1、2022-6-2012022-6-202網(wǎng)際互連的動(dòng)機(jī)網(wǎng)際互連的動(dòng)機(jī)Internet通信目前已經(jīng)成為人們生活的一個(gè)基本部分。WWW（萬(wàn)維網(wǎng)）可以把諸如氣象條件、股票價(jià)格和飛機(jī)航班等多樣化的信息包含在內(nèi)（生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴）（生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴）然而在若干年前，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用并非如此廣泛，當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)都是為一些特殊行業(yè)特殊行業(yè)建立的，也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以互相之間很難通信，所以迫切需要一個(gè)統(tǒng)一“體系結(jié)構(gòu)”來(lái)完成網(wǎng)際互連。2022-6-203網(wǎng)際互連的動(dòng)機(jī)（續(xù)）網(wǎng)際互連的動(dòng)機(jī)（續(xù)）“體系結(jié)構(gòu)”（Architecture）是指一個(gè)對(duì)象的設(shè)計(jì)和構(gòu)建為特定目的而設(shè)計(jì)的傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（TCP/IP）如何通過網(wǎng)絡(luò)

2、在兩個(gè)端口之間可靠而有效地路由數(shù)據(jù)。（當(dāng)時(shí)共有4種體系結(jié)構(gòu)）2022-6-204網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分類網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分類1、IBM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（SNA）早在1974年首次公布的SNA是IBM為了連接他的3270系列產(chǎn)品而推出的方案。SNA包括一套聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。SNA這個(gè)體系結(jié)構(gòu)中，包括大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（主機(jī)）、中型機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、3270終端和臺(tái)式計(jì)算機(jī)，并有一個(gè)使這些系統(tǒng)與主機(jī)系統(tǒng)通信或系統(tǒng)間相互對(duì)等通信的策略。世界上第一個(gè)按分層方式制定的體系結(jié)構(gòu)介介質(zhì)質(zhì)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器2022-6-205網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分類（續(xù)）網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分類（續(xù)）2、DECnet（美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司）DECnet 是由數(shù)字設(shè)備公司（Dig

3、ital Equipment Corporation）推出并支持的一組協(xié)議集合。 在1975年推出自己的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)DNA（ Digital Network Architecture）。最初的 DECnet 支持兩臺(tái)直接相連的小型機(jī)之間的通信。 DEC Compaq HP2022-6-206網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分類（續(xù)）網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分類（續(xù)）3、AppleTalkAppleTalk網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是在蘋果計(jì)算機(jī)公司在20世紀(jì)八十年代開發(fā)并不斷完善的局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簇，這種網(wǎng)絡(luò)利用Apple計(jì)算機(jī)的打印機(jī)端口相連接。 AppleTalk的目標(biāo)是允許多用戶共享資源，因此AppleTalk是C/S（分布式客戶/服務(wù)

4、器）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個(gè)早期實(shí)現(xiàn)版本。2022-6-207網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分類（續(xù)）網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分類（續(xù)）4、TCP/IP與其他體系結(jié)構(gòu)不同，TCP/IP協(xié)議組的發(fā)展目標(biāo)是，允許在許多獨(dú)立的廠商系統(tǒng)間進(jìn)行通信。在1983年，TCP/IP成為美國(guó)國(guó)防部Internet的官方運(yùn)輸機(jī)制，它融進(jìn)了一個(gè)跨越全球的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)。它具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)能力，并且正在不斷地變得更加流行，這是因?yàn)樗拈_發(fā)是開放的，并且受到美國(guó)政府的支持。這種協(xié)議經(jīng)過很好的測(cè)試，并具有很好的文檔。大多數(shù)操作系統(tǒng)（Windows、UNIX）都集成TCP/IP協(xié)議2022-6-208第一章第一章 引引 言言2022-6-209Internet

5、是一個(gè)結(jié)構(gòu)化且組織良好的系統(tǒng)，要了解Internet是如何工作以及它與TCP/IP的關(guān)系，需要首先定義協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的概念，此外還要了解開發(fā)Internet標(biāo)準(zhǔn)的一些組織。你也許認(rèn)為，在計(jì)算機(jī)之間建立通信，就是怎樣確保數(shù)據(jù)由一臺(tái)計(jì)算機(jī)流向另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的問題，其實(shí)不然，由于各種計(jì)算機(jī)總是不盡相同，所以它們之間的數(shù)據(jù)傳輸要比想象中的復(fù)雜得多。（就好像把一輛寶馬轎車的變速器換到奔馳車上一樣）2022-6-2010這種不兼容導(dǎo)致了一個(gè)基本的問題：那就是不同的計(jì)算機(jī)怎樣實(shí)現(xiàn)通信呢？不同國(guó)家商業(yè)代表如何溝通？1、每個(gè)人講不同的語(yǔ)言，所以需要翻譯。2、他們必須共同遵守一個(gè)協(xié)議，這個(gè)協(xié)議規(guī)定他們以怎樣的方式、規(guī)則

6、進(jìn)行討論。 （交易方式，交易類別，交易價(jià)值）同樣，計(jì)算機(jī)間互相通信，也需要協(xié)議以決定誰(shuí)“說(shuō)話”，需要翻譯者來(lái)翻譯各種語(yǔ)言2022-6-2011協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信發(fā)生在不同系統(tǒng)的實(shí)體之間，而一個(gè)實(shí)體是能夠發(fā)送和接收信息的任何東西（PC、HUB、Switch、Router、GW）要進(jìn)行通信，兩個(gè)實(shí)體之間必須統(tǒng)一協(xié)議。協(xié)議：是一組控制數(shù)據(jù)通信的規(guī)則。 語(yǔ)法語(yǔ)法：數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和格式 語(yǔ)義語(yǔ)義：比特流每一部分的意思 同步同步：數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)發(fā)送的時(shí)間和速度以兩個(gè)異國(guó)朋友之間的交流為例，指出語(yǔ)法、語(yǔ)義、同步以兩個(gè)異國(guó)朋友之間的交流為例，指出語(yǔ)法、語(yǔ)義、同步選擇的語(yǔ)言為語(yǔ)法、該語(yǔ)言的具體含義為語(yǔ)義

7、、交流速度為同步選擇的語(yǔ)言為語(yǔ)法、該語(yǔ)言的具體含義為語(yǔ)義、交流速度為同步2022-6-2012協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）標(biāo)準(zhǔn)：能夠給設(shè)備廠商創(chuàng)建和維護(hù)一個(gè)開放和競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)并確保數(shù)據(jù)和電信的技術(shù)和處理方面在國(guó)內(nèi)和國(guó)際上的互操作性。事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)：并未被某個(gè)組織批準(zhǔn)， 卻被廣泛采用的（快、新、不穩(wěn)定，IBM，Cisco，HuaWei，H3C）合法上的標(biāo)準(zhǔn)：已被正式的組織通過并確定的（慢、舊、穩(wěn)定，IEEE）2022-6-2013制定標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)制定標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)ANSI國(guó)際電子技術(shù)委員會(huì)IEC國(guó)際電信聯(lián)盟ITU（前身國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)CCITT）電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA電氣與電子工程師

8、協(xié)會(huì)IEEE國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)協(xié)會(huì)NIST國(guó)際商用機(jī)器公司IBM（雖不是標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，但研制開發(fā)了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系機(jī)構(gòu)SNA，擴(kuò)展二-十進(jìn)制交換碼BCD碼）2022-6-2014發(fā)展歷史發(fā)展歷史1969年，分組網(wǎng)絡(luò)ARPANET：網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCP）1973年，引進(jìn)傳輸控制協(xié)議（TCP）1981年，引進(jìn)網(wǎng)際協(xié)議（IP）1982年，標(biāo)準(zhǔn)化為TCP/IP協(xié)議組1983年，取代NCP，作為標(biāo)準(zhǔn)組件進(jìn)入BSD UNIX1992年，成立因特網(wǎng)協(xié)會(huì)（ISOC），下分若干職能組，因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)組（IAB）是ISOC的技術(shù)顧問組2022-6-2015網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCP）20世紀(jì)60年

9、代，研究機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)都是獨(dú)立的設(shè)備，不同種類的計(jì)算機(jī)之間無(wú)法通信，為了能夠方便科研機(jī)構(gòu)之間共享資源，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（ARPA）開始研究聯(lián)網(wǎng)概念。1969年，ARPAnet網(wǎng)絡(luò)誕生，每個(gè)主機(jī)連接到一個(gè)IMP（接口報(bào)文處理機(jī)）上。ARPANET主要是以軍事為目的主要是以軍事為目的2022-6-2016網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCP）（續(xù)）（續(xù)）IMPIMPIMPIMPNCP（網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議）加州大學(xué)洛杉機(jī)分校加州大學(xué)圣巴巴拉分校斯坦福研究院猶他大學(xué)最早的ARPAnet網(wǎng)絡(luò)類似于Gateway，連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)2022-6-2017阿帕網(wǎng)連接方式簡(jiǎn)圖阿帕網(wǎng)連接方式簡(jiǎn)圖2022-6-20

10、18國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）/（Milnet）另一個(gè)有重大影響力的網(wǎng)絡(luò)是NSFNet，NSF認(rèn)識(shí)到ARPANET所進(jìn)行工作的重要性并決定發(fā)展自己的網(wǎng)絡(luò)。NSFNet連接了大學(xué)和政府職能部門的許多超級(jí)計(jì)算機(jī)。隨著NFSNet的流行，NSF通過升級(jí)它的骨干通信線提高其網(wǎng)絡(luò)的能力。最開始是56Kbps的網(wǎng)絡(luò)線路，后來(lái)提高到T-1（1.544Mbps）網(wǎng)絡(luò)線，直到最后為T-3 （43Mbps）網(wǎng)絡(luò)線，NFSNet很快變成最快的Internet。在1980年后和1990年初，NFSNet代替了舊有速度慢的ARPANET，成為Internet正式骨干網(wǎng)。2022-6-2019當(dāng)今的當(dāng)今的I

11、nternet在1992年，CERN（歐洲粒子物理實(shí)驗(yàn)室）和Tim Berners-Lee提出了一個(gè)稱為WWW的概念，隨后一年，發(fā)布了稱為Mosaic的WWW ( World Wide Web )客戶程序。這兩件事綜合在一起就使得I n t e r n e t從一個(gè)由科學(xué)家和學(xué)生使用的文本工具轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎蓭装偃f(wàn)人使用的圖形工具。當(dāng)今，對(duì)WWW的快速瀏覽使得我們很容易看到Internet發(fā)展的重要性。Internet不再僅用于學(xué)術(shù)和軍事通信以及研究目的。2022-6-2020Internet管理組織管理組織隨著Internet變得越來(lái)越大，以及新技術(shù)的采用來(lái)加強(qiáng)Internet的功能：大家可能認(rèn)為

12、管理Internet的組織一直非常忙碌，這只說(shuō)對(duì)了一部分：實(shí)際上，沒有一個(gè)組織對(duì)Internet負(fù)責(zé)，沒有首席執(zhí)行官或領(lǐng)導(dǎo)，甚至沒有主席。事實(shí)是Internet仍沿襲了60年代形成時(shí)的多元化模式。不過，還是有幾個(gè)組織幫著展望新的Internet技術(shù)、管理注冊(cè)過程以及處理其他與運(yùn)行主要網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的事情。2022-6-2021國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)（國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)（ISOC）國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)（Internet Society,簡(jiǎn)稱ISOC）正式成立于1992年1月，總部設(shè)在美國(guó)的美國(guó)弗吉尼亞州萊斯頓地區(qū)(Reston)。提出成立ISOC的構(gòu)想最早源于1991年6月在丹麥丹麥?zhǔn)锥几绫竟e行的國(guó)際網(wǎng)絡(luò)會(huì)議上。創(chuàng)

13、立者希望通過成立一個(gè)全球性的互聯(lián)網(wǎng)組織，使其能夠在推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)全球化，加快網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)、應(yīng)用軟件發(fā)展，提高互聯(lián)網(wǎng)普及率等方面發(fā)揮重要的作用。 ISOC作為一個(gè)非政府、非贏利的行業(yè)性國(guó)際組織，迄今已擁有來(lái)自全世界各地的150多個(gè)組織成員和6000名個(gè)人成員。它同時(shí)還負(fù)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF），互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)委員會(huì)（IAB）等組織的組織與協(xié)調(diào)工作。 2022-6-2022TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)化過程標(biāo)準(zhǔn)化過程1、Internet協(xié)會(huì)（ISOC： Society ）推動(dòng)、支持、促進(jìn)Internet發(fā)展的專業(yè)組織2、Internet體系結(jié)構(gòu)委員會(huì)（IAB）：技術(shù)監(jiān)督和協(xié)調(diào)的機(jī)構(gòu)，由來(lái)自不同專業(yè)的15個(gè)志愿者

14、組成，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)編輯和技術(shù)審核。3、Internet工程專門小組（IETF）：面向近期標(biāo)準(zhǔn)的組織，分為9個(gè)領(lǐng)域（應(yīng)用、尋址、安全）4、Internet研究專門小組（IRTF）：對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)的項(xiàng)目進(jìn)行研究。IETF和IRTF隸屬于IABIPV4/IPV6/IPV92022-6-2023請(qǐng)求評(píng)論（請(qǐng)求評(píng)論（RFC）在Internet的整個(gè)發(fā)展過程中的所有思想和著重點(diǎn)都以一種稱為RFC的文檔格式存在。這些文檔討論了與Internet相關(guān)的計(jì)算和計(jì)算機(jī)通信的很多方面。第一個(gè)RFC（RFC1），題目是“Host Software”，是由Steve Crocker（一個(gè)加州大學(xué)的研究生，最初25個(gè)RFC中的8個(gè)是

15、他寫的）在1969年4月寫的。對(duì)于對(duì)Internet的歷史感興趣的人來(lái)說(shuō)，這些早期的RFC提供了引人入勝的語(yǔ)句。這些描述Internet協(xié)議的文檔，有的由IETF和IESG（還有許多在這些工作組之后成立的組織）定義，也以RFC的方式出版。RFC的編輯者也是RFC的出版者，他們有責(zé)任檢查這些文檔的最終版本。2022-6-2024請(qǐng)求評(píng)論（請(qǐng)求評(píng)論（RFC）IETF網(wǎng)站：獲取RFC文檔：/rfc.html 當(dāng)前最實(shí)用的RFC文檔目錄：/in-notes/std/std1.txt 中國(guó)協(xié)議分析網(wǎng)：http:

16、/http:/ -下載RFCIPV4/IPV6： 2022-6-2025Internet的明天的明天隨著I n t e r n e t使用和普及的不斷擴(kuò)大， I n t e r n e t技術(shù)也在隨之發(fā)展。有不少項(xiàng)目正在啟動(dòng)，以提高現(xiàn)有的這些技術(shù)，其中三個(gè)最有發(fā)展前途的項(xiàng)目是： 下一代Internet（1998年克林頓提出） 超高速骨干網(wǎng)服務(wù)vBNS（1999年宣布從洛杉磯到舊金山的（2.5Gbps）的鏈路建成） Internet2I2（這個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有最高9.6 Gbps的帶寬）2022-6-2026第二章第二章 OSI模型和模型和TCP/IP 協(xié)議族協(xié)議族

17、2022-6-2027OSI模型模型OSI模型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)創(chuàng)立的。ISO是由許多國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化組織成員組成的，其中包括美國(guó)首要的非政府標(biāo)準(zhǔn)化組織機(jī)構(gòu)-美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會(huì)(ANSI)。OSI標(biāo)準(zhǔn)是以IBM的一種稱為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(SNA)的分層網(wǎng)絡(luò)方案為模式設(shè)計(jì)的，形式上也很類似。但是，OSI模型比起SNA來(lái)要更精簡(jiǎn)和雅致些。ISO是個(gè)組織是個(gè)組織OSI是個(gè)是個(gè)模型模型2022-6-2028OSI模型與模型與TCP/IP模型模型應(yīng)用層應(yīng)用層（Application Layer）表示層表示層（Presentation Layer）會(huì)話層會(huì)話層（Session Layer）傳輸層傳輸層（T

18、ransport Layer）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer）數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）物理層物理層（Physical Layer）應(yīng)用層應(yīng)用層運(yùn)輸層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層OSI模型模型網(wǎng)際協(xié)議組網(wǎng)際協(xié)議組2022-6-2029OSI模型模型OSI模型是一個(gè)7層模型。每一層實(shí)現(xiàn)特定的功能，并且只與上下兩層直接通信。高層協(xié)議偏重于處理用戶服務(wù)和各種應(yīng)用請(qǐng)求。低層協(xié)議偏重于處理實(shí)際的信息傳輸。分層協(xié)議的目的在于把各種特定的功能分離開來(lái)，并使其實(shí)現(xiàn)對(duì)其他層次來(lái)說(shuō)是透明的。這種分層結(jié)構(gòu)使各個(gè)層次的設(shè)計(jì)和測(cè)試相對(duì)獨(dú)立。類似結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)（即從上到下的

19、程序設(shè)計(jì)），它們都是基于同樣的概念。2022-6-2030兩個(gè)領(lǐng)導(dǎo)人之間的對(duì)話協(xié)議兩個(gè)領(lǐng)導(dǎo)人之間的對(duì)話協(xié)議2022-6-2031小問題？小問題？?jī)蓚€(gè)用戶通過OICQ聊天軟件聊天，簡(jiǎn)單描述一下聊天過程中，OSI七層模型各層的作用？2022-6-2032OSI模型工作原理模型工作原理兩個(gè)不相兼容的站點(diǎn)，只要都支持OSI模型，就能互相通信。從邏輯上講，兩個(gè)站點(diǎn)的對(duì)等層直接通信。而實(shí)際上，每一層都只與相鄰的上下兩層直接通信。當(dāng)程序需要發(fā)送信息時(shí)，它把數(shù)據(jù)交給應(yīng)用層。應(yīng)用層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理后，傳給表示層。再經(jīng)過一次加工后，數(shù)據(jù)被送到會(huì)話層。這一過程一直繼續(xù)到物理層接收數(shù)據(jù)后進(jìn)行實(shí)際的傳輸。在另一端，順

20、序剛好相反。2022-6-2033應(yīng)用應(yīng)用OSI七層協(xié)議進(jìn)行通信七層協(xié)議進(jìn)行通信每一層執(zhí)行功每一層執(zhí)行功能并將信息送能并將信息送往下一層往下一層每一層執(zhí)行功每一層執(zhí)行功能并將信息送能并將信息送往上一層往上一層2022-6-2034OSI模型概述應(yīng)用層模型概述應(yīng)用層最高層，即應(yīng)用層（Aplication Layer），負(fù)責(zé)與用戶和應(yīng)用程序進(jìn)行通信。之所以稱它為應(yīng)用層，是因?yàn)樗W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不同于用戶的各種應(yīng)用，例如工資冊(cè)或會(huì)計(jì)程序、圖像設(shè)計(jì)工具包、語(yǔ)言翻譯工具或數(shù)據(jù)庫(kù)程序等。典型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用包括萬(wàn)維網(wǎng)應(yīng)用、電子郵件、文件傳輸、遠(yuǎn)程登陸等。WWWSMTP&POP3FTPTELNET2

21、022-6-2035OSI模型概述表示層模型概述表示層以用戶可理解的格式為上層用戶提供必要的數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，有兩臺(tái)計(jì)算機(jī)使用不同的數(shù)字和字符格式。表示層負(fù)責(zé)在這兩種不同的數(shù)據(jù)格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，用戶將感覺不到這種差別。數(shù)據(jù)與信息之間的差異是表示層需要解決的問題。功能如下：l翻譯l加密/解密l認(rèn)證l壓縮（公元前100-44年，Caesar提出）2022-6-2036OSI模型概述表示層（續(xù)）模型概述表示層（續(xù)）翻譯：一條信息的內(nèi)部表示在不同的機(jī)器之間可能會(huì)有很大的差異，例如：比如有一個(gè)在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。其中一臺(tái)計(jì)算機(jī)使用ASCII編碼存儲(chǔ)信息，另一臺(tái)使用EBCDIC編碼，它們代表了存儲(chǔ)

22、數(shù)據(jù)的兩種不同方式。網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò)ASCII碼碼PCEBCDIC碼碼PCHello!2022-6-2037OSI模型概述表示層（續(xù)）模型概述表示層（續(xù)）翻譯可以使用直接或者間接方法解決：直接方法：在接收端ASCII碼被翻譯成EBCDIC碼接收端接收端發(fā)送端發(fā)送端ASCII/編碼編碼1轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器ASCII/編碼編碼n轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器直接方法直接方法使用使用ASCII使用編碼使用編碼1使用編碼使用編碼n2022-6-2038OSI模型概述表示層（續(xù)）模型概述表示層（續(xù)）間接方法：發(fā)送端將ASCII碼翻譯成一種標(biāo)準(zhǔn)格式，在接收端將該標(biāo)準(zhǔn)格式翻譯成EBCDIC碼接收端接收端ASCII/標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器標(biāo)

23、準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器/EBCDIC標(biāo)準(zhǔn)格式標(biāo)準(zhǔn)格式發(fā)送端發(fā)送端使用使用ASCII使用使用EBCDIC間接方法間接方法直接方法和間接方法直接方法和間接方法 哪個(gè)更優(yōu)？哪個(gè)更優(yōu)？2022-6-2039OSI模型概述表示層（續(xù)）模型概述表示層（續(xù)）加密/解密為了傳送敏感信息，如軍事或者金融數(shù)據(jù)，系統(tǒng)必須能夠保證保密性。任何系統(tǒng)都不可能完全防止對(duì)傳輸介質(zhì)未經(jīng)授權(quán)的訪問，一個(gè)更實(shí)際的保護(hù)信息的方法是對(duì)它加以改變，使只有經(jīng)過授權(quán)的用戶才能理解它。網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò)加密算法加密算法解密算法解密算法密文密文明文明文明文明文KeKd發(fā)送端發(fā)送端接收端接收端2022-6-2040OSI模型概述表示層（續(xù)）模型概述表示層（續(xù)

24、）加密和解密的方法分為兩種類型：傳統(tǒng)的和公開密鑰的1、傳統(tǒng)方法：加密密鑰（Ke）和解密密鑰（Kd）使相同的，并且保密。方法可分為替代（單字母替代和多字母替代）和變位。單字母替代中，加密只是簡(jiǎn)單地給字符的ASCII碼加一個(gè)數(shù)，解密只是簡(jiǎn)單地將ASCII碼減去相同的數(shù)。2022-6-2041OSI模型概述表示層（續(xù)）模型概述表示層（續(xù)）例如：密鑰值是3，每個(gè)字符被位于其后相隔三個(gè)字符的另一個(gè)字符代替（D取代A，G取代D）。例題：已知密鑰值是3，下面明文加密之后的密文是什么？網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò)加密算法加密算法解密算法解密算法明文明文HelloKe3Kd3發(fā)送端發(fā)送端接收端接收端明文明文Hello密文密文Kh

25、oor2022-6-2042OSI模型概述表示層（續(xù)）模型概述表示層（續(xù)）多字母加密技術(shù)是找出字符在文本中的位置并將該值作為密鑰（空格算一位，但不用參與加密）。12345Hello網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò)加密算法加密算法解密算法解密算法明文明文HelloKe位置位置Kd位置位置發(fā)送端發(fā)送端接收端接收端明文明文Hello密文密文IgoptKe=1 Ke=2 K3=3 Ke=4 Ke=5Igopt2022-6-2043OSI模型概述表示層（續(xù)）模型概述表示層（續(xù)）變位：另一個(gè)更安全的方法就是變位加密，字符將保持它們?cè)诿魑牡母袷剑鼈兊奈恢脤⒈桓淖儭⑽谋揪幣懦梢粋€(gè)二維的表格，并根據(jù)密鑰來(lái)互相換列。例如：明文和

26、密鑰如下，試求密文？12 3 4 5 6 7 8AOB ADF D D X D F T CB E H Y A H U B12 345 67843 578 621明明 文文密密 鑰鑰密文密文明文明文密文密文2022-6-2044OSI模型概述表示層（續(xù)）模型概述表示層（續(xù)）12 3 4 5 6 7 8AOB ADF D D X D F T CB E H Y A H U B12 345 67843 578 621密密 鑰鑰12 3 4 5 6 7 8DA O ABC T D F D F X DB U E B H H Y A明明 文文 密密 文文說(shuō)明：明文中的第一列對(duì)應(yīng)密文中的第四列，明文中的第二列

27、對(duì)應(yīng)密文中的第三列所以將明文中的第一列變位到密文中的第四列2022-6-2045OSI模型概述表示層（續(xù)）模型概述表示層（續(xù)）認(rèn)證：意味著驗(yàn)證發(fā)送者的身份，一種認(rèn)證技術(shù)就是試圖驗(yàn)證一條信息是否來(lái)自一個(gè)可信的發(fā)送者而不是一個(gè)冒名頂替者，而數(shù)字簽名是基于公開密鑰的加密/解密。運(yùn)用在銀行，電子商務(wù)2022-6-2046OSI模型概述表示層（續(xù)）模型概述表示層（續(xù)）數(shù)據(jù)壓縮：它能在保持原意的基礎(chǔ)上減少信息的比特?cái)?shù)。如果傳輸很昂貴的話，壓縮將顯著地降低費(fèi)用，并提高單位時(shí)間發(fā)送的信息量。當(dāng)我們發(fā)送的不是純文本的數(shù)據(jù)（音頻，視頻），數(shù)據(jù)壓縮就顯得尤為重要了。l無(wú)損壓縮：在壓縮后，我們獲得與壓縮前完全相同的數(shù)

28、據(jù)，不會(huì)丟失任何數(shù)據(jù)（安全）l有損壓縮：解壓后不必和原始信息完全一致時(shí)采用的壓縮方式，例如：視頻、圖像2022-6-2047OSI模型概述表示層（練習(xí)）模型概述表示層（練習(xí)）1、用密鑰為4的單字母表替代加密下列報(bào)文。This is a good example密文：Xlmw mw e kssh ibeqtpi2、用多字母表替代解密下列報(bào)文 One plus one is two12345678O nePlus12345678nlbkfnk減減Kd明文：明文：Nlb kfnk ecs ud cev2022-6-2048OSI模型概述表示層（練習(xí)）模型概述表示層（練習(xí)）3、利用變位加密的方法將下列

29、原文加密，明文和密鑰如下：1234567891011AGOODGOODFRIENDISBETTERTHAATREASUREN12345678910116931051248711明明 文文密密 鑰鑰2022-6-2049OSI模型概述表示層（練習(xí)）模型概述表示層（練習(xí)）1234567891011DGGOAOOODDIINFSRERTTEBAHETASTUEAERRN密密 文文2022-6-2050分層概念分層概念應(yīng)用層：處理特定的應(yīng)用程序細(xì)節(jié)傳輸層：為兩臺(tái)主機(jī)上的應(yīng)用程序提供端到端的通訊網(wǎng)絡(luò)層：處理分組在網(wǎng)絡(luò)中的活動(dòng)：選路鏈路層：處理與電纜（或其他任何傳輸媒介）的物理接口細(xì)節(jié)應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層傳

30、輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層鏈路層Telnet/FTPTCP/UDPIP/ICMP設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序及接口卡2022-6-2051TCP/IP模型網(wǎng)絡(luò)接口層模型網(wǎng)絡(luò)接口層/鏈路層鏈路層TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)并沒有定義具體的網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議支持已有的通信協(xié)議局域網(wǎng)：l以太網(wǎng)l令牌環(huán)網(wǎng)l廣域網(wǎng)：lX.25（包交換網(wǎng)）l點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP（撥號(hào)網(wǎng)）- PPPOEl2022-6-2052TCP/IP模型網(wǎng)際層模型網(wǎng)際層TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)中正式定義的第一層主要功能：（不同物理網(wǎng)絡(luò)）尋址和地址轉(zhuǎn)換主要協(xié)議：l網(wǎng)際協(xié)議（IP）l地址解析協(xié)議（ARP）l網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）l網(wǎng)際組管理協(xié)議（IGMP）l2022-6-2053T

31、CP/IP模型網(wǎng)際層（續(xù)）模型網(wǎng)際層（續(xù)）網(wǎng)際協(xié)議IP（Internet Protocol）IP中的數(shù)據(jù)單元是數(shù)據(jù)報(bào)主要功能：l負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)報(bào)交付給主機(jī)：當(dāng)目標(biāo)主機(jī)與源主機(jī)處于不同的物理網(wǎng)絡(luò)時(shí)，IP負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)報(bào)路由到相應(yīng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)上，完成路由的物理設(shè)備稱為路由器（Router）。lIP不負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)交付的可靠性，這由上層完成。2022-6-2054TCP/IP模型網(wǎng)際層（續(xù)）模型網(wǎng)際層（續(xù)）地址解析協(xié)議ARP（Address Resolution Protocol ）要實(shí)現(xiàn)最終通信，IP地址是不夠的，需要知道雙方的物理（硬件）地址，ARP用于獲得指定IP地址的目標(biāo)主機(jī)的物理地址。使用ARP：主機(jī)在網(wǎng)

32、絡(luò)上發(fā)送帶有目標(biāo)主機(jī)IP地址的廣播，只有具有此IP地址的目標(biāo)主機(jī)會(huì)響應(yīng)該請(qǐng)求，并發(fā)回含有其物理地址的響應(yīng)。2022-6-2055TCP/IP模型網(wǎng)際層（續(xù)）模型網(wǎng)際層（續(xù)）控制報(bào)文協(xié)議ICMP（Internet Control Message Protocol ）由于IP的交付是不可靠的，ICMP提供一種機(jī)制，用以向源主機(jī)報(bào)告IP數(shù)據(jù)報(bào)在交付時(shí)出現(xiàn)的一些錯(cuò)誤。ICMP消息包含在IP數(shù)據(jù)報(bào)之內(nèi)，因而能找到主機(jī)的路徑。2022-6-2056TCP/IP模型網(wǎng)際層（續(xù)）模型網(wǎng)際層（續(xù)）網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP（Internet Group Management Protocol ）IGMP提供帶多播組

33、標(biāo)識(shí)的路由，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都支持多播。TCP/IP支持下面三種類型的數(shù)據(jù)發(fā)送：l廣播：l多播：l單播：IGMP消息位于IP數(shù)據(jù)報(bào)中。2022-6-2057TCP/IP模型運(yùn)輸層（續(xù)）模型運(yùn)輸層（續(xù)）應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層用戶用戶功能功能網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)功能功能面向信息面向信息處理處理面向面向通信通信兩種觀點(diǎn)劃分高兩種觀點(diǎn)劃分高層與低層層與低層負(fù)責(zé)主機(jī)到主機(jī)間的端負(fù)責(zé)主機(jī)到主機(jī)間的端(口口)到端到端(口口)的通信的通信主要功能：主要功能：傳輸控制協(xié)議（傳輸控制協(xié)議（TCP）：用于面向連接的服務(wù)）：用于面向連接的服務(wù)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）：面向無(wú)

34、連接的服務(wù)）：面向無(wú)連接的服務(wù)主要協(xié)議：主要協(xié)議：2022-6-2058面向連接與非連接面向連接與非連接面向連接：進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之前，必須與通信方建立一條專用路徑，這樣既確定了通信方之前存在路由，又保證了通信雙方都是活動(dòng)的，都可彼此響應(yīng)。特點(diǎn)：通信雙方建立通信信道需要很多開支，為了保證傳輸無(wú)誤，又要驗(yàn)證正確性，速度慢。無(wú)連接：卻不保證接收端是否正在收聽或是否能聽到，無(wú)連接類似郵政服務(wù)，發(fā)信人把信裝入郵筒，至于收信人是否想收到或是否能收到，發(fā)信人都不清楚，特點(diǎn)：速度快。2022-6-2059編址編址使用TCP/IP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)使用了3個(gè)等級(jí)的地址。l物理地址（MAC地址）l邏輯地址（IP地址）l端

35、口地址（PORT地址）每一個(gè)地址都與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中的特定層對(duì)應(yīng)。2022-6-2060編址編址-物理地址物理地址物理地址：也叫做鏈路地址，包含在數(shù)據(jù)鏈路層使用的幀中，是最低級(jí)的地址，該地址的長(zhǎng)度和格式是可變的，取決于網(wǎng)絡(luò)種類。l以太網(wǎng)（Ethernet）：6字節(jié)，48位比特地址，不變。00-0A-EB-7D-E1-C9lLocalTalk：1字節(jié)，8位動(dòng)態(tài)地址（每次接入網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)改變），最初為AppleTalk，1989年改名為L(zhǎng)ocalTalk。2022-6-2061編址編址-邏輯地址邏輯地址邏輯地址對(duì)于通信是必需的，這種通信服務(wù)與底層物理網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)，在互聯(lián)網(wǎng)中僅使用物理地址是不合適的。

36、因此需要一種通用編址系統(tǒng)來(lái)唯一標(biāo)識(shí)每一個(gè)主機(jī)，目前邏輯地址（IPV4）是一個(gè)32位地址，因特網(wǎng)上沒有兩個(gè)主機(jī)具有同樣的IP地址。不同的網(wǎng)絡(luò)具有不同的物理地址格式，形式無(wú)法統(tǒng)一，例如：以太網(wǎng)和LocalTalk格式不同。2022-6-2062TCP/IP模型應(yīng)用層（續(xù)）模型應(yīng)用層（續(xù)）TCP/IP的最高層主要功能：提供TCP/IP應(yīng)用協(xié)議以及應(yīng)用程序編程接口（API）。主要的TCP/IP應(yīng)用層協(xié)議和應(yīng)用程序：l文件傳輸協(xié)議（FTP）：用于把文件傳輸?shù)竭\(yùn)行FTP服務(wù)器的主機(jī)上，或下載，F(xiàn)TP使用TCP服務(wù)l普通文件傳輸協(xié)議（TFTP）：與FTP類似，無(wú)需用戶身份驗(yàn)證，使用UDP服務(wù)，2003年沖擊

37、波病毒就是模擬TFTP服務(wù)器進(jìn)行攻擊l遠(yuǎn)程登陸協(xié)議（TELNET）：它使運(yùn)行Telnet服務(wù)器的遠(yuǎn)程主機(jī)提供終端仿真，Telnet使用TCP服務(wù)l域名服務(wù)（DNS）：提供名稱到IP地址的翻譯服務(wù)l2022-6-2063運(yùn)行運(yùn)行FTP的兩臺(tái)主機(jī)的兩臺(tái)主機(jī)大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序都被設(shè)計(jì)成客戶都被設(shè)計(jì)成客戶-服務(wù)服務(wù)器模式。器模式。雙方都有對(duì)應(yīng)的一個(gè)或雙方都有對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)協(xié)議進(jìn)行通訊。多個(gè)協(xié)議進(jìn)行通訊。應(yīng)用程序通常是用戶進(jìn)應(yīng)用程序通常是用戶進(jìn)程，而下三層一般在內(nèi)程，而下三層一般在內(nèi)核執(zhí)行。核執(zhí)行。應(yīng)用層關(guān)心應(yīng)用程序的應(yīng)用層關(guān)心應(yīng)用程序的細(xì)節(jié)，下三層處理通訊細(xì)節(jié)，下三層處理通訊細(xì)

38、節(jié)。細(xì)節(jié)。2022-6-2064通過路由器連接的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過路由器連接的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)(end system)中間系統(tǒng)(intermediate system)網(wǎng)絡(luò)層提供的是逐跳(hop-to-hop)網(wǎng)絡(luò)IP提供的是一種不可靠的服務(wù)，他只是盡可能快的把分組從源結(jié)點(diǎn)送到目的結(jié)點(diǎn)，但不提供可靠性保障。TCP在不可靠的IP層上提供一個(gè)可靠的運(yùn)輸層。互聯(lián)網(wǎng)的目的之一就是在應(yīng)用程序中隱藏所有的物理細(xì)節(jié)。API主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)2022-6-2065TCP/IP協(xié)議族中不同層次的協(xié)議協(xié)議族中不同層次的協(xié)議TCP使用不可靠的IP服務(wù)，并提供一種可靠的運(yùn)輸層服務(wù)。UDP為應(yīng)用程序發(fā)送和接收數(shù)據(jù)報(bào)，和TCP不同

39、，UDP是不可靠的。IP是網(wǎng)絡(luò)層上的主要協(xié)議，同時(shí)被TCP和UDP使用。ICMP是IP協(xié)議的附屬協(xié)議。FTPDNSPING2022-6-2066TCP/IP 封裝封裝以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的物理特性是其長(zhǎng)度必須在461500字節(jié)之間。以太網(wǎng)的幀首部也有一個(gè)16bit的幀類型（IP/ARP/RARP）IP在首部中存入一個(gè)長(zhǎng)度為8bit的數(shù)值，稱為協(xié)議域（ICMP/IGMP/TCP/UDP）TCP和UDP都用一個(gè)16bit的端口號(hào)來(lái)表示不同的應(yīng)用程序（FTP/TELNET/HTTP）抓包抓包2022-6-2067TCP/IP 分用分用2022-6-2068編址編址-端口地址端口地址現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)是多進(jìn)程設(shè)備，

40、即可以同一時(shí)間運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程。到達(dá)目的主機(jī)并非在因特網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的最終目的，因特網(wǎng)通信的最終目的是使一個(gè)進(jìn)程能夠與另一個(gè)進(jìn)程通信。在TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中，給一個(gè)進(jìn)程指派的標(biāo)號(hào)叫做端口地址，TCP/IP中端口號(hào)是16位，2字節(jié)的。lFTP：21lTELNET：23lSMTP：252022-6-2069編址編址-端口地址（續(xù)）端口地址（續(xù)）按端口號(hào)可以分為三大類：l公認(rèn)端口（Well Known Ports）：從01023，它們緊密綁定于一些服務(wù)，通常這些端口明確表明了某種服務(wù)的協(xié)議。例如：HTTP：80l注冊(cè)端口（Registered Ports）：從102449151，它們松散地綁定于一些

41、服務(wù)，也就是說(shuō)許多服務(wù)綁定于這些端口，這些端口同樣用于其他目的。l動(dòng)態(tài)或私有端口（Dynamic And/Or Private Ports）：從4915265535，理論上，不應(yīng)為服務(wù)分配這些端口，但也有例外：SUN的RPC：327682022-6-2070編址編址-端口地址（續(xù)）端口地址（續(xù)）客戶端口號(hào)又稱作臨時(shí)端口號(hào)（即存在時(shí)間很短）。大多數(shù)TCP/IP實(shí)現(xiàn)給臨時(shí)端口分配10245000之間的端口號(hào)。大于5000的端口號(hào)是為其他服務(wù)器預(yù)留的（Internet上并不常用的服務(wù)）。2022-6-2071大多知名端口為奇數(shù)的由來(lái)大多知名端口為奇數(shù)的由來(lái)如果仔細(xì)檢查這些標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)單服務(wù)以及其他標(biāo)準(zhǔn)的T

42、CP/IP服務(wù)（Telnet、FTP）的端口時(shí)，外面發(fā)現(xiàn)它們都是奇數(shù)。因?yàn)檫@些端口號(hào)都是從NCP端口派生出來(lái)的。NCP是單工的，不是全雙工，因此每個(gè)應(yīng)用程序需要兩個(gè)連接，需預(yù)留一對(duì)奇數(shù)和偶數(shù)端口號(hào)。而現(xiàn)在TCP和UDP成為標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)輸層協(xié)議時(shí)，每個(gè)應(yīng)用程序只需要一個(gè)端口號(hào)，因此只使用了NCP的奇數(shù)。C:windowssystem32driversetcservices2022-6-2072TCP/IP 實(shí)現(xiàn)過程實(shí)現(xiàn)過程從歷史上看，軟件總是隨同4.x BSD系統(tǒng)(Berkeley Software Distribution)的網(wǎng)絡(luò)版一起發(fā)布的。它的源代碼是許多其他實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。2022-6-2073鏈路層：以太網(wǎng)和鏈路層：以太網(wǎng)和IEEE 802封裝封裝以太網(wǎng)（公司標(biāo)準(zhǔn)）l1、以太網(wǎng)這個(gè)術(shù)語(yǔ)一般是指數(shù)字設(shè)備公司(DEC)、Intel公司和Xerox公司在1982年聯(lián)合公布的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)l2、它采用一種稱作CSMA/CD的媒體接入方法l3、它的速率為10Mb/s，地址為48bitIEEE 802封裝（官方技術(shù)）l1、802.3針對(duì)整個(gè)CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)l2、802.4針對(duì)令牌總線網(wǎng)絡(luò)l3、802.5針對(duì)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)l4、這三者的共同特性由802.2標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義，那就是802網(wǎng)絡(luò)共有的邏輯鏈路控制(LLC)l5、802.11無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)通信協(xié)