一章网络软件开发技术概念篇.ppt
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1、1,第5章 网络软件开发技术 概念篇,西安交通大学 计算机教学实验中心,软件开发技术基础,2,因特网? 因特网是在TCP/IP协议基础上建立的国际互联网。它是“计算机网络的网络”,即将全世界不同国家、不同地区、不同部门和机构的不同类型的计算机网络互联在一起,形成一个世界范围的信息网络。,5.1 Internet基础,3,成千上万个互相连接起来的计算机设备: 主机,端系统 PC机, 服务器 移动计算机, PDA 各种各样的网络软件 通信链路 光纤, 铜线, 无线电, 卫星 路由器:在网络上传递(转发)数据分组 协议:控制信息的发送接收 如TCP,IP,HTTP, FTP, PPP,Interne
2、t的组成,4,因特网: “由成千上万个网络连接起来的网络”-网络的网络 松散的层次结构 公用的因特网与私有的内联网 因特网的标准 RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force 中国协议分析网 http:/ 主机(端系统) 网络的核心: 路由器 由网络构成的网络 访问网络的物理介质: 通信链路,主机,主机,主机,主机,主机,路由器,通信链路,网络结构,6,端系统 (主机): 在“网络的边界” 运行网络应用程序,如 WWW, email等 客户/服务器模型 客户发出请求, 接收服务器的服务 例如, WWW客户(浏览器
3、)/ 服务器; email客户/服务器 peer-peer模型: 主机之间的交互完全对称 例如: Windows 98用户互相访问,因特网的边缘,7,协议,为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议 网络协议是网络通信的语言, 是通信的规则和约定。 规定了通信双方互相交换数据或者控制信息的格式、所应给出的响应和所完成的动作以及它们之间的时序关系。 一个网络协议主要由三个要素组成: 语法:数据与控制信息的结构或格式 语义:控制信息的含义,需要做出的动作及响应 时序:规定了操作的执行顺序,8,问题: 异质环境中任意两台计算机之间如何通信? 网络体系结构定义了一个框架,它使这些用不同
4、媒介连接起来的不同设备和网络系统在不同的应用环境下实现互操作性,并满足各种业务的需求,它营造了一种“生存空间”任何厂商的任何产品、以及任何技术只要遵守这个空间的行为规则,就能够在其中生存并发展。 网络体系结构解决异质性问题采用的是分层方法。把复杂的网络互联问题划分为若干个较小的、单一的问题,在不同层上予以解决。,网络体系结构,9,OSI参考模型,10,网络体系结构的几个基本概念,实体:任何可以发送或接收信息的硬件/软件进程。 对等层:两个不同系统的同名层次。 对等实体:位于不同系统的同名层次中的两个实体。 协议是对等实体之间互相交流所使用的语言。 接口:相邻两层之间交互的界面,定义相邻两层之间
5、的 操作及下层对上层的服务。 服务:某一层及其以下各层的一种能力,通过接口提供 给其相邻上层。,11,OSI/RM国际标准的正式文本是ISO 7498 OSI体系结构将网络的不同功能划分为7层,应用层Application,表示层Presentation,会话层session,传输层transport,物理层Physical,数据链路层Data Link,网络层Network,7 6 5 4 3 2 1,处理网络应用 数据表示 主机间通信 端到端的连接 寻址和最短路径 介质访问(接入) 二进制传输,开放系统互联参考模型(OSI/RM),12,TCP/IP参考模型,OSI/RM太复杂,不实用 美
6、国国防部高级研究规划署(DARPA)的一项研究计划实现若干台主机之间的相互通信TCP/IP于 现在TCP/IP已成为Internet上通信的标准。 TCP/IP定义五层协议的体系结构,应用层Application,传输层transport,数据链路层Data Link,网络层Network,5 4 3 2 1,物理层Physical,13,应用层,表示层,会话层,传输层,物理层,数据链路层,网络层,7 6 5 4 3 2 1,OSI参考模型,应用层,传输层,网络接口 (数据链路层 +物理层),网络层,TCP/IP概念层次,Ethernet,802.3,802.5,FDDI等等,TCP/IP与O
7、SI参考模型的对应关系,14,应用层协议支持了文件传输、电子邮件、远程登录、网络管理、Web浏览等应用。,应用层,传输层,网络层,物理层,数据链路层,TCP/IP与应用层,15,TCP UDP,物理层,数据链路层,传输层提供了两种传输协议,16,IP ICMP ARP RARP,TCP/IP网际层的四个主要协议,17,IP:本层提供无连接的传输服务(不保证送达,不保序)。本层的主要功能是寻找一条能够把数据报送到目的地的路径。 网际层的PDU称为IP数据报; ICMP(Internet Control Message Protocol)提供控制和传递消息的功能; ARP(Address Reso
8、lution Protocol)为已知的IP地址确定相应的MAC地址; RARP(Reverse Address Resolution Protocol)根据MAC地址确定相应的IP地址。,TCP/IP的网络层协议,18,一台计算机要发送数据到另一台计算机,数据首先必须打包,打包的过程称为封装。 封装就是在数据前面加上特定的协议头部。,发送邮件的例子:信装入写有源地址和目的地址的信封中发送,还要写明用航空或挂号。,数 据,数据封装,19,网络体系结构中每一层都要依靠下一层提供的服务。为了提供服务,下层把上层的PDU作为本层的数据封装,然后加入本层的头部(和尾部)。头部中含有完成数据传输所需的控
9、制信息。 数据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。由此可知,在物理线路上传输的数据,其外面实际上被包封了多层“信封”。 某一层只能识别由对等层封装的“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。,数据封装2,20,数据,数据 段 数据包 帧 比特 电脉冲,011101000011000010100101111010110,数据多层封装,21,TCP头,应用层数据,应用层数据,TCP头,应用层数据,IP头,帧头,TCP头,应用层数据,IP头,帧尾,应用层,传输层,网际层,数链层,TCP/IP协议的
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