[工学]TCP_IP协议套

TCP/IP协议套
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16.1 因特网的参考模型(续)

TCP/IP模型与ISO/OSI模型没有一一对应关系 通常认为5层模型中的应用层与7层模型中的第5、6和7层 相对应 表16-2 TCP/IP参考模型概要
层
执行的协议举例 DHCP，DNS，FTP，Gopher，HTTP，IMAP4，IRC，NNTP， 5 应用层 XMPP，MIME，POP3，SIP，SMTP，SNMP，SSH，TELNET， RPC，RTP，RTSP，RTCP，TLS/SSL，SDP，SOAP，… 4 传输层 TCP，UDP，DCCP，SCTP，RSVP，GTP，… IP(IPv4，IPv6)，IGMP，ICMP，BGP，RIP，OSPF，ISIS，IPsec， 3 网络层 ARP，RARP，… 802.11，ATM，DTM，Ethernet，FDDI，FrameRelay，GPRS， 2 数据链路层 EVDO，HSPA，HDLC，PPP，L2TP，PPTP，… 1 物理层 Ethernet，ISDN，Modems，PLC，S套
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16.1 因特网的参考模型(续)
各层的主要功能 (1) 应用层 处理各种网络应用，如文件传输服务和电子邮件服务 (2) 传输层 提供端对端的数据传输服务，包括流程控制和错误控 制 执行面向连接服务的TCP协议或无连接服务的UDP协 议，把来自应用层的消息递送给相邻网络单元的应用 层 (3) 网络层 执行网际协议(IP)和网际控制消息协议(ICMP)，安排 数据包从源端到达终端的行程，包括将网络地址翻译 成物理地址、确定数据包通过数据链路层从发送端到 达接收端所要经历的路径、执行路径选择、流程控制 和错误控制等 9/51
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16.1 因特网的参考模型(续)
(4) 数据链路层 由于数据包有可能要途经好几个链路才能从源端到 达终端，因此在这层上执行的协议将处理数据打包、 数据寻址和流程控制等事宜。 (5) 物理层 这层的协议与实际的传输媒体密切相关，如双绞线 或光纤。在这一层上要确定数据流的位速率、传输 电压的高低、编码方法和调制方式等传输方法
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静态IP地址和动态IP地址 静态IP地址：客户机可以向ISP申请永久性的地址 动态IP地址 ：在上网时由执行动态主机配置协议 (DCHP)的服务器临时给你的计算机分配的一个地址
域名地址和IP地址的分配和管理 因特网信息中心(简写成InterNIC)注册服务部门 进行分配和注册 非官方的非营利公司“互联网名称与数字地址 分配公司(ICANN)”担当这个角色
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16.1 因特网的参考模型
16.1.1 ISO/OSI参考模型


对计算机在通信网络上的消息交换规定了服务层次、 层次之间的相互关系以及各层可能执行的任务。但 ISO/OSI参考模型并没有提供可实现的方法，只是 描述了一些概念，用来协调制定进程间的通信标准 ISO/OSI参考模型不是一个标准，而是一个在制定 标准时使用的概念性框架
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16.2 因特网上的地址


在计算机网络通信中，地址是给网络上的特定计算 机或站点指定的唯一代码、名称或标记。因特网地 址(Internet address)类似于信函上的地址，告诉传送 系统把消息递送到何处 在因特网上常见的地址有四种类型 电子邮件地址(e-mail address) 网际协议地址(IP address) 媒体接入控制地址(MAC address) 统一资源定位地址(URL)
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16.2 因特网上的地址(续)
16.2.2 网际协议(IPv4)地址 1. IP地址概要 每台连网设备必须要有唯一地址才能在网上通信 IP地址就是执行IP协议并参与网络通信的设备地址 两种形式的地址 网际协议地址/IP地址：机器可识别的用数字表示的 地址，如166.111.4.100 域名地址：人比较容易看懂的用字母表示的地址， 如
传输层 网络层
数据链路层 物理层
TCP
UDP IP，ICMP，IGMP，ARP
802.11，ATM，DTM，Ethernet，FDDI，FrameRelay， GPRS，EVDO，HSPA，HDLC，PPP，L2TP，PPTP，…
Ethernet，ISDN，Modems，PLC，SONET/SDH，G.709，…
1. 面向连接服务 收发双方需要建立逻辑连接的网络服务 PSTN网络是典型的面向连接的网络，因为它们在 通话期间需要专门的通信通道
被认为是可靠的服务 提供了3项技术保证

确认 流程控制---- 限制传输速率的方法 拥挤控制---- 限制传输速率的方法
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16.1 因特网的参考模型(续)
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16.1 因特网的参考模型
层的编号 第7层
网络应用
主机A 应用层
第6和第7层接口
主机B 第7层协议 第6层协议 第5层协议 第4层协议 第3层协议 第2层协议 第1层协议 应用层
第6和第7层接口
交换单元名称 APDU PPDU SPDU TPDU 数据包(packet) 帧(frame) 位(bit)
2
1
数据链路层 (data link)
物理层 (physical)
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16.1 因特网的参考模型(续)
16.1.2 因特网参考模型

TCP/IP参考模型—— 传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP) 网际协议(Internet Protocol，IP)参考模型
主要任务 执行的协议举例
7
6 5 4 3
各种网络应用、程序之间的消 HTTP，SMTP，SNMP，FTP，Telnet，SIP，SSH， 息传输 NFS，RTSP，XMPP，Whois，ENRP 代码和格式转换, 如显示或打 印代码 XDR，ASN.1，SMB，AFP，NCP
建立通信双方之间的连接，维 ASAP，TLS，SSH，ISO 8327 / CCITT X.225，RPC， 护和协调双方的通信 NetBIOS，ASP，Winsock，BSD sockets 端对端的通信会话管理，含流 TCP，UDP，RTP，SCTP，SPX，ATP，IL 程和错误控制 安排数据的实际传输，确定传 IP，ICMP，IGMP，IPX，BGP，OSPF，RIP，IGRP， 输路径 EIGRP，ARP，RARP， X.25 网络层实体之间的数据传输， Ethernet，Token ring，HDLC，Frame relay，ISDN， 如数据打包、寻址和传输流控 ATM，802.11 WiFi，FDDI，PPP 制等 硬件连接, 执行来自数据链路 层请求的服务 wire，radio，fiber optic，Carrier pigeon
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16.3 应用层上的协议
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第16章 TCP/IP协议套


TCP/IP协议是美国国防部高级研究计划署(ARPA)负 责开发的通过互联网络进行通信的一组协议，称为 传输控制协议/网际协议套，并已成为因特网上的数 据传输标准 TCP/IP是其中的两个协议，支配因特网上所有联网 计算机之间的通信 IP确定信息包到达目的地的路径 TCP确保信息包正确到达目的地
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16.2 因特网上的地址(续)

现用IPv4地址 23 32位的地址，能标识2 (大约43亿)台计算机 目前还没有普遍使用的IPv6地址是一个128位的 地址，理论上能标识2128(大约3.403 × 1038) 台计 算机
应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
表16-3 网络服务类型
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16.1 因特网的参考模型(续)
16.1.4 TCP/IP的核心协议
IP确定数据包到达目的地的路径 TCP确保数据包正确到达目的地
名称 应用层 HTTP，HTTPS，FTP， POP3，SMTP，SSH， Telnet，DNS，MIME，… 执行的协议 BOOTP，NTP，RIP，DNS， SNMP，DHCP，ARP，NFS， TFTP，RPC，…
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16.1 因特网的参考模型(续)
16.1.3 面向连接服务与无连接服务
TCP/IP网络提供两种类型的服务 使用TCP协议提供的“面向连接服务” 使用UDP协议提供的“无连接服务” 网络上的任何一种服务都必须使用其中之一
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16.1 因特网的参考模型(续)
2. 无连接服务 在传输数据之前收发双方不需要建立连接的服务 由于每个数据包都自带源地址和目的地址，因此传 输数据之前不建立连接也能到达目的地，接收端不 向发送端回送响应信息，因此它不提供可靠的按顺 序方式的数据传送
不可靠传输
“不可靠”是指尽最大努力把数据包传输到对方，但 不使用复杂的确认方法，因此不能保证数据传送的 带宽、到达目的地的时间和数据的完整性。 没有拥挤控制功能，也没有流程控制功能
IP地址 MAC地址
图16-2 TCP/IP参考模型边界
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16.2 因特网上的地址(续)
2. 地址类型
网络地址(network address)/网络ID 主机地址(host address)/主机ID
W 位 A B C D E 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 网络地址(最多 127 个网络)
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3. 网络服务类型 不同的交换网络提供不同的服务类型和服务质量(QoS)
交换网络名称 线路交换(circuit switching) 包交换(packet switching) 帧中继(frame switching) ATM交换(ATM switching) 服务类型 面向连接 面向连接 无连接 面向连接 面向连接 QoS保证 质量有保证 质量有保证(虚拟线路) 最大努力 最大努力 最大努力
物理层
物理层
物理媒体
图16-1 ISO/OSI参考模型
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16.1 因特网的参考模型

层 层次名 应用层 (application) 表示层 (presentation) 会话层 (session) 传输层 (transport) 网络层 (network)
2. 参考模型概要——见表16-1 表16-1 ISO/OSI参考模型概要
多媒体技术教程
第16章 TCP/IP协议套
第16章 TCP/IP协议套目录
16.1 因特网的参考模型
16.1.1 ISO/OSI参考模型 16.3.1 应用层简介 16.1.2 因特网参考模型 16.3.2 超文本传输协议(HTTP) 16.1.3 面向连接服务与无连接服 16.3.3 部分常用协议介绍 务 16.4 传输层上的协议 16.1.4 TCP/IP的核心协议 16.4.1 传输层简介 16.2 因特网上的地址 16.4.2 端口和套接口的概念 16.2.1 电子邮件地址 16.4.3 TCP协议 16.2.2 网际协议(IPv4)地址 16.4.4 UDP协议 16.2.3 网际协议(IPv6)地址 16.5 网络层上的协议 16.2.4 MAC地址 16.5.1 网络层简介 16.2.5 域名地址和域名系统 16.5.2 网际协议(IPv4) 16.2.6 统一资源地址(URL) 16.5.3 网际协议(IPv6) 16.5.4 相关的核心协议
网络 应用
第6层 第5层 第4层
表示层
第5和第6层接口
表示层
第5和第6层接口
会话层
第4和第5层接口
会话层
第4和第5层接口
传输层
第3和第4层接口
传输层
第3和第4层接口
数据 传输
数据传输
第3层 第2层 第1层
网络层
第2和第3层接口
网络层
第2和第3层接口
数据链路层
第1和第2层接口
数据链路层
第1和第2层接口