1、2019年2月14日1时5分,计算机网络,1,第2章 网络体系结构与网络协议,主讲：袁津生,2019年2月14日1时5分,计算机网络,2,本章学习要求,掌握：协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念。掌握：网络体系结构的层次化研究方法。掌握：OSI参考模型及各层的基本服务功能。掌握：TCP/IP参考模型的层次划分、各层的基本服务功能与主要协议。了解：OSI与TCP/IP参考模型的比较。了解：网络协议标准组织，RFC文档、因特网草案与因特网协议标准的制定过程。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,3,本章知识点结构,2019年2月14日1时5分,计算机网络,4,2.1 网络体系结构的基本概
2、念,2.1.1 网络协议的概念 网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准；网络协议的三要素：语义、语法与时序；语义：用于解释比特流的每一部分的意义； 语法：语法是用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序的意义；时序：事件实现顺序的详细说明。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,5,2.1 网络体系结构的基本概念,2019年2月14日1时5分,计算机网络,6,分层实现,2019年2月14日1时5分,计算机网络,7,分层实现后的数据传输,2019年2月14日1时5分,计算机网络,8,协议很复杂,协议必须把所有不利的条件事先都估计到，而不能假定一切都是正常的和非常理想的。 看
3、一个计算机网络协议是否正确，不能光看在正常情况下是否正确，而且还必须非常仔细地检查这个协议能否应付各种异常情况。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,9,著名的协议举例,占据东、西两个山顶的蓝军1和蓝军2与驻扎在山谷的白军作战。其力量对比是：单独的蓝军1或蓝军2打不过白军，但蓝军1和蓝军2协同作战则可战胜白军。 现蓝军1拟于次日正午向白军发起攻击。于是用计算机发送电文给蓝军2。但通信线路很不好，电文出错或丢失的可能性较大（没有电话可使用）。因此要求收到电文的友军必须送回一个确认电文。但此确认电文也可能出错或丢失。试问能否设计出一种协议使得蓝军1和蓝军2能够实现协同作战因而一定（即100
4、%而不是99.999%）取得胜利？,2019年2月14日1时5分,计算机网络,10,这样的协议无法实现！,2019年2月14日1时5分,计算机网络,11,结论,这样无限循环下去，两边的蓝军都始终无法确定自己最后发出的电文对方是否已经收到。 没有一种协议能够蓝军能 100% 获胜。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,12,2.1 网络体系结构的基本概念,2.1.2 协议、层次、接口与体系结构的概念计算机网络有四个重要的概念：协议（protocol）层次（layer）接口（interface）体系结构（architecture）,2019年2月14日1时5分,计算机网络,13,2.1 网络
5、体系结构的基本概念,1.协议协议是一组规则的集合，是进行交互的双方必须遵守的约定。在网络系统中，为了保证数据通信双方能正确而自动地进行通信，针对通信过程的各种问题，制定了一整套约定，这就是网络系统的通信协议。通信协议是一套语义和语法规则，用来规定有关功能部件在通信过程中的操作。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,14,2.1 网络体系结构的基本概念, 通信协议具有层次性由于网络系统体系结构是有层次的。通信协议被分为多个层次，在每个层次内又可以被分成若干子层次，协议各层次有高低之分。 通信协议具有可靠性和有效性如果通信协议不可靠就会造成通信混乱和中断，只有通信协议有效，才能实现系统内各种
6、资源共享。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,15,2.1 网络体系结构的基本概念,2.层次层次是对复杂问题处理的基本方法；总体要实现的功能分配在不同层次中；每个层次要完成的服务及服务要求都有明确规定；不同的系统分成相同的层次；,2019年2月14日1时5分,计算机网络,16,2.1 网络体系结构的基本概念,不同系统的最低层之间存在着“物理”通信；不同系统的对等层次之间存在着“虚拟”通信；对不同系统的对等层之间的通信有明确的通信规定；高层使用低层提供的服务时，并不需要知道低层服务的具体实现方法。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,17,2.1 网络体系结构的基本概念,在网络分层
7、结构中，N层是N-1层的用户，同时是N+1层的服务提供者。对N层来说，N+1层的用户直接使用的是N层提供的服务，而事实上N+1层的用户是通过N层提供的服务享用到了N层内的所有层的服务。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,18,2.1 网络体系结构的基本概念,3.接口接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点；同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口，低层向高层通过接口提供服务；只要接口条件不变、低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,19,2.1 网络体系结构的基本概念,4.网络体系结构网络协议是按层次结构来
8、组织的；网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络体系结构；网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进行了精确的定义；同层进程通信的协议以及相邻层接口统称为网络体系结构。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,20,划分层次的概念举例,主机 1 向主机 2 通过网络发送文件。 可以将要做的工作进行如下的划分。 第一类工作与传送文件直接有关。 确信对方已做好接收和存储文件的准备。 双方协调好一致的文件格式。 两个主机将文件传送模块作为最高的一层 。剩下的工作由下面的模块负责。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,21,两个主机交换文件,文件传送模块,主机 1,主机 2,文件传送模块,只看这
9、两个文件传送模块 好像文件及文件传送命令 是按照水平方向的虚线传送的,把文件交给下层模块 进行发送,把收到的文件交给 上层模块,2019年2月14日1时5分,计算机网络,22,再设计一个通信服务模块,文件传送模块,主机 1,主机 2,文件传送模块,只看这两个通信服务模块 好像可直接把文件 可靠地传送到对方,把文件交给下层模块 进行发送,把收到的文件交给 上层模块,通信服务模块,通信服务模块,2019年2月14日1时5分,计算机网络,23,再设计一个网络接入模块,文件传送模块,主机 1,主机 2,文件传送模块,通信服务模块,通信服务模块,网络接入模块,网络接入模块,通信网络,网络 接口,网络 接
10、口,网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作 例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,24,分层的好处,各层之间是独立的。 灵活性好。 结构上可分割开。 易于实现和维护。 能促进标准化工作。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,25,层数多少要适当,若层数太少，就会使每一层的协议太复杂。 层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,26,2.2 OSI参考模型,2.2.1 OSI参考模型的基本概念 在制定计算机网络标准的两大国际组织：国际电报与电话咨询委员会（Consultati
11、ve Committee on International Telegraph and Telephone，CCITT）国际标准化组织（International Standards Organization ，ISO）。CCITT 主要是考虑通信标准的制定；ISO主要是考虑信息处理与网络体系结构。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,27,2.2 OSI参考模型,1974年ISO发表了第一个开放系统互连参考模型OSI/RM（Open System Interconnection /Reference Model）的建议书，即著名的ISO 7498国际标准。我国相应的标准是GB9398。
12、在OSI中 的“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其他任何系统进行通信；,2019年2月14日1时5分,计算机网络,28,2.2 OSI参考模型,OSI标准中，采用的是三级抽象： 体系结构（architecture） 服务定义（service definition） 协议说明（protocol specification）1.体系结构OSI参考模型定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各层所包括的可能的服务。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,29,2.2 OSI参考模型,2.服务定义详细地说明了各层所提供的服务；低层的服务是通
13、过接口向上一层提供的；各层提供的服务与服务的实现无关。3.协议说明OSI标准中的各种协议明确地定义了：应该发送什么样的控制信息；如何解释这个控制信息；协议的规程说明具有最严格的约束。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,30,2.2 OSI参考模型,OSI参考模型的不足：OSI参考模型只是描述了一些概念，用来协调进程间通信标准的制定；在OSI的范围内，只有各种的协议是可以被实现的，而各种产品只有和OSI的协议相一致时才能互连；OSI参考模型并不是一个标准，而是一个在制定标准时所使用的概念性的框架。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,31,2.2 OSI参考模型,2.2.2 OSI
14、参考模型的结构ISO划分七层结构的基本原则： 网中各结点都具有相同的层次； 不同结点的同等层具有相同的功能； 同一结点内相邻层之间通过接口通信； 每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务； 不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,32,OSI参考模型的结构,2019年2月14日1时5分,计算机网络,33,2.2 OSI参考模型,OSI构造了顺序式的七层模型，即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层，不同系统对等层之间按相应协议进行通信，同一系统不同层之间通过接口进行通信。只有最低层物理层完成物理数据传递，其他对等层
15、之间的通信称为逻辑通信。其通信过程为将通信数据交给下一层处理，下一层对数据加上若干控制位后再交给它的下一层处理，最终由物理层传递到对方系统物理层，再逐层向上传递，从而实现对等层之间的逻辑通信。一般用户由最上层的应用层提供服务。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,34,OSI参考模型,物理层物理层是OSI的最低层，它建立在物理通信介质的基础上，作为系统和通信介质的接口，用来实现数据链路实体间透明的比特（bit）流传输。为建立、维持和拆除物理连接，物理层规定了传输介质的机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,35,物理层,2019年2月14日1时
16、5分,计算机网络,36,数据链路层,数据链路层从网络层接收数据，并加上有意义的比特位形成报文头和尾部。这些附加信息的数据单元称为帧。数据链路层负责将数据帧无差错地从一个站点送达下一个相邻站点，即通过一些数据链路层协议完成在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,37,数据链路层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,38,数据链路层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,39,网络层,网络层负责数据包经过多条链路、由信源到信宿的传递过程，并保证每个数据包能够成功和有效率地从出发点到达目的地。为实现端到端的传递，网络层提供了两种服务：线路交换和
17、路由选择。线路交换是在物理链路之间建立临时的连接，每个数据包都通过这个临时链路进行传输；路由选择是选择数据包传输的最佳路径。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,40,网络层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,41,2019年2月14日1时5分,计算机网络,42,传输层,传输层负责整个消息从信源到信宿（端到端）的传递过程，同时保证整个消息无差错、按顺序地到达目的地，并在信源和信宿的层次上进行差错控制和流量控制。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,43,传输层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,44,传输层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,45,会话层,会
18、话层是网络对话控制器，它建立、维护和同步通信设备之间的交互操作，保证每次会话都正常关闭而不会突然断开，使用户被挂起在一旁。会话层建立和验证用户之间的连接，包括口令和登录确认；它也控制数据的交换，决定以何种顺序将对话单元传送到传输层，以及在传输过程的哪一点需要接收端的确认。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,46,会话层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,47,表示层,表示层保证了通信设备之间的互操作性。该层的功能使得两台内部数据表示结构都不同的计算机能实现通信。它提供了一种对不同控制码、字符集和图形字符等的解释，而这种解释是使两台设备都能以相同方式理解相同的传输内容所必需的。表
19、示层还负责为安全性引入的数据提供加密与解密，以及为提高传输效率提供必需的数据压缩及解压等功能。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,48,表示层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,49,应用层,这是OSI模型的最高层。它是应用进程访问网络服务的窗口。这一层直接为网络用户或应用程序提供各种各样的网络服务，它是计算机网络与最终用户间的界面。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,50,应用层,在应用层中，已制定了多种广泛使用的协议，其中很多是有代表性的协议： 1）文件传递、存取和管理 FTAM。 2）虚拟终端协议 VTP。 3）报文处理系统 MHS。 4）作业传递与操作 JTM。
20、 5）事务处理TP等。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,51,应用层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,52,OSI参考模型,物理层、数据链路层和网络层是网络支持层。会话层、表示层和应用层是用户支持层。传输层链接网络支持层与用户支持层。物理层协调在物理介质上传送比特流所需的各种功能。数据链路层负责将数据单元无差错地从一个站交付到下一个站。网络层负责将包通过多条网络链路进行从源站到目的站的交付。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,53,OSI参考模型,传输层负责将完整的报文从源端到目的端的传递。会话层在相互通信的设备之间建立和维持交互，并保证它们的同步。表示层通过将数据
21、转换为彼此都同意的格式，确保在相互通信的设备之间的互操作性。应用层使用户能够接入到网络。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,54,OSI环境中的数据传输过程,2019年2月14日1时5分,计算机网络,55,OSI环境中的数据传输过程,2019年2月14日1时5分,计算机网络,56,2.2 OSI参考模型,2.2.5 面向连接服务与无连接服务1. 通信服务类型通信子网的服务是指通信子网对主机间数据传输的效率和可靠性所提供的保证机制；通信服务可以分为两大类： 面向连接服务(connect-oriented service)； 无连接服务(connectless service)。,2019
22、年2月14日1时5分,计算机网络,57,2.2 OSI参考模型,需要注意的问题：面向连接服务与无连接服务对实现服务的传输可靠性与协议复杂性有很大的影响；根据主机间数据传输的可靠性要求和效率的不同，设计者可以选择面向连接服务与无连接服务的类型；在网络数据传输的各层，如物理层、数据链路层、网络层与传输层都会涉及面向连接服务与无连接服务的问题。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,58,2.2 OSI参考模型,2. 面向连接服务的特点面向连接服务的数据传输过程必须经过连接建立、连接维护与释放连接的三个过程；面向连接服务的在数据传输过程中，各分组可以不携带目的结点的地址；面向连接服务的传输连接类
23、似一个通信管道，发送者在一端放入数据，接收者从另一端取出数据；面向连接数据传输的收发数据顺序不变，传输可靠性好，但是协议复杂，通信效率不高。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,59,2.2 OSI参考模型,3. 无连接服务的特点无连接服务的每个分组都携带完整的目的结点地址，各分组在系统中是独立传送的；无连接服务中的数据传输过程不需要经过连接建立、连接维护与释放连接的三个过程；数据分组传输过程中，目的结点接收的数据分组可能出现乱序、重复与丢失的现象；无连接服务的可靠性不好，但是协议相对简单，通信效率较高。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,60,2.2 OSI参考模型,4. 确认
24、和重传机制的特点 网络数据传输的可靠性一般通过确认和重传机制保证；确认是指数据分组的接收结点在正确地接收到每个分组后，要求向发送结点发回接收分组的确认信息；在规定的时间内，如果发送结点没有接收到接收结点的确认信息，就认为该数据分组发送失败，发送结点重新发送该数据分组。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,61,2.2 OSI参考模型,5. 服务类型与服务质量通信协议四种类型：面向连接与确认服务；面向连接与不确认服务；无连接与确认服务；无连接与不确认服务。设计者可以根据不同的通信要求，决定选择不同的服务类型。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,62,2.3 TCP/IP参考模型,2
25、.3.1 TCP/IP参考模型的发展1. TCP/IP的起源 在TCP/IP协议研究时，并没有提出参考模型；1974年Kahn定义了最早的TCP/IP参考模型；20世纪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；,2019年2月14日1时5分,计算机网络,63,2.3 TCP/IP参考模型,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。,2019年2月14日
26、1时5分,计算机网络,64,2.3 TCP/IP参考模型,2. TCP/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，使得整个设备在网中都具有惟一的地址；标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,65,2.3 TCP/IP参考模型,2.3.2 TCP/IP参考模型各层的功能 应用层（application layer）传输层（transport layer）互连层（internet layer）主机-网络层（host-to-network
27、layer）,2019年2月14日1时5分,计算机网络,66,TCP/IP参考模型与OSI参考模型的对应关系,2019年2月14日1时5分,计算机网络,67,2.3 TCP/IP参考模型,1. 主机-网络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。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,68,2.3 TCP/IP参考模型,2.互连网络层相当OSI参考模型网络层无连接网络服务； 处理来自传输
28、层的分组发送请求、处理接收的数据报；处理互连的路由选择、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。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,69,2.3 TCP/IP参考模型,3. 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。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,70,2.3 TCP/IP参考模型,4.应用层应用层提供的协议主要有：网络终端协议 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
29、管理协议 SNMP；超文本传输协议 HTTP。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,71,2019年2月14日1时5分,计算机网络,72,2.4 OSI与TCP/IP模型的比较,2.4.1 对OSI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中没有提到；参考模型的设计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。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,73,2.4 OSI与TCP/IP模型的比较,2.4.
30、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他非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层；物理层与数据链路层的划分是必要和合理的，而TCP/IP参考模型却没有做到这点。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,74,2.5 标准组织及管理机构,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 电子工业协会 EIA电气与电子工程师协会 IEEEATM论坛,2019年2月14日1时5分,计算机网络,75,关于因特网的标准化工
31、作,因特网协会 ISOC,因特网研究指导小组 IRSG,因特网研究部 IRTF,因特网工程部 IETF,因特网工程指导小组 IESG,RG,WG,RG,领域,领域,因特网体系结构 研究委员会 IAB,WG,WG,WG,RG：Research Group WG：Working Group,2019年2月14日1时5分,计算机网络,76,2.5 标准组织及管理机构,2.5.2 RFC文档请求评价RFC（Request For Comments）是用于Internet开发团体的最初的技术文档系列；RFC文档从1969年ARPANET出现时就开始存在；任何人都可以提交RFC文档，但它并不是一定会成为标
32、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；网址：http:/www.rfc-editor.org,2019年2月14日1时5分,计算机网络,77,2.5 标准组织及管理机构,RFC系列文档是用数字命名的。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，并且它们会被划分为不同的类别；RFC文档一旦被提交，IFTF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
33、、提案标准、实验性的、信息性或历史性的；,2019年2月14日1时5分,计算机网络,78,制订因特网的正式标准要经过 四个阶段,因特网草案(Internet Draft) 在这个阶段还不是 RFC 文档。 建议标准(Proposed Standard) 从这个阶段开始就成为 RFC 文档。 草案标准(Draft Standard) 因特网标准(Internet Standard),RFC：Request For Comments,2019年2月14日1时5分,计算机网络,79,各种RFC之间的关系,因特网草案,建议标准,草案标准,因特网标准,历史的 RFC,实验的 RFC,提供信息的 RFC,
34、6 种 RFC,2019年2月14日1时5分,计算机网络,80,2.5 标准组织及管理机构,2.5.3 Internet管理机构国家科学基金会 NSF 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,2019年2月14日1时5分,计算机网络,81,五层协议的体系结构,应用层(application layer) 运输层(transport layer) 网络层(ne
35、twork layer) 数据链路层(data link layer) 物理层(physical layer),数据链路层,5 应用层,4 运输层,3 网络层,2 数据链路层,1 物理层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,82,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,应用进程数据先传送到应用层,加上应用层首部，成为应用层 PDU,2019年2月14日1时5分,计算机网络,83,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,应用层 PDU 再传送到运输层,加上
36、运输层首部，成为运输层报文,2019年2月14日1时5分,计算机网络,84,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,运输层报文再传送到网络层,加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组）,2019年2月14日1时5分,计算机网络,85,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,IP 数据报再传送到数据链路层,加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧,2019年2月14日1时5分,计算机网络,86,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,
37、1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,数据链路层帧再传送到物理层,最下面的物理层把比特流传送到物理媒体,2019年2月14日1时5分,计算机网络,87,主机 1 向主机 2 发送数据,应用层(application layer),5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,物理传输媒体,主机 1,AP2,AP1,电信号（或光信号）在物理媒体中传播 从发送端物理层传送到接收端物理层,主机 2,2019年2月14日1时5分,计算机网络,88,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,物理层接收到比特流，上交给数据链路层,2019年2月
38、14日1时5分,计算机网络,89,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,数据链路层剥去帧首部和帧尾部 取出数据部分，上交给网络层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,90,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,网络层剥去首部，取出数据部分 上交给运输层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,91,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,运输层剥去首部，取出数据部分 上交给应用层,
39、2019年2月14日1时5分,计算机网络,92,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,应用层剥去首部，取出应用程序数据 上交给应用进程,2019年2月14日1时5分,计算机网络,93,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,我收到了 AP1 发来的 应用程序数据！,2019年2月14日1时5分,计算机网络,94,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,应 用 程 序 数 据,10100110
40、100101 比 特 流 110101110101,注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次,应 用 程 序 数 据,2019年2月14日1时5分,计算机网络,95,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,10100110100101 比 特 流 110101110101,计算机 2 的物理层收到比特流后 交给数据链路层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,96,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,数据链路层剥去帧首部和帧尾部后 把帧的数据部分交给网络层
41、,H2,T2,2019年2月14日1时5分,计算机网络,97,H3,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,网络层剥去分组首部后 把分组的数据部分交给运输层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,98,H4,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,运输层剥去报文首部后 把报文的数据部分交给应用层,2019年2月14日1时5分,计算机网络,99,应 用 程 序 数 据,H5,应 用 程 序 数 据,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,
42、3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,应用层剥去应用层 PDU 首部后 把应用程序数据交给应用进程,2019年2月14日1时5分,计算机网络,100,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,我收到了 AP1 发来的 应用程序数据！,2019年2月14日1时5分,计算机网络,101,TCP/IP的体系结构,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,4 3 2 1,路由器在转发分组时最高只用到网络层 而没有使用运输层和应用
43、层。,2019年2月14日1时5分,计算机网络,102,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,Everything over IP IP 可为各式各样的应用程序提供服务,IP over Everything IP 可应用到各式各样的网络上,2019年2月14日1时5分,计算机网络,103,客户进程和服务器进程 使用 TCP/IP 协议进行通信,数据链路层,物理层,运输层,网络层,数据链路层,物理层,运输层,网络层,应用层,应用层,因特网,以后就逐级使用下层 提
44、供的服务 (使用 TCP 和 IP）,2019年2月14日1时5分,计算机网络,104,功能较强的计算机 可同时运行多个服务器进程,数据链路层,物理层,运输层,网络层,应用层,计算机 3,因特网,2019年2月14日1时5分,计算机网络,105,小 结,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；ISO定义的开放系统互联参考模型对推动网络协议标准化的研究起到了重要的作用；广泛应用使TCP/IP协议成为事实上的标准。,
