网络通信协议ppt课件
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12
L4数据 L4数据 L4数据 从网络层
2.2.5 第3层：网络层
从传输层 L4数据
到传输层 L4数据
网络层 H3
分组 分组 H3
网络层
L3数据 到数据链路层
13
L3数据 从数据链路层
2.2.6 第2层：数据链路层
从网络层 L3数据
到网络层 L3数据
数据链 路层 H
2
T2 帧 帧 H 2
数据链 T2 路层
网络通信协议 讲师:啜立明
本章目标
❖ 了解网络协议的概念 ❖ 了解网络体系结构 ❖ 熟悉ISO/OSI参考模型以及每一层的功能 ❖ 掌握TCP/IP模型各层的主要协议及其功能 ❖ 熟练掌握IP地址、子网规划等相关内容
2
本章内容
网络协议的概念 OSI参考模型
TCP/IP协议 IP地址
TCP/IP与OSI的比较
2.3 模型的使用
L7数据
7
H6 L7数据
6
H5 L6数据
5
H4 L5数据
4
H3
L4数据
3
H2
L3数据
T2 2
01010101011111100101010
1
7
L7数据
6
H6 L7数据
5
H5 L6数据
4
H4 L5数据
3
H3
L4数据
2 H2
L3数据
T2
1
01010101011111100101010
传输媒体
17
3 TCP/IP协议
Internet ←TCP/IP→
18
3.1 TCP/IP协议体系概述
❖ TCP/IP协议是针对Internet开发的一种体系结构和协议标 准
❖ TCP/IP协议是国际互联网Internet采用的协议标准 ❖ TCP/IP是一组通信协议的代名词，是由一系列协议组成
L6数据 到会话层
10
L6数据 从会话层
2.2.3 第5层：会话层
会话层 H5
从表示层 L6数据
会话层 H5
到表示层 L6数据
L5数据 到传输层
11
L5数据 从传输层
2.2.4 第4层：传输层
传输层
从会话层 L5数据
H4
H4
H4
到会话层 L5数据
传输层
H4
H4
H4
L4数据 L4数据 L4数据 到网络层
L2数据 到物理层
14
L2数据 从物理层
2.2.7 第1层：物理层
从数据链路层 L2数据
到数据链路层 L2数据
物理层 10010110101
10010110101 物理层
传输媒体
15
2.2 OSI模型各层的主要功能
7
应用层
6
表示层
5
会话层
4
传输层
3
网络层
2
数据链路层
1
物理层
16
为应用程序提供网络服务 数据表示 互连主机通信 端到端连接 确定地址和最佳路径 介质访问 二进制传输
5
n-1层/n层 接口
n层/n+1层 接口
6
2.1 分层的概念
虚通信
…… n+1层
n层 n-1层 ……
n+1层协议 n层协议
n-1层协议
虚通信 实通信 物理媒体
…… n+1层
n层 n-1层 ……
2.2 OSI七层模型
7
应用层
6
表示层
5
会话层
4
传输层
3
网络层
2
数据链路层
1
物理层
OSI参考模型
7
2.2 OSI七层模型的逻辑结构
❖ 传输层 ▪ 为两台主机上的应用程序提供端到端的通信
❖ 应用层 ▪ 处理特定的应用程序细节
21
3.2.2 TCP/IP的基本工作原理
源主机 应用层
报文、流
目的主机 应用层
传输层
传输层
数据报（UDP）或段（TCP）
网络层
IP数据报
网络层
网络接口层
数据帧
网络接口层
传输介质
22
3.2.2 TCP/IP协议集的主要协议
3
1 计算机网络协议
❖ 计算机网络协议 ▪ 负责在网络上建立通信通道和控制通过通道的信息流 的规则
❖ 计算机网络协议的组成 ▪ 语义 ▪ 语法 ▪ 定时
4
2 ISO/OSI参考模型
❖ Open System Interconnection，简称ISO/OSI RM ❖ 是一个逻辑结构，并非一个具体的计算机设备或网络 ❖ 任何两个遵守协议的标准的系统都可以互连通信 ❖ 描述的是通信软件的结构
设备A
中间结点
中间结点
设备B
7 应用层
7-6接口
6 表示层
6-5接口
5 会话层
5-4接口
4 传输层
4-3接口
3 网络层
3-2接口
2 数据链路层
2-1接口
1 物理层
网络层 数据链路层
物理层
网络层 数据链路层
物理层
应用层 7
7-6接口
表示层 6
6-5接口
会话层 5
5-4接口
传输层 4
4-3接口
网络层 3
的协议簇
19
3.2 TCP/IP模型
应用层 传输层 网络层 网络接口层
Telnet、Ftp、Smtp等 TCP和UDP IP、ICMP和IGMP 接口卡及设备驱动
20
3.2.1 TCP/IP各层的主要功能
❖ 网络接口层 ▪ 也称作数据链路层或链路层
❖ 网络层 ▪ 处理数据分组在网络中的活动 ▪ 提供无连接的分组交换服务
协议 IP
ICMP ARP RARP TCP FTP TELNET DNS
提供服务 数据报服务 差错和控制 互联网地址物理地址 物理地址互联网地址 可靠流服务
文件传送 终端仿真 域名互联网地址
相应OSI层 3 3 3 3 4
5~7 5~7 5~7
23
3.2.2 TCP/IP的文件传输（FTP）封装
24
3.3 网络接口层协议
❖ TCP/IP支持多种不同的网络接口层协议 ▪ 以太网 ▪ 令牌环 ▪ FDDI
❖ 广域网常用协议 ▪ SLIP（串行链路网际协议） ▪ PPP（点对点协议）
25
3.4 网络层协议
❖ IP协议 ❖ ARP（地址解析协议） ❖ RARP（反向地址解析协议） ❖ ICMP（互联网控制消息协议）
头部校验和（16）
20字节
源IP地址（32）
目的IP地址（32）
选项（如果有）
数据
注：字段后面括号中的数字是指该字段在IP数据包头部信息中所占的位（bit）数。
28
3-2接口
数据链路层 2
2-1接口
物理层 1
物理通信
8
Байду номын сангаас
2.2.1 第7层：应用层
应用层
用户
FTP NFS DNS
应用层
用户
FTP NFS DNS
L7数据 到表示层
9
L7数据 从表示层
2.2.2 第6层：表示层
从应用层 L7数据
到应用层 L7数据
表示层 H6 数据的编码、加密和压缩
表示层 H6 数据的解码、解密和解压缩
26
3.4.1 IP协议——功能
❖ 寻址和路由 ❖ 传递服务
▪ 不可靠，可靠性由上层协议提供 ▪ 无连接 ❖ 数据包分段和重组
27
3.4.1 IP协议——数据报格式
0
15 16
31
版本 （4）
头部 长度
（4）
优先级和服 务类型（8）
总长度（16）
标识（16）
标志（3） 片偏移（13）
生存时间（8） 协议（8）
L4数据 L4数据 L4数据 从网络层
2.2.5 第3层：网络层
从传输层 L4数据
到传输层 L4数据
网络层 H3
分组 分组 H3
网络层
L3数据 到数据链路层
13
L3数据 从数据链路层
2.2.6 第2层：数据链路层
从网络层 L3数据
到网络层 L3数据
数据链 路层 H
2
T2 帧 帧 H 2
数据链 T2 路层
网络通信协议 讲师:啜立明
本章目标
❖ 了解网络协议的概念 ❖ 了解网络体系结构 ❖ 熟悉ISO/OSI参考模型以及每一层的功能 ❖ 掌握TCP/IP模型各层的主要协议及其功能 ❖ 熟练掌握IP地址、子网规划等相关内容
2
本章内容
网络协议的概念 OSI参考模型
TCP/IP协议 IP地址
TCP/IP与OSI的比较
2.3 模型的使用
L7数据
7
H6 L7数据
6
H5 L6数据
5
H4 L5数据
4
H3
L4数据
3
H2
L3数据
T2 2
01010101011111100101010
1
7
L7数据
6
H6 L7数据
5
H5 L6数据
4
H4 L5数据
3
H3
L4数据
2 H2
L3数据
T2
1
01010101011111100101010
传输媒体
17
3 TCP/IP协议
Internet ←TCP/IP→
18
3.1 TCP/IP协议体系概述
❖ TCP/IP协议是针对Internet开发的一种体系结构和协议标 准
❖ TCP/IP协议是国际互联网Internet采用的协议标准 ❖ TCP/IP是一组通信协议的代名词，是由一系列协议组成
L6数据 到会话层
10
L6数据 从会话层
2.2.3 第5层：会话层
会话层 H5
从表示层 L6数据
会话层 H5
到表示层 L6数据
L5数据 到传输层
11
L5数据 从传输层
2.2.4 第4层：传输层
传输层
从会话层 L5数据
H4
H4
H4
到会话层 L5数据
传输层
H4
H4
H4
L4数据 L4数据 L4数据 到网络层
L2数据 到物理层
14
L2数据 从物理层
2.2.7 第1层：物理层
从数据链路层 L2数据
到数据链路层 L2数据
物理层 10010110101
10010110101 物理层
传输媒体
15
2.2 OSI模型各层的主要功能
7
应用层
6
表示层
5
会话层
4
传输层
3
网络层
2
数据链路层
1
物理层
16
为应用程序提供网络服务 数据表示 互连主机通信 端到端连接 确定地址和最佳路径 介质访问 二进制传输
5
n-1层/n层 接口
n层/n+1层 接口
6
2.1 分层的概念
虚通信
…… n+1层
n层 n-1层 ……
n+1层协议 n层协议
n-1层协议
虚通信 实通信 物理媒体
…… n+1层
n层 n-1层 ……
2.2 OSI七层模型
7
应用层
6
表示层
5
会话层
4
传输层
3
网络层
2
数据链路层
1
物理层
OSI参考模型
7
2.2 OSI七层模型的逻辑结构
❖ 传输层 ▪ 为两台主机上的应用程序提供端到端的通信
❖ 应用层 ▪ 处理特定的应用程序细节
21
3.2.2 TCP/IP的基本工作原理
源主机 应用层
报文、流
目的主机 应用层
传输层
传输层
数据报（UDP）或段（TCP）
网络层
IP数据报
网络层
网络接口层
数据帧
网络接口层
传输介质
22
3.2.2 TCP/IP协议集的主要协议
3
1 计算机网络协议
❖ 计算机网络协议 ▪ 负责在网络上建立通信通道和控制通过通道的信息流 的规则
❖ 计算机网络协议的组成 ▪ 语义 ▪ 语法 ▪ 定时
4
2 ISO/OSI参考模型
❖ Open System Interconnection，简称ISO/OSI RM ❖ 是一个逻辑结构，并非一个具体的计算机设备或网络 ❖ 任何两个遵守协议的标准的系统都可以互连通信 ❖ 描述的是通信软件的结构
设备A
中间结点
中间结点
设备B
7 应用层
7-6接口
6 表示层
6-5接口
5 会话层
5-4接口
4 传输层
4-3接口
3 网络层
3-2接口
2 数据链路层
2-1接口
1 物理层
网络层 数据链路层
物理层
网络层 数据链路层
物理层
应用层 7
7-6接口
表示层 6
6-5接口
会话层 5
5-4接口
传输层 4
4-3接口
网络层 3
的协议簇
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3.2 TCP/IP模型
应用层 传输层 网络层 网络接口层
Telnet、Ftp、Smtp等 TCP和UDP IP、ICMP和IGMP 接口卡及设备驱动
20
3.2.1 TCP/IP各层的主要功能
❖ 网络接口层 ▪ 也称作数据链路层或链路层
❖ 网络层 ▪ 处理数据分组在网络中的活动 ▪ 提供无连接的分组交换服务
协议 IP
ICMP ARP RARP TCP FTP TELNET DNS
提供服务 数据报服务 差错和控制 互联网地址物理地址 物理地址互联网地址 可靠流服务
文件传送 终端仿真 域名互联网地址
相应OSI层 3 3 3 3 4
5~7 5~7 5~7
23
3.2.2 TCP/IP的文件传输（FTP）封装
24
3.3 网络接口层协议
❖ TCP/IP支持多种不同的网络接口层协议 ▪ 以太网 ▪ 令牌环 ▪ FDDI
❖ 广域网常用协议 ▪ SLIP（串行链路网际协议） ▪ PPP（点对点协议）
25
3.4 网络层协议
❖ IP协议 ❖ ARP（地址解析协议） ❖ RARP（反向地址解析协议） ❖ ICMP（互联网控制消息协议）
头部校验和（16）
20字节
源IP地址（32）
目的IP地址（32）
选项（如果有）
数据
注：字段后面括号中的数字是指该字段在IP数据包头部信息中所占的位（bit）数。
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3-2接口
数据链路层 2
2-1接口
物理层 1
物理通信
8
Байду номын сангаас
2.2.1 第7层：应用层
应用层
用户
FTP NFS DNS
应用层
用户
FTP NFS DNS
L7数据 到表示层
9
L7数据 从表示层
2.2.2 第6层：表示层
从应用层 L7数据
到应用层 L7数据
表示层 H6 数据的编码、加密和压缩
表示层 H6 数据的解码、解密和解压缩
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3.4.1 IP协议——功能
❖ 寻址和路由 ❖ 传递服务
▪ 不可靠，可靠性由上层协议提供 ▪ 无连接 ❖ 数据包分段和重组
27
3.4.1 IP协议——数据报格式
0
15 16
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版本 （4）
头部 长度
（4）
优先级和服 务类型（8）
总长度（16）
标识（16）
标志（3） 片偏移（13）
生存时间（8） 协议（8）