第1章OSIRM模型与TCPIP协议体系

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1、第1章OSI/RM模型与TCP/IP协议体系1．1OSI/RM参考模型1.1.1OSI/RM的形成。OSI规定了可以互联的计算机系统之间的通信协议，遵从OSI协议的网络通信产品都是所谓的开发系统，也就是意味着可以与其他网络系统进行互联1.1.2．OSI/RM层次结构1．网络分层的必要性2．OSI/RM的层次结构3．OSI/RM的数据封装拆封4．OSI/RM各层的功能物理层(PhysicalLayer)是参考模型的最低层。该层是网络通信的数据传输介质，由连接不同结点的电缆与设备共同构成。主要功能是：利用传输介质

2、为数据链路层提供物理连接，负责处理数据传输并监控数据出错率，以便数据流的透明传输。数据链路层(DataLinkLayer)是参考模型的第2层。主要功能是：在物理层提供的服务基础上，在通信的实体间建立数据链路连接，传输以帧为单位的数据包，并采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。网络层(NetworkLayer)是参考模型的第3层。主要功能是：为数据在结点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径，以及实现拥塞控制、网络互联等功能。传输层(Transpo

3、rtLayer)是参考模型的第4层。主要功能是向用户提供可靠的端到端(End-to-End)服务，处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题。传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，因此，它是计算机通信体系结构中关键的一层。会话层(SessionLayer)是参考模型的第5层。主要功能是：负责维护两个结点之间的传输链接，以便确保点到点传输不中断，以及管理数据交换等功能。表示层(PresentationLayer)是参考模型的第6层。主要功能是：用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格

4、式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。应用层(ApplicationLayer)是参考模型的最高层。主要功能是：面向用户为应用软件提供了很多服务，例如文件服务器、数据库服务、电子邮件与其他网络软件服务。5．协议和协议的三要素网络中的计算机与计算机之间要想正确的传送信息和数据，必须在数据传输的顺序、数据的格式及内容等方面有一个约定或规则，这种约定或规则称为协议。语法：数据与控制信息的结构或格式。语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。时序：事件实现顺序的详细说明。1.2TCP/IP协议

5、体系TCP/IP是用于计算机通信的一组协议，我们通常又称它为TCP/IP协议族。它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准，以它为基础组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络，正因为INTERNET的广泛使用，使得TCP/IP成了事实上的标准。1.2.1TCP/IP协议体系的层次结构1.2.2TCP/IP协议体系的协议分布alloverIP和IPoverall1.2.3TCP/IP协议体系的数据封装拆封几种常见的数据封装结构和信息单元名称1.3IP协议1.3.

6、1IP协议及特点IP协议是TCP/IP协议体系中最核心的协议，它提供不可靠、无连接的服务，也即依赖其他层的协议进行差错控制。IP首部结构IP协议是一个面向无连接不可靠的网络层协议，具体表现在：不保证源主机发送出来的IP数据包一定无差错地交付到目的主机。不保证源主机发送出来的IP数据包都在某一规定的时间内交付到目的主机。不保证源主机发送出来的IP数据包一定按发送时的顺序交付到目的主机。不保证源主机发送出来的IP数据包不会重复交付到目的主机。不故意丢弃IP数据包。丢弃IP数据包的情况主要是：路由器检测出首部校验和

7、有错误；TTL为零；或由于网络中通信量过大，路由器或目的主机中的缓存已无空闲空间。1.3.2IP地址与子网掩码IP地址由网络号(网络ID)和主机号(主机ID)两个部分组成。网络号用来标识internet中的一个特定网络，而主机号则用来表示该网络中的某台主机，而子网掩码就是用来标示IP地址中哪些位是网络号，哪些位是主机号。网络ID、主机ID示例1．IP地址的分类2．特殊的IP地址网络地址：网络地址包含了一个有效的网络号和一个全“0”的主机号。例如，地址113.0.0.0，子网掩码为255.0.0.0，就表示该网

8、络是一个A类网络的网络地址，而一个具有IP地址为202.100.100.2、子网掩码为255.255.255.0的主机所处的网络地址为202.100.100.0，它是一个C类网络，其主机号为2。广播地址：当一个设备向网络上所有的设备发送数据时，就产生了广播。为了使网络上所有设备能够注意到这样一个广播，必须使用一个可进行识别和侦听的IP地址。通常，这样的IP地址以全“1”结尾。IP广播有两种形式，一种