TCPIP協(xié)議簇1

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,第四章,TCP/IP,協(xié)議簇,Internet,及,TCP/IP,協(xié)議簇,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,傳輸層協(xié)議,WWW,（萬維網(wǎng),),簡(jiǎn)介,4.1 Internet,及,TCP/IP,協(xié)議簇,Internet,是由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而成的一個(gè)單一而龐大的網(wǎng)絡(luò)集合，是建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之上的網(wǎng)絡(luò)。在組織結(jié)構(gòu)上，,Internet,由稱為,路由器,(Router),、交換機(jī),(switch),等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連結(jié)起來的眾多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所組成。,網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)都,遵循,TCP/IP,協(xié)議,。,TCP/IP,以層次化的對(duì)等通信特點(diǎn)管理著網(wǎng)上的信息交換。由于,TCP/IP,協(xié)議的開放性，使得眾多的能夠遵循,TCP/IP,的網(wǎng)絡(luò)都加入到,Internet,中，成為,Internet,的一部分。,1,、,Internet,的工作模式,Internet,上幾乎所有應(yīng)用層服務(wù)都采用,客戶,/,服務(wù)器模式,，服務(wù)通過兩個(gè)進(jìn)程分工合作完成：,一個(gè)主動(dòng)請(qǐng)求、一個(gè)被動(dòng)響應(yīng)；,一個(gè)啟動(dòng)通信，一個(gè)等待通信,。,這里,“,客戶,”,和,“,服務(wù)器,”,指的是運(yùn)行程序，它們一般運(yùn)行在不同的主機(jī)中，但也可以位于同一臺(tái)主機(jī)中。,客戶機(jī),服務(wù)器,請(qǐng)求服務(wù),響應(yīng)請(qǐng)求,Internet,的工作原理,TCP,IP,3,4,1,2,5,6,7,8,路,由,器,路,由,器,TCP/IP,重組信息,2,、,Internet,的技術(shù)基礎(chǔ),TCP/IP,協(xié)議簇,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信的一種語言基礎(chǔ)和規(guī)范準(zhǔn)則，它定義了計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換所必須遵循的規(guī)則。在每個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，都必須有一套統(tǒng)一的協(xié)議，否則計(jì)算機(jī)之間無法進(jìn)行通信。,Internet,能以驚人的速度發(fā)展是與,TCP/IP,的貢獻(xiàn)分不開的。,TCP/IP,是,一系列網(wǎng)絡(luò)協(xié)議集的總稱,含有上百個(gè)協(xié)議；,TCP,和,IP,是最基本、最重要的兩個(gè)協(xié)議；,TCP,協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供基本的通信連接等服務(wù),，,IP,協(xié)議負(fù)責(zé)為互連的網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)提供通信等服務(wù)。,TCP/IP,協(xié)議分為四層,比,OSI,的七層模型要簡(jiǎn)單。,TCP/IP,已成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。,物理層,OSI,參考模型,TCP/IP,模型,2,層交換機(jī)、,HUB,TCP/IP,協(xié)議分層模型,相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,MAC,地址,IP,地址,端口號(hào),進(jìn)程號(hào),路由器,/3,層交換機(jī),訪問地址,鏈路層,表示層,會(huì)話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,應(yīng)用層,網(wǎng)絡(luò),接口層,傳輸層,網(wǎng)際層,應(yīng)用層,應(yīng)用層規(guī)范的應(yīng)用也能在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如路由器和交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)。,（,1,）,TCP/IP,應(yīng)用層,TCP/IP,協(xié)議棧,應(yīng)用層,網(wǎng)絡(luò)接口層,網(wǎng)際層,傳輸層,文件傳輸,FTP,NFS,電子郵件,SMTP,POP3,遠(yuǎn)程登錄,Telnet,網(wǎng)絡(luò)管理,SNMP,域名管理,DNS,主要功能,為用戶的應(yīng)用程序提供服務(wù),識(shí)別并證實(shí)目的通信方的可用性,使協(xié)同工作的應(yīng)用程序之間實(shí)現(xiàn)同步,（,2,）,TCP/IP,傳輸層,TCP/IP,協(xié)議棧,應(yīng)用層,網(wǎng)絡(luò)接口層,網(wǎng)絡(luò)層,傳輸層,TCP UDP,主要功能,端到端的通信,可靠通信,傳輸差錯(cuò)校驗(yàn)與恢復(fù),流量控制,擁塞控制,兩種主要協(xié)議,TCP,：面向連接的可靠傳輸協(xié)議，為用戶應(yīng)用端之間提供一個(gè)虛電路。,UDP,：無連接的非可靠傳輸協(xié)議,（,3,）,TCP/IP,網(wǎng)際層,TCP/IP,協(xié)議棧,應(yīng)用層,網(wǎng)絡(luò)接口層,網(wǎng)際層,傳輸層,IP,ICMP,ARP,RARP,主要功能,路由選擇,數(shù)據(jù)分組中轉(zhuǎn),流量控制,擁塞控制,差錯(cuò)檢測(cè)與恢復(fù),地址解析,地址轉(zhuǎn)換,按照,OSI,七層協(xié)議，應(yīng)用層的最主要的功能是：,提供進(jìn)程通信能力,。從這個(gè)意義上講，網(wǎng)絡(luò)通信的最終地址就不僅是主機(jī)地址了，還包括可以描述進(jìn)程的某種標(biāo)識(shí)符。為此，,TCP/IP,協(xié)議提出了,協(xié)議端口,Port,（簡(jiǎn)稱端口），用于,標(biāo)識(shí)通信的進(jìn)程,。,（,4,）進(jìn)程通信,端口是一種,抽象的軟件結(jié)構(gòu),（包括一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和,I/O,緩沖區(qū)）。,如果我們把,IP,地址,看成是,門牌號(hào)碼,，則,端口號(hào),可以看成是,房間號(hào),。,應(yīng)用程序（即進(jìn)程）通過系統(tǒng)調(diào)用與某端口建立連接（,binding,）后，傳輸層傳給該端口的數(shù)據(jù)都被相應(yīng)進(jìn)程所接收，相應(yīng)進(jìn)程發(fā)給傳輸層的數(shù)據(jù)都通過該端口輸出。,端口操作類似于一般的,I/O,操作,，進(jìn)程獲取一個(gè)端口，相當(dāng)于獲取本地唯一的,I/O,文件，可以用一般的讀寫原語訪問之。,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序把兩臺(tái)希望相互通訊的計(jì)算機(jī)連在一起，所以它們需要,連接,來交換數(shù)據(jù)。,TCP/IP,稱這種連接為,套接字,。它和金屬套管用的是一個(gè)詞。,套接字（,Socket,）,TCP/IP,的套接字表示計(jì)算機(jī)通訊連接，所以需要兩個(gè)套接程序，每臺(tái)計(jì)算機(jī)一個(gè)。為了建立雙方的連接，以達(dá)到各類通訊要求，應(yīng)用程序通過定義三部分來產(chǎn)生一個(gè)套接字：,主機(jī),IP,地址、應(yīng)用程序所用端口、服務(wù)類型（面向連接的服務(wù),TCP,，無連接服務(wù),UDP,）。,套接字與文件句柄類似，因?yàn)槠涔δ苁亲鳛榫W(wǎng)絡(luò)通信的終結(jié)點(diǎn)。,端口號(hào)（,Port,）：,傳輸層協(xié)議用端口號(hào)來標(biāo)識(shí)和區(qū)分各種上層應(yīng)用程序。,套接字（,Socket,）：,IP+Port+S,type,HTTP,SNMP,FTP,Telnet,SMTP,DNS,TFTP,TCP,UDP,IP,數(shù) 據(jù) 包,套 接 字,80,20/21,23,25,53,69,161,TCP,提供的服務(wù),TCP/IP,各層主要協(xié)議小結(jié),TCP、UDP、RTP,提供主機(jī)之間的通信會(huì)話管理。定義傳輸數(shù)據(jù)時(shí)服務(wù)級(jí)別和連接狀態(tài)。,傳輸層,以太網(wǎng)、令牌環(huán)、,FDDI,、,X.25,、,幀中繼、,RS-232,、,v.35,指定如何通過網(wǎng)絡(luò)物理地發(fā)送數(shù)據(jù)，包括如何將比特流轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。,網(wǎng)絡(luò)接口層,IP、ICMP、ARP、RARP,將數(shù)據(jù)裝入,IP,數(shù)據(jù)報(bào)，包括源和目標(biāo)的地址信息。實(shí)現(xiàn),IP,數(shù)據(jù)報(bào)的路由。,網(wǎng)際層,HTTP,、,Telnet,、,FTP,、,TFTP,、,SNMP,、,SMTP,等應(yīng)用協(xié)議,定義應(yīng)用協(xié)議以及主機(jī)程序與傳輸層服務(wù)之間的接口,應(yīng)用層,基本功能,包括協(xié)議,層,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,協(xié)議,功 能,IP,網(wǎng)間協(xié)議,(Internet Protocol),。對(duì)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行無連接的最佳傳路由選擇，同時(shí)為,ICMP,、,TCP,、,UDP,提供分組發(fā)送服務(wù)。,ARP,地址解析協(xié)議,(Address Resolution Protocol),。將,IP,地址映射為網(wǎng)絡(luò)接口層,MAC,地址（硬件地址）。,RARP,反向地址解析協(xié)議,(Reverse Address Resolution Protocol),。將,MAC,地址映射為,IP,地址。,ICMP,網(wǎng)間報(bào)文控制協(xié)議,(Internet Control Message Protocol),。處理路由器和主機(jī)間的差錯(cuò)和傳送控制。,協(xié)議,功 能,TCP,傳送控制協(xié)議（,Transmission Control Protocol),。給用戶進(jìn)程提供可靠的全雙工字節(jié)流面向連接的協(xié)議。它要為用戶進(jìn)程提供虛電路服務(wù)，并為數(shù)據(jù)可靠傳輸建立檢查。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)用戶程序使用,TCP,。,UDP,用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議,(User Datagram Protocol),。這是提供給用戶進(jìn)程的無連接協(xié)議，用于傳送數(shù)據(jù)而不執(zhí)行正確性檢查。,傳輸層協(xié)議,應(yīng)用層協(xié)議,簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議,(Trivial File Transfer Protocol),。,FTP,的一種簡(jiǎn)化版本。,TFTP,超文本傳輸協(xié)議（,HyperText,Transfer Protocol,）。是環(huán)球網(wǎng),WWW,的基礎(chǔ)，它使豐富多彩的,Internet,以簡(jiǎn)單的方式展現(xiàn)給用戶。,HTTP,終端協(xié)議,(Telnet terminal Protocol),。允許用戶以虛終端方式訪問遠(yuǎn)程主機(jī)。,Telnet,簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議,(Simple Mail Transfer Protocol),。,SMTP,協(xié)議為系統(tǒng)之間傳送電子郵件。,SMTP,文件傳輸協(xié)議,(File Transfer Protocol),。允許用戶以文件操作的方式,(,文件的增、刪、改、查、傳送等,),與另一主機(jī)相互通信。,FTP,功 能,協(xié)議,主機(jī),A,應(yīng)用層,TCP,IP,網(wǎng)絡(luò)接口,主機(jī),B,應(yīng)用層,TCP,IP,網(wǎng)絡(luò)接口,IP,網(wǎng)絡(luò)接口,路由器,IP,數(shù)據(jù)報(bào),網(wǎng)絡(luò),1,IP,網(wǎng)絡(luò)接口,IP,網(wǎng)絡(luò)接口,網(wǎng)絡(luò),2,網(wǎng)絡(luò),3,網(wǎng)絡(luò),4,路由器,路由器,IP,數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸,