【课件】计算机网络通信协议P39.ppt
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1、1,计算机网络通信协议P39,传送和处理数据信息 在信息中,加上目标地址和源地址 检查数据正确性的机制 流量控制机制 选择最优路径的机制 报文的分组传送和数据包的排序和重组机制 通信协议特点 通信协议组成,http:/ 2、数据链路层 3、网络层 4、传输层 5、会话层 6、表示层 7、应用层,OSI参考模型层次结构,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,1,2,3,4,5,6,7,提供应用程序间通信,处理数据格式、数据加密等,建立、维护和管理会话,建立主机端到端连接,寻址和路由选择,提供介质访问、链路管理等,比特流传输,对等通信,每一层都使用自己的协议 每一层都利用下层
2、提供的服务与对等层通信,HostA,HostB,APDU,PPDU,SPDU,Segment(段),Packet(包),Frame(帧),Bit(比特),5,OSI模型中的数据传输,数据封装与解封装,Data,Data,第7层头,+,第7层头,+,第6层头,Data,第7层头,第6层头,+,第5层头,Data,第7层头,第6层头,第5层头,+,第4层头,Data,第7层头,第6层头,第5层头,第4层头,+,第3层头,Data,第7层头,第6层头,第5层头,第4层头,第3层头,+,第2层头,Data,第7层头,第6层头,第5层头,第4层头,第3层头,第2层头,+,第1层头,Data,第2层头,第
3、3层头,第4层头,第5层头,第6层头,第7层头,二进制的数据流,第1层头,Data,第2层头,第3层头,第4层头,第5层头,第6层头,第7层头,Data,第3层头,第4层头,第5层头,第6层头,第7层头,Data,第4层头,第5层头,第6层头,第7层头,Data,第5层头,第6层头,第7层头,Data,第6层头,第7层头,Data,第7层头,封装,解封装,7,TCP/IP参考模型与协议,由于历史的原因,现在得到广泛应用的不是OSI模型,而是TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)协议。TCP/IP协议最早起源于1969年美国
4、国防部赞助研究的网络ARPANET世界上第一个采用分组交换技术的计算机通信网。它是Internet采用的协议标准。Internet的迅速发展和普及,使得TCP/IP协议成为全世界计算机网络中使用最广泛、最成熟的网络协议,并成为事实上的工业标准。,8,TCP/IP参考模型与协议,从字面上看,TCP/IP包括两个协议:传输控制协议和网际协议。但TCP/IP实际上是一组协议,它包括上百个具有不同功能且互为关联的协议,而TCP和IP是保证数据完整传输的两个基本的重要协议,所以也可称之为TCP/IP协议簇。,9,模型结构,TCP/IP协议模型从更实用的角度出发,形成了具有高效率的四层体系结构,即主机网络
5、层(也称网络接口层)、网络互联层(IP层)、传输层(TCP层)和应用层。网络互联层和OSI的网络层在功能上非常相似。 各层功能参加P47 59,10,模型结构,TCP/IP模型的层次结构,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,1,2,3,4,5,6,7,应用层,传输层,网络层,网络接口层,1,2,3,4,OSI参考模型,TCP/IP模型,12,13,TCP、UDP协议,处于传输层(Transport): TCP协议是面向连接的,以建立高可靠性的消息传输连接为目的,它负责把输入的用户数据(字节流)按一定的格式和长度组成多个数据报进行发送,并在接收到数据报之后按分解顺序重新组
6、装和恢复用户数据。 为了完成可靠的数据传输任务,TCP协议具有数据报的顺序控制、差错检测、校验以及重发控制等功能。 TCP还要进行流量控制,以避免快速的发送方“淹没”低速的接收方而使接收方无法处理。,14,UDP是一个不可靠的、无连接的协议,只是“尽最大努力交付”。主要用于不需要TCP的排序和流量控制能力、而是自己完成这些功能的应用程序。 它被广泛地应用于端主机和网关以及Internet网络管理中心等的消息通信,以达到控制管理网络运行的目的,或者应用于快速递送比准确递送更重要的应用程序,例如传输语音或视频图像。,15,常用协议:P46 NetBEUI协议 IPX/SPX及其兼容协议 TCP/I
7、P协议族 TCP HTTP、HTTPS、FTP、Telnet、SMTP、SSH UDP RIP、SNMP、DNS、TFTP IP ARP、ICMP、IGMP,ARP,广播ARP请求,IP=1.1.1.3, MAC=?,IP=1.1.1.1 MAC=00E0.FC01.1111,HostA,HostB,HostC,IP=1.1.1.2 MAC=00E0.FC02.2222,IP=1.1.1.3 MAC=00E0.FC03.3333,单播ARP响应,IP=1.1.1.3, MAC=00E0.FC03.3333,IP=1.1.1.1 MAC=00E0.FC01.1111,HostA,HostB,IP
8、=1.1.1.2 MAC=00E0.FC02.2222,HostC,IP=1.1.1.3 MAC=00E0.FC03.3333,RARP,广播RARP请求,MAC=00E0.FC01.1111 无IP地址,无盘工作站,HostB,RARP Server,单播RARP响应,MAC=00E0.FC01.1111, IP=1.1.1.1,MAC=00E0.FC01.1111 IP=1.1.1.1,HostB,MAC=00E0.FC01.1111, IP=?,RARP Server,无盘工作站,18,局域网P62,定义 指由一个部门或公司组建、一般处于较小地理范围内的计算机网络 特征 组建便利、可用多
9、种介质通信 传输速率高 比较灵活机动 传输距离短,19,局域网特性与特点,局域网特性 传输媒体角度 传输技术 网络拓扑 访问控制 局域网的特点 覆盖范围小(25KM) 高传输率和低误码率 硬软件设施及协议方面有所简化 媒体访问控制相对简单 采用广播方式传输数据,20,局域网的标准P68,IEEE 802标准,21,局域网的组成,局域网的基本组成 网络硬件 网络软件 网络信息资源 无线局域网的组成 AP接入 两两接入 办公室和家庭局域网的组建,22,传输介质,双绞线 同轴电缆 光缆 无线,23,光线在光纤中的折射,折射角,入射角,包层 (低折射率的媒体),包层 (低折射率的媒体),纤芯 (高折射
10、率的媒体),包层,纤芯,24,光纤的工作原理,高折射率 (纤芯),低折射率 (包层),光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射,25,多模光纤与单模光纤,多模光纤,26,局域网互联设备P82,网卡 调制解调器P84 中继器 集线器P85 网桥 交换机P87 路由器 网关P88,27,局域网介质访问技术P69,CSMA/CD 载波侦听多路访问/冲突检测 令牌环 Token Ring 令牌总线 Token Bus,28,29,广域网、连接Internet,X.25(分组交换网) P100 ATM网 P106 帧中继 P104 电话线拨号连接 ISDN连接(综合业务数字网) P102 宽带连接 xDSL
11、 HFC有线电视宽带接入 FTTB(Fiber To The Building) FTTH(Fiber To The Home) DDN专线连接 无线连接,30,Internet概述,Internet的含义 由各种不同类型和规模的、独立运行和管理的计算机网络通过互联组成的全世界范围的计算机系统。 基于TCP/IP协议的网间网 使用和开发这些网络的用户群 可从网络上获取的资源集 数据通信网和数据资源网,31,Internet的由来和发展P114,自学,32,Internet的基本功能,按应用分类 通信 电子邮件(E-mail)、新闻组(Usenet)等。 获取信息 万维网(WWW)、文件传输(F
12、TP)等。 共享计算机资源 远程登录Telnet等。,33,Internet的工作方式,一、Internet的工作原理 分组交换 概念:让网络中每一台计算机每次只能传送一定数量的数据。这种分割总量、轮流服务的规则就是“分组交换”,而每次所能传送数据的单位称为一个分组(或信息小包)。 解决的问题 通常情况下,计算机网络(尤其是大范围的网络)采用的网络拓扑结构往往是总线型或环型的。这样的结构使得多台设备共享一条传输线路,虽降低了经济成本,却引发了时间延迟问题,即同一时刻,线路只能提供一对用户使用。 解决共享线路延迟问题,使各台计算机平等地使用共享网络资源。,34,网际协议IP Internet中使
13、用的一个关键协议IP综合了局域网等众多网络协议的长处,非常详细地规定了计算机利用Internet进行通信时应该遵循规则的全部具体细节。IP协议是不同计算机之间通信交流的公用语言,维护着Internet的正常运行。 传输控制协议TCP 提供可靠的无差错的通信服务。 客户机与服务器,35,Internet的域名管理与地址分配,1、IP地址 I、什么是IP地址 II、IP地址分类 III、如何计算子网 IV、什么是广播地址 V、子网如何划分 VI、子网的可用IP数 2、域名,36,I、什么是IP地址,在Internet中标识每台计算机 IP地址由32位二进制数组成(IPv4) 分成四段,段与段之间用
14、圆点相隔 每段八位(一个字节) 每段可用一小于256的十进制数表示(0-255) 如:202.120.119.190 11001010 01111000 01110111 10111110 IPv4的表示法称为点分十进制数表示,37,IPv4 .vs. IPv6,IPv6 为了解决IP地址匮乏的问题 采用128位二进制数表示(16个字节) 可写成8个16位的无符号 如:fe80:220:edff:fe84:1b07 fe80:201:3ff:fecc:aac7 IPv6的表示法称为冒分十六进制数表示,返回,38,II、IP地址分类,39,A类:最高位0不变,0xxx xxxx xxxx xxx
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