信主机间通信端到端的连接端到端的连接寻址和最短路径寻址和最短路径介质访问（接入）介质访问（接入）二进制传输管理二进制传输管理OSI/RM层次模型层次模型 各层各层特征特征功能功能2.3 TCP/IP参考模型参考模型2.3.1 TCP/IP参考模型的发展参考模型的发展 在在TCP/IPTCP/IP协议
8、研究初期，并没有提出参考模型；协议研究初期，并没有提出参考模型；19741974年年KahnKahn定义了最早的定义了最早的TCP/IPTCP/IP参考模型；参考模型；8080年代年代LeinerLeiner、Clark Clark等人对等人对TCP/IPTCP/IP参考模型进一步参考模型进一步的研究；的研究；TCP/IPTCP/IP协议一共出现了协议一共出现了6 6个版本，后个版本，后3 3个版本是版本个版本是版本4 4、版本版本5 5与版本与版本6 6；目前我们使用的是版本目前我们使用的是版本4 4，它的网络层，它的网络层IPIP协议一般记作协议一般记作IPv4 IPv4；版本版本6 6的
9、网络层的网络层IPIP协议一般记作协议一般记作IPv6IPv6（或或IPng,IP IPng,IP next generationnext generation）；）；IPv6IPv6被称为下一代的被称为下一代的IPIP协议。协议。TCP/IP协议的特点协议的特点 开放的协议标准开放的协议标准;独立于特定的计算机硬件与操作系统；独立于特定的计算机硬件与操作系统；独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适用于互连网中；广域网，更适用于互连网中；统一的网络地址分配方案，使得整个统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP 设备在网中都具有唯一的地址
10、；设备在网中都具有唯一的地址；标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户 服务。服务。2.3.2 TCP/IP参考模型各层的功能参考模型各层的功能 应用层（应用层（application layerapplication layer）传输层（传输层（transport layertransport layer）互联层（互联层（internet layerinternet layer，也称网际层、互，也称网际层、互联网层、网络互联层）联网层、网络互联层）主机主机-网络层（网络层（host-to-network layerhost-to-network lay
11、er，也，也称网络接口层）称网络接口层）TCP/IP 参考模型与参考模型与 OSI 参考模型的对应关系参考模型的对应关系 TCP/IP与与OSI参考模型的对应关系参考模型的对应关系应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层7654321OSI参考模型参考模型应用层应用层传输层传输层网络接口网络接口互联网层互联网层TCP/IP概念层次概念层次Ethernet,802.3,802.5,FDDI等等等等TCP/IP支持支持所有的、标准所有的、标准的物理和数据的物理和数据链路协议链路协议主机主机-网络层（也称网络接口层）网络层（也称网络接口层）参考模型
12、的最低层，负责通过网络发送参考模型的最低层，负责通过网络发送和接收和接收IPIP数据报数据报;允许主机连入网络时使用多种现成的与允许主机连入网络时使用多种现成的与流行的协议，如流行的协议，如局域网的局域网的EthernetEthernet、令牌网、分组交换网令牌网、分组交换网的的X.25X.25、帧中继、帧中继、ATMATM协议等协议等;当一种物理网被用作传送当一种物理网被用作传送IPIP数据包的通数据包的通道时，就可以认为是这一层的内容道时，就可以认为是这一层的内容;充分体现出充分体现出TCP/IPTCP/IP协议的兼容性与适应协议的兼容性与适应性，它也为性，它也为TCP/IPTCP/IP的
13、成功奠定了基础。的成功奠定了基础。网络接口层网络接口层 TCP/IP没有定义没有定义数据链路层数据链路层和和物理层物理层。TCP/IP设计时与具体的物理传输媒体无关设计时与具体的物理传输媒体无关 TCP/IP支持所有的、标准的物理和数据链支持所有的、标准的物理和数据链路协议路协议。如如Ethernet,802.3,802.5,FDDI等。等。TCP/IP只是将底层取名为网络接口层只是将底层取名为网络接口层。TCP/IP实际上只有实际上只有3个层次：个层次：应用层、传输层、网络互联层应用层、传输层、网络互联层互联层互联层 相当相当OSIOSI参考模型网络层无连接网络服务；参考模型网络层无连接网络
14、服务；处理互联的路由选择、流控与拥塞问题；处理互联的路由选择、流控与拥塞问题；IPIP协议是无连接的、提供协议是无连接的、提供“尽力而为尽力而为”服务服务的网络层协议。的网络层协议。网络互联层网络互联层 ping、tracert、arp命令命令Internet协议协议(IP)Internet控制消息协议控制消息协议(ICMP)Internet 组管理协议组管理协议(IGMP)地址解析协议地址解析协议(ARP)逆向地址解析协议逆向地址解析协议(RARP)应用层应用层传输层传输层网络互联层网络互联层数据链路数据链路层层物理层物理层ICMP ICMP是是“Internet Control Messa
15、ge Protocol”的缩写。的缩写。是是TCP/IP协议族的一个子协议协议族的一个子协议.用于在用于在IP主机、路由器之间传递控制消息主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等等网络本身网络本身的消息。的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。着重要的作用。网络中经常会使用到网络中经常会使用到ICMP协议，只不过我们觉察不到而协议，只不过我们觉察不到而已。比如经常使用的用于检查网络通不通的已。比如经常使用的
16、用于检查网络通不通的Ping命令，这命令，这个个“Ping”的过程实际上就是的过程实际上就是ICMP协议工作的过程。还有协议工作的过程。还有其他的网络命令如跟踪路由的其他的网络命令如跟踪路由的Tracert命令也是基于命令也是基于ICMP协议的。协议的。示例：示例：Ping 示例：示例：tracert IGMP、ARP、RARP IGMP：Internet 组管理协议组管理协议(IGMP：Internet Group Management Protocol)IGMP是因特网协议家族中的一个是因特网协议家族中的一个组播协议组播协议，用于，用于 IP 主机向任一主机向任一个直接相邻的路由器报告他们
17、的组成员情况。个直接相邻的路由器报告他们的组成员情况。IGMP 信息封装在信息封装在 IP 报文中，其报文中，其 IP 的协议号为的协议号为 2。IGMP 具有具有三种版本三种版本:IGMP v1、v2 和和 v3 ARP：IP-MAC传输层传输层 主要功能是在互连网中主要功能是在互连网中源主机与目的主机的源主机与目的主机的对等实体间建立用于会话的端对等实体间建立用于会话的端-端连接端连接；传输控制协议传输控制协议TCPTCP是一种是一种可靠的面向连接协可靠的面向连接协议；议；用户数据报协议用户数据报协议UDPUDP是一种是一种不可靠的无连接不可靠的无连接协议。协议。传输层传输层传输控制协议传
18、输控制协议(TCP)用户数据报协议用户数据报协议(UDP)应用层应用层传输层传输层互联网层互联网层数据链路数据链路层层物理层物理层面向连接的面向连接的无连接的无连接的应用层应用层应用层协议主要有：应用层协议主要有：远程登录协议远程登录协议 Telnet 文件传输协议文件传输协议 FTP 简单邮件传输协议简单邮件传输协议 SMTP 域名系统域名系统 DNS 简单网络管理协议简单网络管理协议 SNMP 超文本传输协议超文本传输协议 HTTP应用层应用层应用层应用层传输层传输层互联网层互联网层数据链路层数据链路层物理层物理层文件传输：文件传输：-TFTP-FTP-NFSE-Mail：-SMTP，PO
19、P3远程登录：远程登录：-Telnet-rlogin网络管理：网络管理：-SNMP名字服务：名字服务：-DNSWEB服务：服务：-HTTPTCP/IP协议簇协议簇2.4 OSI参考模型与参考模型与TCP/IP参考模型的比较参考模型的比较2.4.1 2.4.1 对对OSIOSI参考模型的评价参考模型的评价 层次数量与内容选择不是很好，会话层很少用到，表层次数量与内容选择不是很好，会话层很少用到，表示层几乎是空的，数据链路层与网络层有很多的子层示层几乎是空的，数据链路层与网络层有很多的子层插入；插入；寻址、流控与差错控制在每一层里都重复出现，降低寻址、流控与差错控制在每一层里都重复出现，降低系统效
20、率；系统效率；数据安全性、加密与网络管理在参考模型的设计初期数据安全性、加密与网络管理在参考模型的设计初期被忽略了；被忽略了；参考模型的设计更多是被通信的思想所支配，不适合参考模型的设计更多是被通信的思想所支配，不适合于计算机与软件的工作方式；于计算机与软件的工作方式；严格按照层次模型编程的软件效率很低严格按照层次模型编程的软件效率很低。2.4.2 对对TCP/IP参考模型评价参考模型评价 在服务、接口与协议的区别上不很清楚，一个在服务、接口与协议的区别上不很清楚，一个好的软件工程应该将功能与实现方法区分开，好的软件工程应该将功能与实现方法区分开，参考模型不适合于其它非参考模型不适合于其它非T
21、CP/IPTCP/IP协议族；协议族；TCP/IPTCP/IP参考模型的主机参考模型的主机-网络层本身并不是实网络层本身并不是实际的一层；际的一层；物理层与数据链路层的划分是必要和合理的，物理层与数据链路层的划分是必要和合理的，而而TCP/IPTCP/IP参考模型却没有做到这点。参考模型却没有做到这点。OSI/RM 与与TCP/IP共同点共同点 1.都采用协议分层法；都采用协议分层法；都是将都是将复杂巨复杂巨问题划分为较容易处理的小问题问题划分为较容易处理的小问题 2.各协议层次功能大体相近；各协议层次功能大体相近；都有网络层、传输层、应用层都有网络层、传输层、应用层 网络层实现点到点通信、路
22、由选择、流量控制和拥塞控制；网络层实现点到点通信、路由选择、流量控制和拥塞控制；传输层实现端到端通信，隔离高层的用户应用与底层的通信子网，传输层实现端到端通信，隔离高层的用户应用与底层的通信子网，保证数据传输的最终可靠性。保证数据传输的最终可靠性。应用层是终端用户与网络系统的接口，完成各种网络服务。应用层是终端用户与网络系统的接口，完成各种网络服务。传输层以上都是传输层以上都是面向用户的应用面向用户的应用，传输层以下各层，传输层以下各层面向通信面向通信。3.都可以解决异构网的互连互通；都可以解决异构网的互连互通；4.都是计算机网络通信的国际性标准，都是计算机网络通信的国际性标准，OSI/RM是
23、国是国际通用的，际通用的，TCP/IP是业界用的最广泛的；是业界用的最广泛的；5.都能提供都能提供面向连接面向连接和和无连接无连接两种通信服务；两种通信服务；6.都是基于都是基于协议集协议集的概念，协议集是一簇完成特定的概念，协议集是一簇完成特定功能的相互独立的协议。功能的相互独立的协议。OSI 与与 TCP/IP体系结构的比较体系结构的比较 应用层运输层网络层表示层会话层数据链路层物理层7654321OSI 的体系结构应用层网络接口层网际层 IP(各种应用层协议如TELNET,FTP,SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构无连接分组交付服务运输服务(可靠或不可靠)
24、各种应用服务TCP/IP 的三个服务层次TCP/IP 四层协议的表示方法举例四层协议的表示方法举例 应用层运输层网际层网络接口层主机A主机B路由器网络 2网络 1应用层运输层网际层网络接口层网际层网络接口层4321沙漏计时器形状的沙漏计时器形状的TCP/IP协议族协议族 HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP网际层网络接口层运输层应用层网络接口 1网络接口 2网络接口 3HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP网际层网络接口层运输层应用层网络接口 1网络接口 2网络接口 3Everything over IP IP 可为各式各样的应用程序提供服务HTTPSMTPDNSRTPTCPUD
25、PIP网际层网络接口层运输层应用层网络接口 1网络接口 2网络接口 3IP over Everything IP 可应用到各式各样的网络上ICMP、IGMP、ARP、RARP2.5 2.5 网络与网络与InternetInternet协议标准组织及管理机构协议标准组织及管理机构 网络协议标准组织网络协议标准组织 RFCRFC文档文档 InternetInternet草案草案 InternetInternet协议标准协议标准 InternetInternet管理机构管理机构2.5.1 2.5.1 网络协议标准组织网络协议标准组织 国际电话电报咨询委员会国际电话电报咨询委员会CCITTCCITT
26、国际电信联盟国际电信联盟ITUITU 国际标准化组织国际标准化组织ISOISO 美国国家标准学会美国国家标准学会ANSIANSI (AMERICAN(AMERICAN，NATIONALNATIONAL，STANDARDSSTANDARDS，INSTITUTE)INSTITUTE)与网络相关的成员有：与网络相关的成员有：电子工业协会电子工业协会EIAEIA（美）（美）ELECTRONIC INDUSTRIES ASSOCIATIONELECTRONIC INDUSTRIES ASSOCIATION：是专门制定有关界面电：是专门制定有关界面电气特性的组织。气特性的组织。通信工业协会通信工业协会TI
27、ATIA（美）（美）TELECOMMUNICATIONSTELECOMMUNICATIONS INDUSTRIES ASSOCIATIONINDUSTRIES ASSOCIATION：是专门制定通：是专门制定通信配线及架构的标准组织。信配线及架构的标准组织。如：如：ANSI/TIA/EIA568-AANSI/TIA/EIA568-A标准标准 电气与电子工程师协会电气与电子工程师协会IEEE IEEE（美）（美）ATMATM论坛论坛 2.5.2 RFC文档文档 请求评价请求评价（Request For Comments,RFCRequest For Comments,RFC）文档文档从从1969
28、1969年年ARPANETARPANET出现时就开始存在出现时就开始存在,也称也称互联网建议书互联网建议书。它们是用于它们是用于InternetInternet开发团体的最初的技术文档系列；开发团体的最初的技术文档系列；任何人都可以提交任何人都可以提交RFCRFC文档，但它并不是一定会成为标文档，但它并不是一定会成为标准，事实上很多准，事实上很多RFC RFC 文档都没有实现；文档都没有实现；RFCRFC文档草案对于从事文档草案对于从事InternetInternet技术研究与开发的技术技术研究与开发的技术人员是获得技术发展状况与动态的重要信息来源；人员是获得技术发展状况与动态的重要信息来源；
29、读者可以很方便地从相关主机使用读者可以很方便地从相关主机使用FTPFTP、WebWeb和其它的和其它的检索方式获取这些文档。检索方式获取这些文档。读读RFCRFC文档时，需要注意的问题文档时，需要注意的问题：一是需要确定它是最新的文档，二是需要注意一是需要确定它是最新的文档，二是需要注意RFC文文档的类别；档的类别；所有的所有的RFC文档都要经历文档都要经历评论评论和和反馈反馈过程，并且在这过程，并且在这一段时间内它们会被划分为不同的类别；一段时间内它们会被划分为不同的类别；RFC文档一旦被提交，文档一旦被提交，IETF和和IAB组织将审查组织将审查RFC文文档，通过后可以成为一项标准；档，通
30、过后可以成为一项标准；RFC文档按照它发展与成熟的过程可以分为标准、草文档按照它发展与成熟的过程可以分为标准、草案标准、提案标准、实验性的、信息性或历史性的；案标准、提案标准、实验性的、信息性或历史性的；RFC文档又可以分为被要求、被推荐、被选择、受限文档又可以分为被要求、被推荐、被选择、受限制使用或不被推荐。制使用或不被推荐。各种各种RFC文档之间的关系文档之间的关系 2.5.3 Internet管理机构管理机构 国家科学基金会国家科学基金会:NSFNSF InternetInternet协会协会:ISOCISOC InternetInternet体系结构委员会体系结构委员会:IABIAB
31、InternetInternet工程任务组工程任务组:IETFIETF InternetInternet工程指导委员会工程指导委员会:IESGIESG InternetInternet研究任务组研究任务组:IRTFIRTF InternetInternet网络信息中心网络信息中心:InterNICInterNIC InternetInternet地址分配授权机构地址分配授权机构:IANAIANA WWWWWW联盟联盟 2.6 一种建议的一种建议的五层五层参考模型参考模型应 用 层传 输 层网 络 层数据链路层物 理 层后续内容就是按照此建议模式展开的后续内容就是按照此建议模式展开的本次课课堂小
32、结本次课课堂小结 1、TCP/IP协议族协议族 2、TCP/IP模型各层的主要功能模型各层的主要功能 3、TCP/IP各层的实际应用各层的实际应用 4、TCP/IP与与OSI/RM标准的应用标准的应用OSI/RMOSI/RM对推动网络协议标准化的研究起到了重要的对推动网络协议标准化的研究起到了重要的作用作用InternetInternet的广泛应用使的广泛应用使TCP/IPTCP/IP协议成为事实上的标协议成为事实上的标准准 5、网络标准化组织机构及、网络标准化组织机构及RFC文档文档 6、用于概念解释的五层模型、用于概念解释的五层模型作作 业业 P60：四、问答题四、问答题(交交)8、9。补充：名词解释补充：名词解释 TCP/IP、ITU、IETF、IRTF、RFC、ISO、EIA、TIA、IEEE 课后复习与思考课后复习与思考(不交不交)：一、二、三：一、二、三
