数据网络权威基础培训

7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
4
3 2 1
4
3 2 1
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 AP2 应用层首部
H7 应用程序数据
7 6 5
7 6 5
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
4
3 2 1
4
TCP TCP TCP LH TCP TCP
传输层
网络层 LT
网络接口层
物理传输媒体
五层协议的体系结构
TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、运输 层、网际层和网络接口层。 最下面的网络接口层并没有具体内容。 因此往往采取折中的办法，即综合 OSI 和 TCP/IP 的优点，采用一种只有五层协议的 体系结构 。
计算机 1
AP1 5
计算机 2
AP2 5 4 3 2
4
3 2
1
物理层接收到比特流，上交给数据链路层 1
计算机 1 向计算机 2 发送数据
计算机 1
AP1 5
计算机 2
AP2 5 4 3
4
3 2
数据链路层剥去帧首部和帧尾部 2 取出数据部分，上交给网络层
1
1
计算机 1 向计算机 2 发送数据
计算机 1
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
4
3 2 1 数据链路 H2 H3 H4 H H H 应用程序数据 T2 5 6 7 层首部 尾部
4
3 2 1
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 AP2 7 6 5
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
如下图所示，从上到下依次为数据（Data）、数据段 （Segments）、数据包（Packets）、数据帧（Frames）、比 特（Bits）。
源主机 应用层 数据 目的主机 应用层
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
数据
数据 数据段 数据包 数据帧 比特
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
2
1
物理层
2.1.3 OSI参考模型的结构 OSI参考模型是一个描述网络层次结构的模型。描述了 网络传输介质信息是如何从一台计算机的应用程序到达另一 台计算机的应用程序。
OSI参考模型来说该模型共分七层 ： 物理层：物理层定义了通信线路的一些规范。 数据链路层 ：数据链路层规定了物理地址、网络拓扑结构、错误警告机制、所 传数据帧 的排序和流量控制等。 网络层 ：网络层为处在不同位置的两个设备之间，提供连接和选择一条最佳路 径。 传输层 ：传输层保证数据的可靠传输。 会话层 ：会话层建立、管理和终止应用程序间的会话。 表示层 ：表示层提供多种数据格式之间的转换 。
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
4
3 2 1
传输层首部
H4 H5
H6 H7 应用程序数据
4
3 2 1
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 AP2 7 6 5
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
4
3 2 1 网络层首部 H3 H4 H5 H6 H7 应用程序数据
寻址和最短路径
介质访问（接入）
物理层
二进制传输
负责不同的数据格式之间进行转换；
负责数据的加密；
负责文件的压缩。
提供各种网络服务。
对等层之间传送数据的单位.
协议数据单元(PDU) 服务数据单元(SDU) 相邻层之间交换数据的单位.
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
H5 H6 H7 应用程序数据
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
5
4
3 2 1
4
3 2 1
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 AP2 7 6 5
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
7 6 5
计算机 1
AP1 5
计算机 2
AP2 5 4
4
3 2
IP 数据报再传送到数据链路层
3 2 1
加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧
1
计算机 1 向计算机 2 发送数据
计算机 1
AP1 5
计算机 2
AP2 5 4 3
4
3 2
数据链路层帧再传送到物理层 最下面的物理层把比特流传送到物理媒体
2 1
1
计算机 1 向计算机 2 发送数据
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 AP2 7 表示层首部
H6 H7 应用程序数据
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
6 5
4
3 2 1
4
3 2 1
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 AP2 应用层首部
H7 应用程序数据
计算机 1
AP1 5
计算机 2
AP2
应用层 PDU 再传送到运输层 加上运输层首部，成为运输层报文
5 4 3 2 1
4
3 2
1
计算机 1 向计算机 2 发送数据
计算机 1
AP1 5
计算机 2
AP2 5
4
3 2
运输层报文再传送到网络层 加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组）
4 3 2 1
1
计算机 1 向计算机 2 发送数据
AP2
应用层剥去首部，取出应用程序数据 5 上交给应用进程
4 3 2 1
4
3 2
1
计算机 1 向计算机 2 发送数据
计算机 1
AP1 5
我收到了 AP1 发来的 应用程序数据！
计算机 2
AP2 5 4 3 2 1
4
3 2
1
计算机 1 向计算机 2 发送数据
计算机 1
AP1 5
注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次
应用层首部 运输层首部 网络层首部
H4 H4 H4 H5 H5 H5 H5
明日正午进攻，如何？
同意 收到“同意”
这样的协议无法实现！
收到：收到“同意”
…
…
实体、协议、服务 和服务访问点（续）
服务用户 协议 服务用户
第n+1层
交换原语 提供服务 SAP
交换原语
SAP
第n层
服 务 提 供 者
面向连接服务与 无连接服务
面向连接服务(connection-oriented) 面向连接服务具有连接建立、数据传输和连 接释放这三个阶段。 无连接服务(connectionless) 两个实体之间的通信不需要先建立好连接。 是一种不可靠的服务。这种服务常被描述为 “尽最大努力交付”(best effort delivery)或 “尽力而为”。
AP1 5
计算机 2
AP2 5 4
4
3 2
网络层剥去首部，取出数据部分 3 上交给运输层
2 1
1
计算机 1 向计算机 2 发送数据
计算机 1
AP1 5
计算机 2
AP2 5
4
3 2
运输层剥去首部，取出数据部分 4 上交给应用层
3 2 1
1
计算机 1 向计算机 2 发送数据
计算机 1
AP1 5
计算机 2
7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
4
3 2 1 网络层首部 H3 H4 H5 H6 H7 应用程序数据
4
3 2 1
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 AP2 7 6 5
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
同一台计算机之间相邻层是怎样通信的？
思考题2：
不同计算机上同等层之间的通信是不 是直接进行的？
TCP/IP体系
OSI 的体系结构
7 应用层
TCP/IP 的体系结构
应用层 (各种应用层协议如 TELNET, FTP, SMTP 等) 传输层(TCP 或 UDP) 网络层
6 表示层
5 会话层 4 运输层
五层协议的体系结构
应用层(application layer) 运输层(transport layer) 网络层(network layer)
5 4 3
应用层 运输层 网络层
数据链路层 数据链路层
数据链路层(data link layer)
物理层(physical layer)
应用层协议 表示层协议 会话层协议 传输层协议 网络层协议
数据链路层协议
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
APDU PPDU
SPDU
数据段
数据包
数据帧
比特流
数据是怎样从一台计算机传 到另一台计算机的呢？
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 应用程序数据 AP2 7 6 5
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
A 地
第一层
B 地
通信双方的协议
写信
两地邮局的协议
看信
第一层
第二层
邮政局处理
邮政局分发
第二层
第三层
转运处
两地转运处的协议
转运处
第三层
邮政系统处理信件的层次结构
ISO/OSI开放系统互连参考模型
资源 子网
应用层 表示层
处理网络应用
数据表示
会话层
传输层 通信 子网
主机间通信
端到端的连接
网络层
数据链路层
4
3 2 1
4
3 2 1
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 是指网络结点将要传送 的数据用特定的协议头打包, 有时候也可能加上尾部. AP2 7 6 5
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
4
3 2 1
4
3 2 1
思考题1：
3 网络层
2 数据链路层 1 物理层
网络接口层
TCP/IP各层主要协议
应用层
HTTP
…
SMTPDNS…Fra bibliotekRTP
运输层
TCP
UDP
网际层
IP
ICMP ARP RARP
网络接口层
网络接口 1
网络接口 2
…
网络接口 3
TCP/IP 参考模型数据封装过程
应用层
数据 数据 数据 数据
应用层
传输层
网络层
网络接口层
4
3 2 1
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 AP2 7 6 5
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
4
3 2 1 数据链路 H2 H3 H4 H H H 应用程序数据 T2 5 6 7 层首部 尾部
4
3 2 1
计算机 1 AP1
7 6 5
7 6 5
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
4
3 2 1
4
3 2 1
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 应用程序数据 AP2 7 6 5
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
应用层 ：应用层为用户提供相关的服务，如：e-mail服务，ftp服务、www服务等。
2.1.4 层间通信 分层的目的就是要达到发送端的计算机（源主机）第N 层所发送的数据，就是接收端的计算机（目的主机）第N层 所接收到的数据，即每一层只和相同的层之间进行交流。 发送端的计算机（源主机）要向接收端的计算机（目的 主机）发送信息，数据首先必须打包。在计算机网络中，这 个打包的过程就叫封装。而相对应，当目的主机收到信息后， 必须将包打开，得到所需信息，这个过程叫拆封。 每一层的数据都可叫做协议数据单元（PDU—Protocol Data Unit），但通常每层的数据也有自己专有的名字。
3 2 1
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 AP2 7 表示层首部
H6 H7 应用程序数据
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
6 5
4
3 2 1
4
3 2 1
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 AP2 7 6 会话层首部
应用层
计算机2 AP2 7 6 5
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
4
3 2 1 10100110100101 比 特 流 110101110101
4
3 2 1
物理传输媒体
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 AP2 7 6 5
各层的数据名称
数据的封装过程 ：
生成数据； 分段数据； 加入网络头； 加入帧头和帧尾；
转换成数字信号；
计算机 1 向计算机 2 发送数据
计算机 1
AP1 5
计算机 2
应用进程数据先传送到应用层
AP2 5 4 3 2 1
加上应用层首部，成为应用层 PDU
4
3 2
1
计算机 1 向计算机 2 发送数据
4
3 2 1
传输层首部
H4 H5
H6 H7 应用程序数据
4
3 2 1
计算机 1 AP1
应用层
计算机2 AP2 7 6 会话层首部
H5 H6 H7 应用程序数据
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
7 6 5
表示层
会话层 传输层 网络层 数据链 路层 物理层
5
4
3 2 1
4
3 2 1