第一章

概述1計算機網絡應用2計算機網絡概念3計算機網絡分類4網絡分層結構5網絡參考模型6網絡實例11計算機網絡應用商業(yè)應用資源共享：文件、數據、打印信息共享：辦公自動化、信息管理與發(fā)布、業(yè)務流程系統(tǒng)電子商務：B2B、B2C、C2C公眾應用信息查詢：百度、Google、遠程信息訪問：新浪、遠程教育個人間通信：E-mail、QQ、MSN生活娛樂：VOD、游戲、購物21計算機網絡應用用戶體驗：各種各樣的上網方式家庭上網—ADSL接入網站A網站B網站CInternetADSL局端(電話局)電話線以太網ADSLModem通過ADSLModem、經電話線路上網512k、1M、1.5Mbps3網吧上網網吧、辦公室、機房、宿舍等一些公共場合本地先組網，再統(tǒng)一上網網站A網站B網站CInternet以太網交換機路由器各用戶的上網信息會不會混淆？說明了什么問題？各用戶的通信會不會相互影響？說明了什么問題？1.計算機網絡應用4無線上網筆記本電腦的無線上網進入無線接入點，再統(tǒng)一上網可通過AP實現本地組網(先組網、再上網)1.計算機網絡應用網站A網站B網站CInternetAP(AccessPoint)5移動上網蜂窩移動通信(GSM、CDMA1X、3/4G上網卡)手機、PDA、筆記本電腦上網通過移動通信系統(tǒng)接入網絡1.計算機網絡應用網站A網站B網站CInternet網關移動用戶間是否也是先組網、再上網？6網絡的基本模型網絡的基本元素多種多樣的通信技術各種類型的網絡設備四通八達的網絡同時實現多種應用訪問(一個或多個網站)1.計算機網絡應用你還知道其它的上網方式嗎？7傳送層，TransportLayer信道兩端鏈路層的配合，完成數據塊(稱為幀)的傳輸功能同層間存在通信關系的實體ICI，接口控制信息(InterfaceControlInformation)較早時期：利用電話通信的信道Peer-to-PeerProtocol實現網絡應用功能的計算機系統(tǒng)的集合。局域網如何實現遠距離連接？標準草案（DraftStandard）ATM物理層：電壓、比特定時遠程信息訪問：新浪、遠程教育11a/b/g/n/ac/ad實現通信功能的網絡設備被稱為節(jié)點(Node)，為網絡上主機間的通信實現尋路、數據轉發(fā)等功能。Application功能：路由計算、路由選擇、報文分段和重組、擁塞控制、網絡互連ATM（AsynchronousTransferMode）環(huán)狀網中通過令牌實現無沖突發(fā)送的通信規(guī)則Accept-Language:zh-cn100101406070522計算機網絡概念網絡的軟硬件模型計算機(主機)應用軟件應用軟件應用軟件應用軟件主機網絡軟件網絡軟件網絡設備多種應用軟件一套網絡軟件支持多個應用一個或多個網絡接口硬件多個網絡接口硬件一套網絡軟件網絡設備其實是有多個接口的計算機82.1計算機網絡定義一種簡潔的定義一些自治計算機的互聯(lián)集合計算機：狹義概念：如PC、便攜機等廣義概念：收發(fā)和處理數字信號的設備自治：有獨立操作系統(tǒng)和通信處理能力互聯(lián)/互連：計算機之間能相互通信物理上通過介質或通信系統(tǒng)連接邏輯上通過協(xié)議互通主從關系-聯(lián)機系統(tǒng)鍵盤：輸入終端、打印機:輸出主機主機RS232、UTP等主機典型通信：超級終端文件傳送對等關系★2.計算機網絡概念9鏈路信息附加在網絡信息上所有通信設備和線路組成通信子網，完成通信功能（為主機通信提供路由、數據存儲與轉發(fā)）IDU=[ICI,SDU],表示上下層傳遞的信息和數據路由技術：獲取、選擇、更新因特網工程部（IETF：InternetEngineeringTaskForce）RS232：異步信道接口是一個TCP實體(而不是多個)提供的支持有獨立操作系統(tǒng)和通信處理能力6邏輯通信與物理通信WAN(WideAreaNetwork)同層間需要約定規(guī)則——協(xié)議連接傳送協(xié)議：SPX（SequencedPacketExchange）計算機技術：PC、特定計算機TCP/IP的實用性更強，有很多實際證明很有效的技術同時實現多種應用訪問(一個或多個網站)IDU=[ICI,SDU],表示上下層傳遞的信息和數據根據SAP標識遞交到相應的上層實體服務：提供無結構原始bit流傳輸2.1計算機網絡定義資源子網實現網絡應用功能的計算機系統(tǒng)的集合。計算機稱為主機(Host)，主要功能是信息資源處理、共享，是網絡上通信的源和目的。10★2.1計算機網絡定義通信子網由網絡設備、通信信道構成的多種網狀拓撲結構，為計算機間提供通信服務。實現通信功能的網絡設備被稱為節(jié)點(Node)，為網絡上主機間的通信實現尋路、數據轉發(fā)等功能。本課程絕大部分內容是通信子網部分11★2.1計算機網絡定義計算機網絡的組成主機、通信設備（節(jié)點）、通信線路組成網絡所有主機和終端組成資源子網，完成應用功能所有通信設備和線路組成通信子網，完成通信功能（為主機通信提供路由、數據存儲與轉發(fā)）通信子網資源子網主機（Host）信道/鏈路（Channel/Link）分組交換網(大型網絡WAN)12★2.1計算機網絡定義計算機網絡的研究領域通信技術：線路、速率、體制結構：拓撲結構、互聯(lián)方式、組網技術協(xié)議技術：通信協(xié)議、應用協(xié)議路由技術：獲取、選擇、更新應用技術：多媒體、實時、交互式網絡安全：數據加密、身份認證、入侵檢測、防火墻網絡管理：配置、性能、故障、計帳、安全132.2計算機網絡的演進與發(fā)展第一階段：主機參與通信的網絡20世紀60-70年代主機通過介質相連銅線、同軸纜、無線傳輸主機直接參與通信同時承擔事務處理通信網絡規(guī)模很小主機主機主機終端142.2計算機網絡的演進與發(fā)展第二階段：主機功能分割的網絡20世紀80-90年代初期事務處理與通信分開事務處理主機出現專門的通信主機事務主機通過通信主機互連通信主機實現信息轉發(fā)事務主機不一定要直接相連可以有更多的主機通信網絡規(guī)模得到擴大通信主機事務處理主機152.2計算機網絡的演進與發(fā)展第三階段：標準化的網絡20世紀80-90年代中期互聯(lián)需求催生了標準化的進程不同的網絡大量出現不同網絡具有獨立的運行模式如何互聯(lián)？網絡互聯(lián)需要標準化的通信協(xié)議開放接口162.2計算機網絡的演進與發(fā)展第四階段：Internet膨脹時代20世紀90年代中后期至今各種需求（業(yè)務、帶寬）不斷增長各種技術不斷發(fā)展計算機技術：PC、特定計算機通信技術：寬帶、高速、光通信、無線通信網絡技術：通信協(xié)議、路由協(xié)議、互聯(lián)技術、組網技術等172.3計算機網絡拓撲拓撲：網絡節(jié)點間的（物理、邏輯）連接關系18★2.4

計算機網絡的主要性能指標帶寬（Bandwidth）通信線路傳送數字信號的速率稱為數據率或比特率，計算機網絡中習慣上將“帶寬”作為“數據率”的同義詞。比如IEEE802.11g的最大信道帶寬為54Mbps網絡或鏈路帶寬（數據率）的常用單位：kbps，Mbps、Gbps、Tbps。這里1Mbps=106bit/s注意與計算機領域單位的差別：如1MB=220

字節(jié)帶寬在其它領域中通常是頻帶寬度的度量，單位Hz吞吐率（Throughput）表示線路/信道的實際測量速率（有效帶寬）19★2.4計算機網絡的主要性能指標端到端時延（Delay）數據從網絡的一端傳送到另一端所需的時間傳輸（transmission）或發(fā)送時延：數據塊長度/信道帶寬，節(jié)點使數據塊全部進入傳輸介質所需時間傳播（propagation）時延：信道長度/電磁波在信道上的傳播速率，不同介質－自由空間：3.0x105km/s，銅線：2.3x105km/s，光纖：2.0x105km/s處理時延：數據在交換節(jié)點存儲轉發(fā)所需時間（排隊時延）總時延=發(fā)送時延+傳播時延+處理時延往返時間（Round-Triptime）從發(fā)送端開始發(fā)送數據到發(fā)送端收到來自接收端的確認所經歷的時間。20★2.4

計算機網絡的主要性能指標三種時延的分析為了簡化分析，通常只考慮占主導地位的時延具體場合，占主導的時延并不相同特別注意：端到端的延時包括所有節(jié)點之間的總延時

100101隊列鏈路在此產生傳播時延在此產生發(fā)送時延發(fā)送器在此產生處理時延節(jié)點A節(jié)點B21★協(xié)議實體在連接上傳輸數據鏈路信息附加在網絡信息上TCP/IP是先有協(xié)議，協(xié)議豐富后出現模型加以描述和規(guī)范比如IEEE802.資源共享：文件、數據、打印功能模塊化：細化設計、相對獨立、便于實現與更新在網絡上采用面向連接的可靠傳輸通信規(guī)則IEEE802工作組手機、PDA、筆記本電腦上網在復雜拓撲結構中尋找到達目的地的傳輸路徑主機間通信由一個或多個通信節(jié)點轉發(fā)實現標準是了解當前和未來科技及其機會的極佳視角因特網標準（InternetStandard）家庭上網—ADSL接入以額外控制（信道競爭）開銷換取信道利用率多種網絡(LAN、MAN、WAN)的混合組網點對點信道上實現可靠傳輸的通信規(guī)則(無匯聚分發(fā)功能)例如：在TCP/IP的傳送層，存在完成以下對比以幫助理解服務與協(xié)議協(xié)議實體在連接上傳輸數據因特網草案（InternetDraft）2.4

計算機網絡的主要性能指標不同情況下占主導時延的分析假設以下兩例暫不考慮處理時延例1：數據長度為1×108bit，在傳輸速率為1Mb/s，距離為100m的銅線上傳輸的情況發(fā)送時延=1×108b/1Mb/s=100s傳播時延=100m/2.3×105km/s=4.35×10-6s顯然發(fā)送時延占主導例2：數據長度為10bit，在傳輸速率為100Mb/s，距離為1000km的光纖上傳輸的情況發(fā)送時延=10b/100Mb/s=10-7s傳播時延=1000km/2×105km/s=5×10-7s顯然傳播時延占主導22★2.5通信服務模式參照電話系統(tǒng)的通信方式:連接模式（ConnectionMode）通信有3個階段建立連接通信發(fā)起方先用“撥號”呼叫對方，得到對方回答各處的網絡設備為該通信建立傳輸所需的資源配置通信利用“撥號”時在網絡上建立的資源配置，相互傳遞數據拆除連接結束時“掛機”，網絡設備撤銷對應的資源配置，恢復原狀特點可預期(連接后)的通信，因此容易實現可靠的通信23連接模式2.5通信服務模式參照郵政系統(tǒng)的通信方式：無連接模式（ConnectionlessMode）只經歷1個過程通信發(fā)起方直接把數據發(fā)送給對方無需事先建立連接網絡設備隨機配置資源特點通信隨機發(fā)生，靈活但難以提高可靠性比如：郵遞信件、發(fā)送短信無連接模式243計算機網絡分類信道傳輸技術（TransmissionTechnology）廣播式網絡（BroadcastNetwork）點到點網絡（Point-to-pointNetwork）地理范圍（Scale）個人網（PersonalAreaNetwork，PAN）局域網（LocalAreaNetwork，LAN）城域網（MetropolitanAreaNetwork，MAN）廣域網（WideAreaNetwork，WAN）互聯(lián)網（internetworks）25★3.1信道傳輸技術廣播式網絡所有計算機共享一條信道一臺主機發(fā)出的報文，其他所有主機都可收到以額外控制（信道競爭）開銷換取信道利用率信道分配方式：靜態(tài)、動態(tài)總線型網絡環(huán)型網絡3計算機網絡分類263.1信道傳輸技術點到點網絡每條信道僅連接一對通信節(jié)點，獨享信道主機間通信由一個或多個通信節(jié)點轉發(fā)實現存在信道復用和選路算法3計算機網絡分類273.2地理范圍PAN(PersonalAreaNetwork)地理范圍很小（幾米），數字士兵綜合系統(tǒng)藍牙技術（Bluetooth），IEEE802.15LAN(LocalAreaNetwork)地理范圍小（幾百米~幾公里），辦公室、樓內以廣播型網絡為主速率高、延時低、差錯率低IEEE802.3（以太網）、IEEE802.5（令牌環(huán)網）3計算機網絡分類總線型環(huán)型28總結OSI和TCP/IP參考模型之間的異同點以及各自優(yōu)、缺點匯聚分發(fā)模型--SAP通信介質通過ADSLModem、經電話線路上網IDU=[ICI,SDU],表示上下層傳遞的信息和數據4計算機網絡的主要性能指標標準提案（ProposedStandard），實驗RFC計算機通信網絡領域標準的制定與應用基本上不受地緣政治的影響，具有全球性。IEEENetworkMagazine地理范圍較大（幾公里~幾十公里），覆蓋城市協(xié)議標準：DOCSIS3.銅線、同軸纜、無線傳輸功能：路由計算、路由選擇、報文分段和重組、擁塞控制、網絡互連3（以太網）、IEEE802.實現應用信息的匯聚和區(qū)分，傳送功能需要交換什么信息？在多網互聯(lián)的環(huán)境下，通過尋址、路由、中繼，實現從源地址到目的地址的通信規(guī)則User-Agent:Mozilla/4.InternetBackboneIDU=[ICI,SDU],表示上下層傳遞的信息和數據Protocol舉例:IP協(xié)議無線局域網(WirelessLAN)IEEE802.11APIEEE802.11a/b/g/n/ac/adWLANAP模式WLANAdHoc模式用AP實現組網計算機對等組網29E-mailisthemostwantedserviceontheArpanet文件上傳、下載、目錄瀏覽等的通信規(guī)則協(xié)議實體功能簡單、容易實現1983年1月1日TCP/IP成為ARPANET上唯一協(xié)議有獨立操作系統(tǒng)和通信處理能力ApplicationTD-SCDMA（中國）方案2：多對多傳輸(i號進，j號出)Accept-Language:zh-cn10Base-T、100Base-T：雙絞線寬帶無線接入(IEEE802.家庭上網—ADSL接入不同網絡具有獨立的運行模式2計算機網絡的演進與發(fā)展2TCP/IP模型同層間存在通信關系的實體在復雜拓撲結構中尋找到達目的地的傳輸路徑因特網（ARPANET、NSFNET、Internet）網絡層：NPDU(Packet，分組)上網應用軟件與網站的應用軟件配合3.2地理范圍MAN地理范圍較大（幾公里~幾十公里），覆蓋城市以廣播型和點到點網絡混合有線電視網（CATV）、無線寬帶接入網（LMDS-802.16）Junctionbox：接線盒Headend：端點有線電視網目前已經用于雙向數據通信。協(xié)議標準：DOCSIS3.0（DataOverCableServiceInterfaceSpecification）電纜傳輸數據業(yè)務接口規(guī)范3計算機網絡分類303.2地理范圍MAN國外較早期的做法(如歐美等國)當時CATV已普及利用CATV的通信方式實現計算機組網CableModem中國較早時期：利用電話通信的信道撥號Modem，56kbps目前流行：ADSL，512k、1M、2M等今后發(fā)展方向寬帶無線接入(IEEE802.16)313.2地理范圍WAN(WideAreaNetwork)地理范圍大（幾十公里~上千公里）以長距離點到點連接網絡為主、可擴展性路由器：存儲轉發(fā)、輸入輸出端口局域網如何實現遠距離連接？經廣域網實現不規(guī)則拓撲結構通信抗干擾技術國家級重點實驗室3232數字蜂窩電話網(3G/4G)無線廣域網(WWAN)WWAN技術是使得筆記本電腦或者其他的設備裝置在蜂窩網絡覆蓋范圍內可以在任何地方連接到互聯(lián)網利用蜂窩無線網卡較長距離接入、移動與越區(qū)切換33互聯(lián)網（internetworks）互聯(lián)網是指異類網（各種類型網）的互聯(lián)Internet是一個廣域網、城域網和局域網的互聯(lián)網絡廣域網局域網城域網34★地理范圍大（幾十公里~上千公里）數據塊收發(fā)、差錯控制、流量控制、信道利用率網絡安全：數據加密、身份認證、入侵檢測、防火墻利用CATV的通信方式實現計算機組網TCP/IP模型沒有明確區(qū)分服務、協(xié)議和接口，通用性差，且難于重新實現某些層。SAP不一定都在層的邊界上服務公告協(xié)議：SAP（ServiceAdvertisingProtocol）IDU=[ICI,SDU],表示上下層傳遞的信息和數據類似的，運輸層與對端的通信也是邏輯通信Application3OSI和TCP/IP的比較網絡信息附加在傳送信息上將傳送層發(fā)送的數據沿路徑逐次中繼，直到目的地6邏輯通信與物理通信環(huán)狀網中通過令牌實現無沖突發(fā)送的通信規(guī)則同層間存在通信關系的實體AccessNetwork(接入網)Protocol舉例:IP協(xié)議ATM物理層：電壓、比特定時2計算機網絡的演進與發(fā)展Internet網絡多種網絡(LAN、MAN、WAN)的混合組網局域網：本地組網(再接入到Internet)接入網：把單機、或局域網與Internet連接網關(Gateway)局域網骨干網(Backbone)國際、國家、地區(qū)級骨干網接入網35Internet網絡結構國家/國際級Internet骨干網提供商(NBPs)WAN，彼此通過NAPs互聯(lián)區(qū)域級Internet服務提供商R-ISPLAN，連接入NBP本地Internet服務提供商L-ISPAccessNetwork(接入網)連接入R-ISP骨干網ISPISPNBPANBPBNAPNAPregionalISPregionalISPlocalISPlocalISPInternetPhysicalstructureInternetInternetBackbone37中國教育網拓撲圖38其它分類方法交換功能電路交換網（Circuit-SwitchedNetwork）分組交換網（Packet-SwitchedNetwork）報文交換網（Message-SwitchedNetwork）混合交換網（Hybrid-SwitchedNetwork）網絡使用者公用網（PublicNetwork）專用網（PrivateNetwork）網絡功能物聯(lián)網、車載網394網絡分層結構★分層思想化繁為簡：網絡通信劃分為若干功能功能順序處理：垂直分層功能模塊化：細化設計、相對獨立、便于實現與更新每個功能需要雙方(乃至多方)的配合（共同遵守的規(guī)則集，即協(xié)議）才能實現功能k-1功能2若干個順序執(zhí)行的功能構成了功能性層次結構功能1計算機/網絡設備功能k雙方配合實現某功能的規(guī)則稱為該功能的”協(xié)議”，或該層的“協(xié)議”最低層最高層功能(k)協(xié)議功能(k-1)協(xié)議功能(2)協(xié)議功能(1)協(xié)議分層準則1、每層有明確的功能2、功能間界限清楚3、層間通信量少4、層次數適當40★4網絡分層結構網絡層次結構模型同層間遵守相同的規(guī)則，每層為相鄰上層提供服務第2層第1層第n層第n+1層物理傳輸介質第2層第1層第n層第n+1層n/n+1接口第n層協(xié)議對等層虛通信414網絡分層結構層次模型的基本要素功能層內、層次定義依據協(xié)議對等層之間對等層間的通信規(guī)則服務相鄰層之間下層為上層提供的功能接口相鄰層之間相鄰層間的通信操作第n層提供的服務n層間的協(xié)議層內實現的功能42協(xié)議是實現功能、提供服務的基礎，是計算機網絡的靈魂不同的網絡是不同層次結構與不同協(xié)議的組合分層結構和協(xié)議的集合——網絡體系結構（NetworkArchitecture）一系列協(xié)議（每層一個）－協(xié)議棧（ProtocolStack）4網絡分層結構層次結構事例信件郵局分揀、郵包郵政網絡郵政運輸交通運輸信件郵局分揀、郵包郵政網絡郵政運輸信件格式寄信方式分揀郵包規(guī)則郵路選擇運輸方式信件傳遞經若干層次——服務同層間需要約定規(guī)則——協(xié)議43典型分層功能—應用功能(第7章)應用層，ApplicationLayer上網應用軟件與網站的應用軟件配合網頁瀏覽文件上/下載QQ聊天猜想上面的應用功能的雙方會如何配合？雙方向對方發(fā)送什么含義的應用信息？4網絡分層結構信息A信息B44OSI對計算機及軟件工作方式的忽視不管物理網絡有多少層，只要是能提供IP分組傳輸手段的“系統(tǒng)”就可作為物理網絡每一層具有相對的獨立性有線電視網目前已經用于雙向數據通信。通信技術：線路、速率、體制協(xié)議(Protocol):與對方交換信息的規(guī)則集功能：表示、加密、壓縮層間管理、平臺管理：層間協(xié)調，資源管理上層來的DU經過實體向下層送時(不管從哪個SAP進入)，都增加了該實體的首部(成為該實體的PDU)，并作為下層協(xié)議的DU利用CATV的通信方式實現計算機組網Protocol(協(xié)議)網絡層，NetworkLayer發(fā)送、接收、刪除電子郵件的通信規(guī)則方案2：多對多傳輸(i號進，j號出)實現通信功能的網絡設備被稱為節(jié)點(Node)，為網絡上主機間的通信實現尋路、數據轉發(fā)等功能。同樣的一個服務可以由不同的協(xié)議實現regionalISP水平線：對等層間的邏輯通信比如IEEE802.主機、通信設備（節(jié)點）、通信線路組成網絡典型分層功能—傳送功能(第6章)傳送層，TransportLayer通信雙方配合，實現對多個應用信息匯集和分發(fā)功能匯集：多個應用向對方發(fā)送信息時，統(tǒng)一的傳送處理分發(fā)：對接收到信息，分發(fā)到對應的應用軟件上配合手段傳送功能雙方同樣需要交換信息(傳送信息)，以實現配合信息交換手段傳送信息附加在應用信息上或獨立交換傳送信息猜想實現應用信息的匯聚和區(qū)分，傳送功能需要交換什么信息？還要增加其它功能呢(如：對應用信息丟失的處理)？傳送功能傳送功能傳送信息傳送數據4網絡分層結構45典型分層功能—網絡功能(第5章)網絡層，NetworkLayer多方的配合，尋找傳輸路徑，完成沿網絡路徑上中繼的功能在復雜拓撲結構中尋找到達目的地的傳輸路徑將傳送層發(fā)送的數據沿路徑逐次中繼，直到目的地路徑：Route；中繼：Relay配合手段多個設備的網絡層相互交換信息(網絡信息)，獲取拓撲等信息信息交換手段網絡信息附加在傳送信息上或獨立交換網絡信息猜想網絡信息應該包含什么內容，才能實施尋找路徑等網絡功能？傳送功能網絡功能網絡功能網絡功能網絡功能網絡功能傳送功能網絡功能網絡信息4網絡分層結構46典型分層功能—鏈路功能(第3,4章)數據鏈路層，DataLinkLayer信道兩端鏈路層的配合，完成數據塊(稱為幀)的傳輸功能針對信道的傳輸特點，實現數據塊正確傳輸和接收M2M連接方式下，控制各站點對信道訪問配合手段信道兩端的鏈路層相互交換信息(鏈路信息)，獲取拓撲等信息信息交換手段鏈路信息附加在網絡信息上或獨立交換鏈路信息猜想鏈路層將附加什么信息，才有助于數據塊的傳送與接收？網絡功能網絡功能鏈路功能鏈路功能鏈路功能鏈路功能傳輸介質鏈路信息4網絡分層結構47典型分層功能—物理接口功能(第2章)物理層，PhysicalLayer適應信道接口、傳輸驅動、bit傳輸的收發(fā)配合光纖、無線、雙絞線、并行線、同軸電纜等接口短距離/長距離傳輸驅動Bit序列的正確發(fā)送/接收的配合配合手段信號格式、編碼方式信息交換手段握手信號、同步信號發(fā)0011收0101收發(fā)發(fā)0011收0101收發(fā)傳輸介質物理層物理層4網絡分層結構48層次整體由功能劃分形成了多個層次各層的功能需要信息交換來配合(協(xié)議)關注各層交換的信息和實際傳輸的數據傳送上層來的每個數據，都要附加本層的信息(稱為：首部，Header)，各層接收時，只處理自己層的首部越靠近底層，附加的信息越靠前應用層傳送層網絡層鏈路層物理層應用層傳送層網絡層鏈路層物理層網絡層鏈路層物理層網絡層鏈路層物理層應用層數據傳送層首部網絡層首部鏈路層首部應用層協(xié)議傳送層協(xié)議4網絡分層結構49各層設計問題各層可能涉及的問題如何指定通信的對方(編址尋址，Addressing)傳輸中出現錯誤時如何處理(ErrorControl)傳輸流量大小控制(流控，FlowControl)網絡如何處理同時存在的多個通信(多路復用/解復用，Multiplexing/Demultiplexing)路由、分段和重裝、QoS、安全應用層傳送層網絡層鏈路層物理層應用層傳送層網絡層鏈路層物理層網絡層鏈路層物理層網絡層鏈路層物理層兩個端點的配合部分（端到端）全體網絡設備配合部分（主機到主機）各段信道分別配合部分（點到點）4網絡分層結構50各層主要功能應用層信息的含義、雙方的處理方法傳送層各個應用的標識、為應用提供的通信性能及可靠性網絡層各個站點的標識(地址機制)、路由選擇、擁塞控制鏈路層數據塊收發(fā)、差錯控制、流量控制、信道利用率物理層信號格式、傳輸速率、多路復用4網絡分層結構515參考模型★網絡的分層結構模型前面內容分析出的結構國際標準化組織定義的結構ISO(InternationalStandardOrganization)7層結構，開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI,OpenSystemInterconnection)Internet定義的結構TCP/IP層次結構應用層傳送層網絡層鏈路層物理層前面分析得出的分層結構應用層表示層會話層傳送層網絡層鏈路層物理層OSI層次結構應用層傳送層網絡層物理網TCPIP層次結構ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysical52★5.1OSI參考模型（ISO7498）定義層次框架各層功能OSI術語服務、協(xié)議實體、接口各層實現方式由另外的標準定義應用層表示層會晤層傳輸層網絡層數據連路層物理層應用層表示層會晤層傳輸層網絡層數據連路層物理層網絡層數據鏈路層物理層通信介質傳輸層協(xié)議會晤層協(xié)議表示層協(xié)議應用層協(xié)議端系統(tǒng)A端系統(tǒng)B中繼系統(tǒng)通信介質p22OSI（開放系統(tǒng)互聯(lián)）參考模型53分層概念對等層PeerLayer對等層PeerLayer接口Interface對等層協(xié)議Peer-to-PeerProtocol對等層協(xié)議Peer-to-PeerProtocol服務Service54分層概念層次的獨立性每一層具有相對的獨立性只要基本功能和接口保持不變，可以把一個層次（或實體）用另一種實現（協(xié)議）來替換下層的整體切換IPPHY802HDLCIPPHY802HDLCIPPHY802PPPIPPHY802PPPIPFR802PPPIPFR802PPPIPPHY2802PPPIPPHY2802PPPFRFRFRPHY3PHY3ATMATMATM55實際上，應用層將數據、連同對端的地址交給運輸層。骨干網(Backbone)TCP/IP模型沒有明確區(qū)分服務、協(xié)議和接口，通用性差，且難于重新實現某些層。將傳送層發(fā)送的數據沿路徑逐次中繼，直到目的地（PeerEntity）WAN(WideAreaNetwork)信元交換：固定長度（53bytes）以長距離點到點連接網絡為主、可擴展性Netware-basedApplicationsSemantics語義各層允許再分為若干子層，以便實現特定的功能路由、分段和重裝、QoS、安全網絡如何處理同時存在的多個通信Protocol舉例:IP協(xié)議傳送層協(xié)議(雙方計算機的對等實體間)對等實體之間所有的中繼節(jié)點對該實體來說，是透明的節(jié)點對等實體間交換數據的通信規(guī)則撥號Modem，56kbps分層概念子層和空層各層允許再分為若干子層，以便實現特定的功能允許有空層的存在，在概念上保留該層的存在物理層MAC傳輸層4321LLC56各層服務與功能物理層服務：提供無結構原始bit流傳輸功能：Bit的信號表示、同步、通信過程協(xié)調、物理介質驅動鏈路層服務：幀傳輸，使物理信道對網絡層呈現為可靠的信道（數據鏈路或分組信道），最大傳輸單元（MTU）功能：幀封裝，bit信道上幀傳輸（幀同步、信道的使用規(guī)則、幀邊界識別）、幀差錯檢測和處理（校驗、重傳等）、流量控制（收發(fā)平衡）等。LLC(LogicalLinkControl)、MAC(MediaAccessControl)57各層服務與功能網絡層服務：為傳輸層提供穿越網絡的通信服務功能：路由計算、路由選擇、報文分段和重組、擁塞控制、網絡互連傳送層服務：屏蔽具體網絡細節(jié)和不同網絡差異，為上層提供與具體網絡無關的（端到端）通信服務。功能：各種網絡的適配，網絡通信的分流和復用、多個并發(fā)通信的管理、流量控制等。58各層服務與功能會話層服務：支持主機上并行存在多個通信，增強主機間通信功能功能：會話管理，比如計帳、通話控制、會話參數協(xié)商表示層服務：為應用層要傳輸的信息內容提供與平臺無關的語法和語義表示功能：表示、加密、壓縮應用層：各種使用網絡通信的應用59參考模型術語標準化—術語協(xié)議(Protocol):與對方交換信息的規(guī)則集例如:http協(xié)議、ftp(文件傳送)協(xié)議、IP(Internet)協(xié)議實體(Entity):某層中的特定協(xié)議的執(zhí)行體(協(xié)議實體)例：瀏覽器(http實體)、文件下載軟件(ftp實體)一層中通常都會有多個實體存在服務(Entity):實體向上層提供的各種功能提供的服務使上層能夠發(fā)送數據、接收數據，以及其它功能例：UDP實體提供無連接通信服務、TCP實體提供面向連接服務接口(Interface)：上層實體訪問下層實體服務的方式第k層實體服務實體交換信息，實現配合對等實體間的協(xié)議60實體、協(xié)議與服務在協(xié)議的控制下，實體使用下層的通信服務，完成本層功能，并為上層提供增強的通信功能，協(xié)議是“水平的”，服務是“垂直的”。實體實體實體實體協(xié)議使用的下層服務為上層提供的服務nnn-1n-1615.2TCP/IP模型物理網絡不管物理網絡有多少層，只要是能提供IP分組傳輸手段的“系統(tǒng)”就可作為物理網絡如:一個實際網絡(3層結構)，或數據鏈路(2層結構)沒有會話層和表示層計算機多任務操作系統(tǒng)具備多進程通信管理能力會話管理由增強的TCP/UDP和應用完成數據表示由各應用實現應用層表示層會晤層傳輸層網絡層數據連路層物理層1234567應用層TCP/UDPIP物理網絡（主機至網絡）（網絡接口）OSI/RMTCP/IP62典型的無連接模式的服務原語包括(但不只這些)計算機通信網絡領域標準的制定與應用基本上不受地緣政治的影響，具有全球性。廣義概念：收發(fā)和處理數字信號的設備信息查詢：百度、Google、如果下層需要對數據進行拆分或組合，一定要在送到接收實體前還原成原始數據（大小、內容）國外較早期的做法(如歐美等國)InternetPhysicalstructure利用“撥號”時在網絡上建立的資源配置，相互傳遞數據公用網（PublicNetwork）一般情況下，協(xié)議和服務是統(tǒng)一的。ITU-R、ITU-T、ITU-D傳輸流量大小控制(流控，FlowControl)實現應用信息的匯聚和區(qū)分，傳送功能需要交換什么信息？信道兩端鏈路層的配合，完成數據塊(稱為幀)的傳輸功能因特網研究部（IRTF：InternetResearchTaskForce）網絡層，NetworkLayer功能順序處理：垂直分層根據服務類型選擇發(fā)送排隊方式IDU=[ICI,SDU],表示上下層傳遞的信息和數據Layeredprotocolstructure實際上，應用層將數據、連同對端的地址交給運輸層。5.3OSI和TCP/IP的比較相同垂直的分層結構層次及功能大體相似差異層次制定不同定義的規(guī)范性OSI更清晰，更容易實現協(xié)議替換OSI是先有模型再制定協(xié)議TCP/IP是先有協(xié)議，協(xié)議豐富后出現模型加以描述和規(guī)范OSI更傾向于面向連接TCP/IP提供兩種服務方式給用戶選擇635.3OSI和TCP/IP的比較優(yōu)點OSI的通用性強，用于描述和規(guī)范網絡更清晰TCP/IP的實用性更強，有很多實際證明很有效的技術缺點OSI層次、協(xié)議和服務定義過于復雜OSI對無連接服務和協(xié)議的忽視OSI對計算機及軟件工作方式的忽視TCP/IP的通用性差TCP/IP協(xié)議的協(xié)議難以做到不受影響的替換645.3OSI和TCP/IP的比較小結OSI模型獲得了一些理論研究成果，協(xié)議復雜、難于實現，市場化失敗TCP/IP模型沒有明確區(qū)分服務、協(xié)議和接口，通用性差，且難于重新實現某些層。但它適時出現、廣泛應用，成為事實上的國際標準。65本書采用的網絡層次模型（5層）例如：Web瀏覽的通信ApplicationTransportNetworkPhysicalDataLinkApplicationTransportNetworkPhysicalDataLinkNetworkPhysicalDataLinkNetworkPhysicalDataLinkMedia-AMedia-BMedia-C物理模型層次模型請求頁面頁面內容本書采用的網絡層次模型（5層）主機（Host）和通信子網（Router）的層次結構NetworkLayerPhysicalDataLinkPhysicalDataLinkPhysicalDataLink接口1接口2接口nFTPHTTPSMTPTransportLayerApplicationLayerNetworkLayerPhysicalDataLinkHost(1phy.interface)Router(nphy.Interfaces)5.4標準化術語數據相關術語DU(DataUnit，數據單元)PDU(ProtocolDU，協(xié)議數據單元實體與對等實體相互傳遞的數據(交換的信息、DU)應用層：APDU表示層：PPDU會話層：SPDU傳送層：TPDU網絡層：NPDU(Packet，分組)鏈路層：LPDU(Frame，幀）物理層：PhPDU(不常用)數據體數據體數據體數據體數據體數據體PDU=[H,DU]H是本層交換信息的首部，DU是上層的內容HDU各層的標準格式685.4標準化術語接口模型術語ICI，接口控制信息(InterfaceControlInformation)輔助實體實現DU傳輸的參數(每個服務原語都有輔助參數)如:服務原語SendTo(對方地址，…,DU)[對方地址，…]即為ICISDU,服務數據單元(ServiceDataUnit)SDU=上層[PDU],即本層[DU],表示上下層傳遞的數據單元IDU=[ICI,SDU],表示上下層傳遞的信息和數據PDUSDUHICIDUIDUICIPDUSDUHICIDUIDUICI發(fā)送輔助信息接收輔助信息695.4標準化術語服務接口模型Hn

ICIn

SDUnICIn

SDUnICInHn

ICIn本層協(xié)議通信內容SDUn+1ICIn+1IDU本層協(xié)議通信內容SDUn+1SDUn+1SDUn+1ICIn+1ICIn+1ICIn+1n層n+1層IDUPDUPDUn層n+1層虛擬通信實際通信上層對下層的控制705.4標準化術語實體(Entity)完成對等層功能的軟件或硬件稱為“實體”，是該層特定協(xié)議的執(zhí)行體同一層中可以同時存在多個不同的實體，提供差異化的層功能例如：在TCP/IP的傳送層，存在一個TCP實體，提供連接模式的通信功能一個UDP實體，提供無連接模式的通信功能對等實體(PeerEntity)同層間存在通信關系的實體TCP實體間稱為“對等實體”，UDP實體與TCP實體不構成對等實體TCPUDP應用A應用B應用C應用層實體傳送層實體TCP對等實體715.4標準化術語服務(

Service)實體向上提供的各種功能稱為服務每個具體服務的調用接口稱為服務原語服務方式面向連接的服務無連接服務725.4標準化術語面向連接的服務（電話模式）傳輸的報文按順序到達通信的步驟建立連接傳輸拆除連接連接請求連接指示連接響應連接證實建立連接階段數據傳輸階段拆除請求拆除指示拆除響應拆除證實拆除連接階段請求1證實4響應3指示25.4標準化術語面向連接的服務典型的連接模式的服務原語包括(但不只這些)建立連接服務：Connect(…)通信服務：Send(…)、Recv(…)關閉連接服務：Close(…)、或Disconnect(…)通信狀態(tài)服務：Reset(…)、Restart(…)函數調用的名字不重要不同系統(tǒng)中，函數名稱可能不一樣重要的是理解各個服務原語所提供的功能745.4標準化術語無連接服務（郵政模式）傳輸的報文可能出現亂序現象通信步驟直接發(fā)送報文，不用事先通知對方典型的無連接模式的服務原語包括(但不只這些)SendTo(對方地址，數據)發(fā)送數據到指定對方同層RecvFrom(地址緩沖區(qū)，數據緩沖區(qū),…)接收來自任意對方來的數據，地址緩沖區(qū)得到對方地址，數據緩沖區(qū)得到對方發(fā)送的數據服務與可靠性可靠服務（ReliableService）可靠性：順序、差錯、流量控制等指標可靠服務需要確認過程通常面向連接的服務提供可靠服務，無連接服務不提供5.4標準化術語服務訪問點SAP(ServiceAccessPoint)概念考察如圖：TCP同時支持了幾個應用是一個TCP實體(而不是多個)提供的支持TCP實現多個應用通信數據的匯聚和分發(fā)實際上，幾乎所有的實體都提供這種匯聚分發(fā)能力匯聚分發(fā)模型--SAPTCPWWW文件傳輸QQEntity-DEntity-AEntity-BEntity-C代表某一個通信TCPWWW文件傳輸QQIPTCPUDPSAP775.4標準化術語SAP的深入描述每個實體對自己提供的SAP都會進行編號1，2，3，…(或其它形式的編排)實體的附加信息中，SAP編號將作為其中一項內容實體通過SAP編號聯(lián)系上層實體(不需了解上層實體是誰)SAP應用方案1：一對一傳輸(k號進，k號出)[DU](k)[k,DU]------[k,DU](k)[DU]方案2：多對多傳輸(i號進，j號出)[DU](i)[(i,j),DU]------[(i,j),DU](j)[DU]了解附加信息中的SAP編號數，就能知道實體采用哪種方案Entity-D12nEntity-D12n22n78網絡SAP實例利用SAP產生協(xié)議間的關聯(lián)組合稱為協(xié)議棧UDPTCPIPMAC806ARP800ICMPhttpxhttpy1176FTPzDNSkSAP不一定都在層的邊界上DataLinkLayerNetworkLayerTransportLayerTCP/IP協(xié)議棧每一條上下的路，就是一組通信功能序列通過SAP形成了多個功能序列，為上層應用提供了多種可選的通信方法795.4標準化術語-協(xié)議協(xié)議(Protocol)對等實體間交換數據的通信規(guī)則協(xié)議類型面向連接的通信協(xié)議無連接的通信協(xié)議面向連接的通信協(xié)議協(xié)議實體在連接上傳輸數據建立連接傳輸拆除連接可靠服務差錯控制：序號、確認、重傳流量控制通信效率問題：傳輸延遲協(xié)議實體工作復雜805.4標準化術語-協(xié)議無連接的通信協(xié)議協(xié)議實體直接傳輸數據有數據就發(fā)，通常收到數據就交給上層PDU無需編號，可以有應答、也可無應答不可靠服務協(xié)議實體功能簡單、容易實現應用層協(xié)議(雙方計算機的對等實體間)http:超文本協(xié)議網頁內容表示、網頁請求、網頁數據的通信規(guī)則ftp：文件傳送協(xié)議文件上傳、下載、目錄瀏覽等的通信規(guī)則Smtp：電子郵件傳送協(xié)議發(fā)送、接收、刪除電子郵件的通信規(guī)則81Protocol(協(xié)議)傳送層協(xié)議(雙方計算機的對等實體間)TCP：傳送控制協(xié)議匯聚分發(fā)、面向連接傳送(出錯、丟失恢復等)的通信規(guī)則UDP：用戶數據報協(xié)議匯聚分發(fā)、無連接傳送的通信規(guī)則網絡層協(xié)議IP：網際互連協(xié)議在多網互聯(lián)的環(huán)境下，通過尋址、路由、中繼，實現從源地址到目的地址的通信規(guī)則IPX：互連交換協(xié)議在多服務器互聯(lián)多以太網環(huán)境下，實現多網間傳送的通信規(guī)則X.25在網絡上采用面向連接的可靠傳輸通信規(guī)則82Protocol(協(xié)議)鏈路層協(xié)議PPP：點對點傳輸協(xié)議點對點信道上實現參數協(xié)商、認證、匯聚分發(fā)的通信規(guī)則HDLC：鏈路訪問協(xié)議點對點信道上實現可靠傳輸的通信規(guī)則(無匯聚分發(fā)功能)CSMA：載波偵聽多路訪問協(xié)議總線型信道上多站點通過退避算法降低發(fā)送沖突的通信規(guī)則TokenRing：令牌環(huán)通信協(xié)議環(huán)狀網中通過令牌實現無沖突發(fā)送的通信規(guī)則83Protocol(協(xié)議)物理層協(xié)議RS232：異步信道接口數據異步傳輸規(guī)則、連接和接口使用規(guī)則10Base-T、100Base-T：雙絞線數據塊傳送規(guī)則、連接和接口使用規(guī)則10Base-2、10Base-5:同軸電纜數據塊傳輸規(guī)則、連接和接口使用規(guī)則802.11a/b/g：無線局域網空中信道接口信號、速率、退避算法、無線傳輸規(guī)則84Protocol要素要素Semantics語義PDU內容表達的含義Syntax語法信息交互的順序Action動作需實體完成的工作Timing定時信息交互的定時關系具體化SemanticsHeader的格式和含義Syntax建立連接、通信、拆除連接等順序的規(guī)定Action動作連接、通信、中繼等操作Timing各種動作的定時關系85Protocol舉例:IP協(xié)議語義：IP協(xié)議首部內容定義了源地址、目的地址SAP標識、服務類型、中繼次數、…語法：只管發(fā)送，不會得到應答動作：各節(jié)點的IP實體源節(jié)點：設置好首部內容，發(fā)送到中繼節(jié)點中繼節(jié)點：根據中繼次數確定是否繼續(xù)中繼、根據目的地址選擇中繼方向根據服務類型選擇發(fā)送排隊方式目的節(jié)點：根據SAP標識遞交到相應的上層實體定時如果等待發(fā)送的時間過長，可以丟棄該IP分組86Protocol舉例:CSMA協(xié)議語義：以太網幀首部定義目的地址、源地址、幀類型語法只管發(fā)送，不會得到應答動作（以太網實體）發(fā)送方：如果信道空就立即發(fā)送，否則，推遲隨機時間后再看信道是否空，如此循環(huán)如果推遲的次數達到規(guī)定次數，丟棄該幀接收方：如果目的地址與自己不符，或目的地址不是廣播地址，丟棄，否則，把幀中的數據按幀類型分發(fā)到對應的上層實體定時推遲發(fā)送時間隨次加倍遞增87Protocol舉例:HDLC協(xié)議語義：定義了多種類型的幀數據幀I幀(發(fā)序號sN,應答序號rN,Data)響應幀確認幀RR(rN),否認幀REJ(rN),流控幀RNR(rN)控制幀建鏈幀SABM、響應幀UA、拆鏈幀DISC、中斷幀RESET、錯誤報告幀FRMR等十來種幀語法需要先建立連接成功后，才能收發(fā)數據幀，最后需要拆除連接必須是命令—響應的順序動作建立連接：發(fā)送建鏈幀到對方，等待對方的響應送回來才算成功發(fā)送數據：發(fā)送數據幀，對方會發(fā)送響應幀來確認是否正確(非常多的內容)定時規(guī)定等待應答的時間，等待超時后，或重發(fā)請求或宣告失敗而退出88網絡協(xié)議的核心內容應用層(End-to-End)討論雙方通過A-PDU交互實現配合的問題僅涉及通信的源點和目的點之間傳送層(End-to-End)討論雙方通過T-PDU交互實現配合的問題僅涉及通信的源點和目的點之間網絡層討論多方通過N-PDU交互實現配合的問題涉及網絡拓撲結構中的各點鏈路層討論雙方(或多方)通過Frame交互實現配合的問題涉及某段信道上的點物理層討論與信道的接口問題和bit傳輸問題895.5服務與協(xié)議的關系服務規(guī)定上下層實體之間的行為規(guī)范（下層向上層提供的操作定義，原語集）層功能的體現，縱向協(xié)議規(guī)定對等實體之間的行為規(guī)范（通信的信息格式、內容、動作等規(guī)則集）層功能的實現方法，橫向關系每層的協(xié)議與該層所能提供的服務相對應同樣的一個服務可以由不同的協(xié)議實現905.5服務與協(xié)議的關系（圖例）面向連接的服務響應3指示2請求1證實4N＋1Nconnectionrequest()connectionindication()connectionresponse()connectionconfirmation()面向連接的通信協(xié)議SYNPDUACKPDUN+1NN+1NSABMEUAN+1NN+1N915.5服務與協(xié)議的關系（圖例）一般情況下，協(xié)議和服務是統(tǒng)一的。某種類型的協(xié)議提供某種類型的服務，某種類型的服務需要某種類型的協(xié)議實現。服務與協(xié)議之間是相對獨立的，服務并不要求一定要用哪個協(xié)議實現，甚至可能由另一種類型的協(xié)議實現某層實體在具體考慮服務與協(xié)議時，涉及“我”向上提供什么樣的服務“我”將利用什么樣的下層服務“我”使用什么樣的協(xié)議與對等實體虛通信92服務和協(xié)議舉例層功能提供無差錯的數據傳輸。（數據鏈路層）服務提供規(guī)定長度數據的無差錯傳輸服務，保證數據能被對方正確接受，不需要上層考慮重發(fā)問題。協(xié)議發(fā)送前，PDU中增加校驗數據；收到一PDU后，計算校驗，檢查是否有錯，若有錯，用重傳請求告訴發(fā)送方重發(fā)。發(fā)送方收到重發(fā)請求后，重發(fā)需重發(fā)的幀。935.6邏輯通信與物理通信邏輯通信（虛通信）應用層組成Web請求數據，送到對端的應用層，對端的應用層回答Web的內容數據實際上，應用層將數據、連同對端的地址交給運輸層。運輸層從應用層得到數據后，送到對端的運輸層上類似的，運輸層與對端的通信也是邏輯通信邏輯通信是對等層間的通信，是透明通信ApplicationTransportNetworkDataLinkPhysicalApplicationTransportNetworkDataLinkPhysicalNetworkDataLinkPhysicalNetworkDataLinkPhysicalWebReqWebResp945.6邏輯通信與物理通信透明：表示某一個實際存在的事務看起來卻好像不存在準則接收的數據與原始數據一致（大小、內容）與下層及中繼節(jié)點數目無關接收實體可能會收到重復的數據、或漏收，但收到的數據一定是源實體發(fā)出來的如果下層需要對數據進行拆分或組合，一定要在送到接收實體前還原成原始數據（大小、內容）對等實體之間所有的中繼節(jié)點對該實體來說，是透明的節(jié)點意義每層協(xié)議只需考慮對等實體間的交互過程，與下層無關（只在與下層接口處考慮下層）替換不同的下層，對本層對等實體通信影響較小（延時、報文丟失或重復會發(fā)生改變）改變中間透明的網絡節(jié)點，對本層對等實體的通信影響較小955.6邏輯通信與物理通信物理通信（實通信）數據實際傳輸的途徑ApplicationTransportNetworkDataLinkPhysicalApplicationTransportNetworkDataLinkPhysicalNetworkDataLinkPhysicalNetworkDataLinkPhysical965.6邏輯通信與物理通信模型水平線：對等層間的邏輯通信垂直線：實際數據的傳遞途徑ApplicationTransportNetworkPhysicalDataLinkApplicationTransportNetworkPhysicalDataLinkNetworkPhysicalDataLinkNetworkPhysicalDataLinkMedia-AMedia-BMedia-CEnd-systemEnd-systemIntermediatesystem975.7數據封裝每個協(xié)議都定義了自己的首部格式上層來的DU經過實體向下層送時(不管從哪個SAP進入)，都增加了該實體的首部(成為該實體的PDU)，并作為下層協(xié)議的DU從下層送上來的DU，其前面的部分一定是該協(xié)議的首部，否則，該協(xié)議不認識該DU。實體向上遞交的DU是去掉了該協(xié)議首部后的剩余部分實體(協(xié)議A)DU2DU1DUxA協(xié)議A的首部實體(協(xié)議A)DU?DUIP實體TPDUIP首部例：TCP首部PacketTPDUTCP實體TPDU是IP的數據98數據封裝—實例TCP實體http實體0415005040607052685820bb5018ffff10b60000GET/HTTP/1.1Accept:image/gif,image/x-bitmap,…,*/*Accept-Language:zh-cnUser-Agent:Mozilla/4.0(compatible;…00500415685820bb406072425018ffffc76b0000HTTP/1.1302ObjectmovedDate:Wed,07Mar200710:11:16GMTServer:MicrosoftIIS/6.0X-Powered-By:ASP.NET點擊時發(fā)出的請求收到的應答TPDUTCP首部TCP首部TCP數據部分GET/HTTP/1…srcPortdstPort99數據封裝—實現緩沖區(qū)從后往前填充，避免搬移數據Buffer應用層數據傳送層添加首部網絡層添加首部100數據封裝—演示注意鏈路層各段可能不同，所以附加的信息也可能不同圖中不同顏色表示的情況任一層接收到的數據，就是同層對方發(fā)送的數據如同該層直接通信一樣，稱為同層協(xié)議的“虛通信”應用層傳送層網絡層鏈路層物理層應用層傳送層網絡層鏈路層物理層網絡層鏈路層物理層網絡層鏈路層物理層應用層協(xié)議傳送層協(xié)議—1016網絡實例網絡實例因特網（ARPANET、NSFNET、Internet）B-ISDN和ATMNovellNetware1026.1因特網起因ColdWar和Sputnik促使美國成立ARPA(先期研究項目規(guī)劃局）電話網的脆弱性設計原則抗毀性容錯性……1036.1因特網理論開發(fā)階段1962PaulBaranatRAND:"DistributedAdaptiveMessageBlockNetwork"分組網的基本思想：采用冗余連接闡述容錯指揮、控制網絡的基本技術同時，DonaldDaviesatNPLinBritain目的是有效利用通信容量1046.1因特網1967-1972ARPANET誕生建立研究容錯分組網的實驗網美國傳統(tǒng)電信公司(AT&T)不相信它的可行性責任分工ARPA負責項目組織管理BBN負責網絡層IMPs－接口消息處理器大學開發(fā)主機－主機通信105ARPANET設計技術子網協(xié)議IMP-主機、IMP-IMP、源IMP-目的IMPIP主機協(xié)議主機-主機主機-IMPTCP/UDP主機–主機協(xié)議主機–IMP協(xié)議子網IMP主機IMP–IMP協(xié)議IMP–IMP協(xié)議源IMP–目的IMP協(xié)議InterfaceMessageProcessor接口消息處理器106ARPANET規(guī)模1969年12月1970年7月1971年3月1972年4月1972年9月107NSFNETARPANET高速替代網骨干網速率：56kbps、448kbps、1.5Mbps、45MbpsNAP（網絡接入點）：競爭機制商業(yè)性互聯(lián)網的發(fā)展1081974-1981TCP/IP誕生與發(fā)展LayeredprotocolstructureE-mailisthemostwantedserviceontheArpanetUnixjoinsthegameArpanetinterfaceUUCP(UnixtoUnixCoPy)ModembasedUSENETisbornMeanwhile,CCITTstartstoworkonOSIprotocolsISO-OSI:adinosaurthatneverflew1096.1因特網1983年1月1日TCP/IP成為ARPANET上唯一協(xié)議1988-1994應用開發(fā)（www、web）匯接點網絡接入點1106.2B-ISDN和ATMB-ISDN（BroadbandIntegratedServiceDigitalNetwork）特點：寬帶、綜合業(yè)務技術：ATMATM（AsynchronousTransferMode）異步：用戶的信元不一定周期性地出現，統(tǒng)計時分復用，占用的時隙和時隙數不固定信元交換：固定長度（53bytes）面向連接：VPI/VCI（VirtualPath/VirtualCircuit）VPI－虛通道標識符，VCI－虛通路標識符111ATM三維參考模型ATM適配層：信元與分組轉換，向上層提供各種服務，AALxATM層：信元處理與傳輸ATM物理層：電壓、比特定時用戶平臺：處理數據傳輸、流量控制、錯誤檢測控制平臺：連接管理，獨立信令網（信令過程復雜）層間管理、平臺管理：層間協(xié)調，資源管理112ATM各層功能1136.3NovellNetware層次模型與協(xié)議棧協(xié)議NCP（NetworkCoreProtocol）提供從客戶到服務器的連接和應用連接傳送協(xié)議：SPX（SequencedPacketExchange）無連接網絡協(xié)議：IPX（InternetworkPacketExchangeprotocol）服務公告協(xié)議：SAP（ServiceAdvertisingProtocol）應用基于C/S模式的網絡RIPNLSPEthernet/IEEE802.3/FETokenRing/IEEE802.5FDDIPPPARCnetISDNATMIPXSAPNCPNetwareShellNetBIOSNetware-basedApplicationsSPX1147網絡標準化組織因特網協(xié)會（ISOC：InternetSociety）因特網體系結構委員會（IAB：InternetArchitectureBoard）因特網工程部（IETF：InternetEngineeringTaskForce）因特網研究部（IRTF：InternetResearchTaskForce）制定因特網的正式標準經過四個階段因特網草案（InternetDraft）標準提案（ProposedStandard），實驗RFC標準草案（DraftStandard）因特網標準（InternetStandard）國際電信聯(lián)盟（ITU）ITU-R、ITU-T