1、IP网络技术南京理工大学通信工程系IPIP网络技术网络技术1IP网络技术教材：TCP/IP协议分析及应用 杨延双 张建标 王全民 编著 机械工业出版社 参考文献:TCP/IP详解卷1：协议IP交换技术协议与体系结构(美)C.Y.梅兹(Christopher Y.Metz)著2IP网络技术第第1章章 概述概述3IP网络技术主要内容协议和网络标准协议和网络标准网络标准化网络标准化标准化过程和标准化过程和RFCRFC文档文档4IP网络技术1.1.1 协议协议 协议是一组控制数据通信的规则。由三个关键要素组成：语义、语法和同步。511 协议和网络标准协议和网络标准IP网络技术l 语法语法 定义所交换的
2、数据的格式或结构，以及数据出现的顺序的意义。l 语义语义 定义发送者或接收者所要完成的操作，即对协议控制报文组成成份的含义的约定。l 同步同步 定义事件实现顺序以及速度匹配。6IP网络技术1.1.2 1.1.2 网络标准网络标准网络标准是数据通信中遵循的特定的规章和准则。l 事实标准事实标准 指根据现实或按约定形成的标准。l 法律标准法律标准 指由某个权威的、公认的标准化组织认可的、正式的、合法的标准。7IP网络技术1 12 2 网络标准化网络标准化1.2.1 网络协议标准化组织网络协议标准化组织 1）国际的标准化组织国际的标准化组织国际标准化组织(ISO)。International Sta
3、ndards Organization国际电信联盟（ITU）。International Telecommunication Union8IP网络技术 2）国家的标准化组织国家的标准化组织 美国国家标准协会(ANSI)American National Standards Institute 国家标准和技术协会（NIST)National Institute of Standards and Technology 法国标准化组织协会（AFNOR）9IP网络技术3)3)工业和专业的标准化组织工业和专业的标准化组织 电气和电子工程师学会(IEEE)Institute of Electrical a
4、nd Electronics Engineers 电子工业协会（EIA)Electronic Industries Association 10IP网络技术4)4)地区的标准化组织地区的标准化组织 欧洲标准化委员会(CEN)欧洲邮政和电报委员会(CEPT)欧洲计算机制造商协会（ECMA）11IP网络技术1.2.1 1.2.1 InternetInternet管理机构管理机构 Internet协会（ISOC）Internet体系结构委员会（IAB）Internet工程部（IETF）Internet研究部（IRTF)12IP网络技术13Internet管理机构IETFInternet Societ
5、yInternet Architecture BoardInternet Engineering Task ForceInternet Research Task ForceIP网络技术14IP网络技术1.31.3 标准化过程和标准化过程和RFCRFC文档文档Internet标准化过程 15Internet草案建议标准草案标准 Internet标准IP网络技术uRFC文档 所有关于Internet的正式标准都是以RFC文档出版。每一个RFC在编辑时都指派给一个编号 16Request For CommentIP网络技术每个RFC都要根据需求程度进行归类：必须的推荐的可选择的限制使用的不推荐的1
6、7IP网络技术18IP网络技术第第2 2章章 TCP/IPTCP/IP协议族与协议族与OSIOSI参考模型参考模型19IP网络技术主要内容分层的体系结构与协议分层分层的体系结构与协议分层 OSIOSI参考模型参考模型 TCP/IPTCP/IP协议族协议族 客户客户-服务器模型服务器模型20IP网络技术2 2.1.1 分层的体系结构与协议分层分层的体系结构与协议分层 第第1 1层层第第2 2层层第第3 3层层第第4 4层层第第5 5层层主主机机1 1第第1 1层层第第2 2层层第第3 3层层第第4 4层层第第5 5层层主主机机2 2物物理理介介质质4 4/5 5层层接接口口3 3/4 4层层接接
7、口口2 2/3 3层层接接口口1 1/2 2层层接接口口第第5 5层层协协议议第第4 4层层协协议议第第3 3层层协协议议第第2 2层层协协议议第第1 1层层协协议议21分层体系结构层、协议和接口的关系示意图 应用层应用层传输层传输层网络层网络层 IPIP数据链路层数据链路层物理层物理层IP网络技术22对等层的通信必须使用该层的协议。当主机A的第n层和主机B的第n层进行对话时使用的是第n层协议。每个协议定义两种不同的接口，一个是为同一计算机上使用通信服务的其他对象定义一个服务接口；另一个是为另一系统上的对等实体定义一个对等接口。IP网络技术23服务接口定义本地对象可以在协议上执行的操作，对等接
8、口定义了在实现通信服务的协议对等体之间交换的信息的格式和含义。在任一层都有可能提供不同服务的多种协议。各层的所有协议被称为协议栈。Internet的协议栈由5个层次组成。IP网络技术24一个协议层可以用软件、硬件或两者结合的方式来实现。物理层和数据链路层协议通常在与给定链路相关的网络接口卡中实现；网络层协议经常是软件、硬件结合的混合体；传输层协议通常是在端系统中用软件实现，应用层也是如此。IP网络技术分层的好处提供更为模块化的设计，灵活性好。结构可分开。层与层之间相对独立和相互隔离，各层都可以采用最合适的技术实现。方便实现和维护。有利于标准化。25IP网络技术2.2 OSI2.2 OSI参考模
9、型参考模型 OSI(开放系统互联)参考模型是由ISO制定的标准化开放式的网络层次结构模型。OSI模型是设计网络系统的分层次的框架，它将网络按功能划分为7层。26IP网络技术7 应用层6 表示层5 会话层4 传输层3 网络层2 数据链路层1 物理层27应用层传输层网络层数据链路层物理层 OSI OSI参考模型参考模型 TCP/IPTCP/IP协议族层次结构协议族层次结构 IP网络技术2.3 TCP/IP2.3 TCP/IP协议族协议族 TCP/IP协议族是一个Internet协议系列，TCP/IP协议族由应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层构成。每一层的功能由一个或多个协议实现。28IP网
10、络技术TCP/IP协议族的层次结构 应用层 DNS FTP TFTP SMTP SNMP 传输层 UDP TCP ICMP IGMP 网络层 IP ARP RARP 数据链路层 物理层 由底层网络定义的协议29IP网络技术在TCP/IP的每层都包含了一些相对独立的协议，根据对系统的需要可以将这些协议配套使用或混合使用。对每一个层的协议来说，都是被它的一个或多个下层协议所支持，这就是协议是分层次的概念。30IP网络技术 网络层网络层 IP（网际协议）支持多种网络技术互联为一个逻辑网络。网络层还包含了一些其它协议，如地址转换协议(ARP)、逆地址转换协议(RARP)、Internet控制报文协议（
11、ICMP）、Internet组管理协议IGMP以及路由选择协议。31IP网络技术 传输层传输层 有两种传输层的协议，传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。TCP和UDP是进程到进程的协议，也被称为端到端的协议。32IP网络技术 应用层应用层 负责处理特定的应用程序细节。应用层包含了各种各样的直接针对用户需求的协议。每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题。33IP网络技术2.2.4 4 客户客户-服务器模型服务器模型客户-服务器方式是TCP/IP的进程之间经常使用的通信方式，这种方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。34IP网络技术35通常在本地主机上运行的客户进程称为客户端，它为用户
12、提供向网络请求服务的接口；在远程主机上运行的服务器进程称为服务器端，它负责接受用户的服务请求，提供资源共享。IP网络技术36客户和服务器的关系是多对一的，一个服务器可向多个客户提供服务。客户先发起连接请求，服务器响应请求向客户提供服务。客户进程是主动方，服务器进程是被动方。但一旦客户与服务器的通信关系建立，通信就是双向的，客户和服务器都可以发送数据和接收数据。IP网络技术客户-服务器方式的基本工作过程 1)服务器进程在一台主机上启动，等待客户进程的服务请求。2)一个客户进程向服务器发出建立连接的请求。3)服务器端收到来自客户的请求连接报文后，按照预定的通信协议做出响应。4)如果服务器同意这一连
13、接请求，则由服务器进程向客户返回一个同意连接的报文。37IP网络技术5)客户进程收到服务器发回的同意连接的报文后，即可通过所建立的连接向服务器进程发送客户访问服务器资源的具体要求和参数。6)服务器进程收到客户访问服务器的具体要求后，响应这个请求。7)服务器进程完成客户请求后，服务器返回等待状态，等待同一个或其它客户进程的服务请求。38IP网络技术39客户进程发出请求服务器进程接受连接请求IP网络技术在客户进程和服务器进程使用TCP/IP协议进行通信时，是客户进程首先发起建立连接的请求，服务器进程接受连接请求。然后就逐级使用下一层所提供的服务。40IP网络技术41例如应用进程使用传输层的TCP的服务，TCP使用网络层IP所提供的服务等。许多流行的应用程序采用了客户-服务器模式，如文件传输、电子邮件等。IP网络技术思考题第一章 P6 练习题2、7、10第二章P13 练习题1、2、942
