【精品】網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概念、體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議.doc

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1、第一講網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概念、體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議1.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的動機(jī)——社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展，使得人們對信息的共享在廣度與深度兩個方面都提出了更高的要求，這就是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的主要動機(jī)，但是，許多網(wǎng)絡(luò)都是獨(dú)立的實(shí)體，僅為某個集團(tuán)服務(wù)。更重要的是，沒有一個網(wǎng)絡(luò)能滿足所有的用途，因此,在單一的硬件技術(shù)基礎(chǔ)上不可能建立一種通用網(wǎng)絡(luò)。——為了實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定了開放系統(tǒng)互聯(lián)(OpenSystemInterconnectin,0SI)參考模型。所謂開放，就是指只耍遵循OSJL標(biāo)準(zhǔn)，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的同樣

2、遵循這一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。0SI模型提供了一個討論不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的參考點(diǎn)。——盡管0SI的體系結(jié)構(gòu)從理論上講是比較完整的，其各層協(xié)議也考慮得很周到，但實(shí)際上，完全符合0SI齊層協(xié)議的商用產(chǎn)品卻極少進(jìn)入市場，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足各種用戶的需耍。而使用TCP/1P協(xié)議的產(chǎn)品卻大量涌入市場，兒乎所有的T作站都配有TCP/IP協(xié)議，這就使得TCP/IP成為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的事實(shí)上的國際標(biāo)準(zhǔn)。——2.0SI參考模型0SI參考模型采用了如圖1所示的七個層次的體系結(jié)構(gòu)。各層的主要任務(wù)為:層次OSI7應(yīng)用層?6表不層5會話層4運(yùn)輸層3網(wǎng)絡(luò)層2

3、數(shù)據(jù)璉路層1物理層圖1OSI參考模型圖2TCP/IP參考模型——比物理層：在通信信道上傳輸比特流；b.數(shù)據(jù)鏈路層：為網(wǎng)絡(luò)層提供無差錯的數(shù)據(jù)傳輸;c?網(wǎng)絡(luò)層：控制子網(wǎng)的操作；d.運(yùn)輸層：提供端點(diǎn)間可靠、透明的數(shù)據(jù)傳送，提供端到端的差錯控制和流控制;e.會話層：提供不同主機(jī)間通信的應(yīng)用進(jìn)程Z間的建立，組織和協(xié)調(diào)；f?表示層：解決用戶信息的語法表示問題；g.應(yīng)用層：包含了一系列經(jīng)常需要的協(xié)議。3.TCP/IP參考模型——TCP/IP參考模型見圖2,其中，主機(jī)網(wǎng)絡(luò)層指出應(yīng)用哪些協(xié)議可以傳輸IP分組；網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層的主要任務(wù)是使主機(jī)發(fā)

4、送傳輸分組數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)并獨(dú)立地傳送到R的地；運(yùn)輸層的任務(wù)是提供源和H的主機(jī)對等實(shí)體間的會話；應(yīng)用層包含所有的高層協(xié)議。第二講物理網(wǎng)絡(luò)協(xié)議——1.物理層——物理層主要考慮的是怎樣才能在開放系統(tǒng)的傳輸媒介上傳輸各種數(shù)據(jù)的比特流。它的作用是屏蔽不同傳輸媒介及不同通信手段Z間的差異，使數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異，而只需考慮如何完成本層的協(xié)議和服務(wù)，不必考慮網(wǎng)絡(luò)具體的傳輸媒介是什么?！獋鬏斆浇榈奈锢硖匦杂幸韵滤膫€方面：——a,機(jī)械特性：說明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)冃和排列，固定和鎖定裝置等；——b.電氣特性：說明在接口電

5、纜的哪條線上出現(xiàn)的電壓應(yīng)為什么范圍；——c.功能特性：說明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義；——d.規(guī)程特性：說明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序?！锢韺拥闹饕δ苁切盘柕恼{(diào)制解調(diào)、前綴的生成與去除（以供同步）、比特流的傳輸與接收。2.數(shù)據(jù)鏈路層——幀是在數(shù)據(jù)鏈路層上發(fā)送方與接收方根據(jù)雙方的協(xié)議按序排列的比特流，幀同步是指接收方應(yīng)當(dāng)能從收到的比特流中準(zhǔn)確地區(qū)分出一幀的開始和結(jié)束在什么時刻。幀按不同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)建（如Ethernet、ARCNET>TokenRing）□每種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有其獨(dú)特的幀類型。幀尋址

6、用介質(zhì)訪問控制（MAC）地址來定義，MAC地址一般由制造商編程到網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備中，用戶不能改變?！獢?shù)拯鏈路層的主耍功能是提供一個或多個服務(wù)訪問點(diǎn)（SAP）:傳輸時，將數(shù)據(jù)組成幀并加上地址和錯誤識別域；接收時，將數(shù)擁拆包并實(shí)現(xiàn)地址識別和錯誤識別；管理傳輸媒介訪問。第三講Internet層——物理層和數(shù)據(jù)鏈路層并不屬于TCP/1P協(xié)議，它們僅實(shí)現(xiàn)了同一物理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的幀傳輸。為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，必須用路由器把彼此獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來。路由器丿應(yīng)能在不改變所連接的子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)前提下提供網(wǎng)絡(luò)間的鏈路，為連到不同網(wǎng)絡(luò)的端系統(tǒng)的進(jìn)程提供路

7、由和數(shù)據(jù)遞交功能。TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)，它由一組協(xié)議簇組成，具中最主要的協(xié)議是網(wǎng)際協(xié)議（IP）和傳輸控制協(xié)議（TCP）。——為了在互聯(lián)網(wǎng)上投遞IP數(shù)據(jù)報，首先要解決互聯(lián)網(wǎng)上的尋址問題。各種網(wǎng)絡(luò)Z間的尋址方式往往是不相同的。在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)物理地址與接口硬件有關(guān)，當(dāng)把接口移到新機(jī)器上或替換失效的硬件接口將改變機(jī)器的物理地址。兩個需要通信的雙方無法依賴不兼容的隨時可能改變的物理地址來通信。為此，TCP/IP協(xié)議采用了IP地址方案?！?.IP地址——TCP/IP使用32位的二進(jìn)制數(shù)作為通用的機(jī)器標(biāo)識符，稱為IP地址

8、（InternetProtocolAddress）。32位IP地址被分成前綴（Prefix）與后綴（Suffix）兩個部分。前綴表示該計算機(jī)所接入的物理網(wǎng)絡(luò)，后綴表示該物理網(wǎng)絡(luò)上的某特定主機(jī)?！獮榱藵M足不同規(guī)模的物理網(wǎng)絡(luò)對地址的需求，將IP地址分成五類(見圖3)c其中A類、B類和C類用作主機(jī)地址(HostAddre