网络基础课件-NET05第2章：网络体系结构.ppt

《网络基础课件-NET05第2章：网络体系结构.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络基础课件-NET05第2章：网络体系结构.ppt（37页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、1,作业问题P39：四、2,2,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些事先约定好的规则。这些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。功能完备的网络需要制定一系列的协议；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？3、OSI/RM模型的数据传输过程，也叫数据流动过程4、网络通信服务？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若没有底层，上层也将无从存

2、在。如：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,3,复习上次课内容(续),6、网络协议的三要素：语义、语法与时序语义 确定双方“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。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。语法规定双方“如何讲（how to do?）”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。时序（规则）确定双方的“讲话次序（when to do?）”规定了事

3、件发生的条件和执行顺序。,4,复习上次课内容(续),OSI/RM层次模型 各层特征功能,5,2.3 TCP/IP参考模型,2.3.1 TCP/IP参考模型的发展在TCP/IP协议研究初期，并没有提出参考模型；1974年Kahn定义了最早的TCP/IP参考模型；80年代Leiner、Clark等人对TCP/IP参考模型进一步的研究；TCP/IP协议一共出现了6个版本，后3个版本是版本4、版本5与版本6；目前我们使用的是版本4，它的网络层IP协议一般记作IPv4；版本6的网络层IP协议一般记作IPv6（或IPng,IP next generation）；IPv6被称为下一代的IP协议。,6,TCP

4、/IP协议的特点,开放的协议标准;独立于特定的计算机硬件与操作系统；独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、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TCP/IP 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 服务。,7,2.3.2 TCP/IP参考模型各层的功能,应用层（application layer）传输层（transport layer）互联层（internet layer，也称网际层、互联网层、网络互联层）主机-网络层（host-to-network layer，也称网络接口层）,8,TCP/IP 参考模型与 OSI 参考模型的对应关系,9,

5、TCP/IP与OSI参考模型的对应关系,7654321,OSI参考模型,TCP/IP概念层次,Ethernet,802.3,802.5,FDDI等等,10,主机-网络层（也称网络接口层）,参考模型的最低层，负责通过网络发送和接收IP数据报;允许主机连入网络时使用多种现成的与流行的协议，如局域网的Ethernet、令牌网、分组交换网的X.25、帧中继、ATM协议等;当一种物理网被用作传送IP数据包的通道时，就可以认为是这一层的内容;充分体现出TCP/IP协议的兼容性与适应性，它也为TCP/IP的成功奠定了基础。,11,网络接口层,TCP/IP没有定义数据链路层和物理层。TCP/IP设计时与具体的

6、物理传输媒体无关TCP/IP支持所有的、标准的物理和数据链路协议。如Ethernet,802.3,802.5,FDDI等。TCP/IP只是将底层取名为网络接口层。TCP/IP实际上只有3个层次：应用层、传输层、网络互联层,12,互联层,相当OSI参考模型网络层无连接网络服务；处理互联的路由选择、流控与拥塞问题；IP协议是无连接的、提供“尽力而为”服务的网络层协议。,13,网络互联层,ping、tracert、arp命令,Internet协议(IP)Internet控制消息协议(ICMP)Internet 组管理协议(IGMP)地址解析协议(ARP)逆向地址解析协议(RARP),应用层,传输层,

7、网络互联层,网络接口层,物理层,14,ICMP,ICMP是“Internet Control Message Protocol”的缩写。是TCP/IP协议族的一个子协议.用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。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着重要的作用。在网络中经常会使用到ICMP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Ping命令，这个“Ping”的过程实际上就是ICMP协议工作的过程。还有其他的网络命令如跟踪路由的Tracert命令也是基于ICMP协议的。,15,IGMP

8、、ARP、RARP,IGMP：Internet 组管理协议(IGMP：Internet Group Management Protocol)IGMP是因特网协议家族中的一个组播协议，用于 IP 主机向任一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 IP 报文中，其 IP 的协议号为 2。IGMP 具有三种版本:IGMP v1、v2 和 v3ARP：IP-MAC,16,传输层,主要功能是在互连网中源主机与目的主机的对等实体间建立用于会话的端-端连接；传输控制协议TCP是一种可靠的面向连接协议；用户数据报协议UDP是一种不可靠的无连接协议。,17,传输层,传输控制协议(TCP)用

9、户数据报协议(UDP),应用层,传输层,互联网层,网络接口层,物理层,面向连接的无连接的,18,应用层,应用层协议主要有：远程登录协议 Telnet文件传输协议 FTP简单邮件传输协议 SMTP域名系统 DNS简单网络管理协议 SNMP超文本传输协议 HTTP,19,应用层,应用层,传输层,互联网层,网络接口层,物理层,文件传输：-TFTP-FTP-NFSE-Mail：-SMTP，POP3远程登录：-Telnet-rlogin网络管理：-SNMP名字服务：-DNSWEB服务：-HTTP,20,TCP/IP协议簇,21,2.4 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较,2.4.1 对OSI参考

10、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，表示层几乎是空的，数据链路层与网络层有很多的子层插入；寻址、流控与差错控制在每一层里都重复出现，降低系统效率；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。,22,2.4.2 对TCP/IP参考模型评价,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，参考模型不适合于其它非TCP/IP协议族；TCP/IP参考模型的主机-网络层本身并不是实际的一层；物理层与数据链路层的划分是必要和合理的，而TC

11、P/IP参考模型却没有做到这点。,23,OSI/RM 与TCP/IP共同点,1.都采用协议分层法；都是将复杂巨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；都有网络层、传输层、应用层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，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。传输层以上都是面向用户的应用，传输层以下各层面向通信。3.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，OSI/RM是国际通用的，TCP/IP是业界用的最广泛的；5.都能提供面向连接和无连接两种通信服务

12、；6.都是基于协议集的概念，协议集是一簇完成特定功能的相互独立的协议。,24,OSI 与 TCP/IP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,7654321,OSI 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),TCP/IP 的三个服务层次,25,TCP/IP 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

13、,4321,26,沙漏计时器形状的TCP/IP协议族,HTTP,SMTP,DNS,RTP,TCP,UDP,IP,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 3,27,HTTP,SMTP,DNS,RTP,TCP,UDP,IP,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 3,Everything over IP IP 可为各式各样的应用程序提供服务,28,HTTP,SMTP,DNS,RTP,TCP,UDP,IP,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 3,IP over Everything IP 可应用

14、到各式各样的网络上,ICMP、IGMP、ARP、RARP,29,2.5 网络与Internet协议标准组织及管理机构,网络协议标准组织RFC文档Internet草案Internet协议标准Internet管理机构,30,2.5.1 网络协议标准组织,国际电话电报咨询委员会CCITT国际电信联盟ITU国际标准化组织ISO 美国国家标准学会ANSI(AMERICAN，NATIONAL，STANDARDS，INSTITUTE)与网络相关的成员有：电子工业协会EIA（美）ELECTRONICINDUSTRIESASSOCIATION：是专门制定有关界面电气特性的组织。通信工业协会TIA（美）TELEC

15、OMMUNICATIONSINDUSTRIESASSOCIATION：是专门制定通信配线及架构的标准组织。如：ANSI/TIA/EIA568-A标准 电气与电子工程师协会IEEE（美）ATM论坛,31,2.5.2 RFC文档,请求评价（Request For Comments,RFC）文档从1969年ARPANET出现时就开始存在,也称互联网建议书。它们是用于Internet开发团体的最初的技术文档系列；任何人都可以提交RFC文档，但它并不是一定会成为标准，事实上很多RFC 文档都没有实现；RFC文档草案对于从事Internet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；读

16、者可以很方便地从相关主机使用FTP、Web和其它的检索方式获取这些文档。,32,读RFC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RFC文档的类别；所有的RFC文档都要经历评论和反馈过程，并且在这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，IETF和IAB组织将审查RFC文档，通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、受限制使用或不被推荐。,33,各种RFC文档之间的关系,34,2.5.3 Internet管理机构,国家科学基金会NSF

17、Internet协会ISOCInternet体系结构委员会IABInternet工程任务组IETFInternet工程指导委员会IESGInternet研究任务组IRTFInternet网络信息中心InterNICInternet地址分配授权机构IANAWWW联盟,35,2.6 一种建议的五层参考模型,后续内容就是按照此建议模式展开的,36,本次课课堂小结,1、TCP/IP协议族2、TCP/IP模型各层的主要功能3、TCP/IP各层的实际应用4、TCP/IP与OSI/RM标准的应用OSI/RM对推动网络协议标准化的研究起到了重要的作用Internet的广泛应用使TCP/IP协议成为事实上的标准5、网络标准化组织机构及RFC文档6、用于概念解释的五层模型,37,作 业,P60：四、问答题(交)8、9。补充：名词解释TCP/IP、ITU、IETF、IRTF、RFC、ISO、EIA、TIA、IEEE课后复习与思考(不交)：一、二、三,