《计算机网络体系结构-TCPIP》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络体系结构-TCPIP（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 计算机网络应用技术第3章 计算机网络体系结 构 本章要点掌握OSI参考模型的结构和各层功能。 了解网络体系结构分类、功能特点。掌握TCP/IP体系结构的层次和功能。 掌握IP地址管理和子网划分的方法。本章内容3.1 基本概念3.2 OSI模型3.3 TCP/IP模型3.4 IP地址管理和子网划分3.5 IEEE802局域网参考标准TCP/IP模型模型 3. 3TCP/IP简介1TCP/IP的结构2TCP/IP协议族3IP地址管理和子网划分41、TCP/IP简介 TCP/IP是目前最流行的商业化的协议，并被 公认为当前的工业标准。 TCP/IP模型实际上是一组协议， TCP/IP协议 族包括上
2、百个协议。不同的协议分布在不同的 协议层。 由于Internet已经得到了全世界的承认，因此 Internet所使用的TCP/IP协议集自然也就成为 当今计算机网络领域中使用最广泛的互联网络 体系结构。2、TCP/IP的结构应用层应用层传输层传输层网络层网络层表示层表示层会话层会话层数据链路层数据链路层物理层物理层7 76 65 54 43 32 21 1OSI OSI 的体系结构的体系结构应用层应用层网络接口层网络接口层(Ethernet)(Ethernet)网络互连层（网络互连层（IPIP）( (各种应用层协议如各种应用层协议如 TELNET, FTP, TELNET, FTP, SMTP
3、 SMTP 等等) )传输层传输层( (TCPTCP或或UDPUDP) )TCP/IP TCP/IP 的体系结构的体系结构TCP/IP各层的功能TCP/IP模型 分层主 要 功 能网络接口层定义了Internet与各种物理网络之间的网络接口网络互连层负责相邻计算机之间（即点对点）通信，包括处理 来自传输层的发送分组请求，检查并转发数据报， 并处理与此相关的路径选择，流量控制及拥塞控制 等问题。传输层提供可靠的端到端的数据传输，确保源主机传送分 组到达并正确到达目标主机。应用层提供各种网络服务，如SMTP，DNS，FTP等3、TCP/IP协议族SMTPDNSFTPTelnet其他协议TCPUDP
4、ICMPIPARP RARPTCP/IP各层协议关系EthernetToken Ring其他协议应用层传输层网络互联层网路接口层3、TCP/IP协议族网络互连层网际协议（IP）它是一种无连接协议，IP协议的任务是对数据包 进行相应的寻址和路由，使其通过网络。IP报头附 加在每个数据报上，并加入源地址、目的地址等。IP协议的另一项工作是分段和重编那些在传输层 被分割的数据。3、TCP/IP协议族网络互连层因特网控制报文协议（ICMP）它为IP协议提供差错报告。因为IP是无连接的， 且不进行差错控制，所以发生错误时不能检测错 误。ICMP能报告一些错误类型。 地址解析协议（ARP） 将IP地址转换
5、为MAC地址。 MAC地址（Media Access Control介质访问地址）是指网 络上每个设备所对应的一个唯一的物理地址。 MAC地址由网卡生产商烧入网卡的芯片中，具有全球唯一 性。例如著名的以太网卡，物理地址是48位的整数。3、TCP/IP协议族传输层协议传输控制协议（TCP）一种面向连接的传输协议。TCP打开并维护网 络上两个通信主机间的连接。使用端口号（相当 于邮箱）建立虚拟连接。传输IP数据报时，一个 包含流量控制、排序和差错校验的TCP报头被附 加在数据报上。 用户数据报协议（UDP）一种无连接传输协议，UDP仅负责传输数据报 。虽然也使用端口号，但不需要对应一个虚拟连 接。
6、3、TCP/IP协议族应用层协议 域名系统（DNS）将IP地址转换成用户易于理解的名称。 文件传输协议（FTP）最常用的文件共享协议。这个协议允许用户从远端登 录至网络上其他计算机，并浏览、下载和上传文件。 简单邮件传输协议（SMTP）负责交付邮件。 动态主机配置协议（DHCP）负责网络中分配地址和配置计算机。DHCP被指定了 一个IP地址范围，并将这些地址分发给网络设备。本章内容3.1 基本概念3.2 OSI模型3.3 TCP/IP模型3.4 IP地址管理和子网划分3.5 IEEE802局域网参考标准4、IP地址管理和子网划分(1)、IP编址技术 IP网络中每台主机都必须有一个惟一的IP地址
7、； IP地址是一个逻辑地址(与MAC地址比较) IP地址(IPv4)是由网络号和主机号组成。 32位二进制，常用4个十进制表示，中间用.隔开：如 00001010 00000010 00000000 00000001 记为 10.2.0.1 IP地址划分为五类：A-E类，常用的为A类、B类、C类A类 0. 0. 0. 0 126.255.255.255 B类 128.0.0.0 191.255.255.255 C类 192.0.0.0 223.255.255.255 2 地址范围A类07bits24 bits网络号主机号27个网络 224-2个主机 14 bitsB类0116 bits网络号主
8、机号214个网络 216-2个主机C类01 1网络号主机号21bits8bits221个网络 28-2个主机网络号为127 有特殊用途 当给网络上的设备分配地址时，有一些地址是不 能用的。 一种保留地址是网络地址。网络地址由网络号和 全为0的主机域组成。如 20.0.0.0，162.100.0.0 ，211.100.254.0。 一种保留地址是广播地址。用这个地址时，网络 上所有的设备都会收到广播信息。广播地址由网 络号和全为1的主机域组成。如20.255.255.255， 162.100.255.255，211.100.254.255。（2）、子网（Subnet）划分 背景：因特网规模的急剧
9、增长，对IP地址的需求激增。 使得IP地址资源严重匮乏。 解决办法：从主机号部分拿出几位作为子网号在原来IP地址结构的基础上增加一级结构的方法称为子网划分。 前提：网络规模较小IP地址空间没有全部利用 。 例如：三个LAN，主机数为20，25，48，均少于C类地址 允许的主机数。为这三个LAN申请3个C类IP地址显然浪费 。主机 号网络 号主机号子网号网络号子网划分举例子网划分举例例如：C类网络192.10.1.0，主机号部分的前三位 用于标识子网号，即：11000000 00001010 00000001 xxx yyyyy网络号新的主机号部分子网号为全“0”全“1”不能使用，于是划分出23
10、-2=6个子网 ，子网地址分别为： 11000000 00001010 00000001 00100000 - 192.10.1.3211000000 00001010 00000001 01000000 - 192.10.1.6411000000 00001010 00000001 01100000 - 192.10.1.9611000000 00001010 00000001 10000000 - 192.10.1.12811000000 00001010 00000001 10100000 - 192.10.1.16011000000 00001010 00000001 11000000
11、 - 192.10.1.192 子网号子网掩码（子网掩码（Subnet MaskSubnet Mask）子网划分后，如何识别不同的子网呢？解决办法：采用子网掩码来分离网络号和主机号。子网掩码格式：32个比特，网络号(包括子网号)部分全 为“1”，主机号部分全为“0”。“网络号+子网号”部分“主机号”部分11 11 00 . 00子网掩码计算子网掩码计算11000000 00001010 00000001 xxx yyyyy网络号24位，子网号3位，总共27位。所以子网 掩码为：11111111 11111111 11111111 11100000即 255 . 255 . 255 . 224缺
12、省子网掩码：A类：255.0.0.0 B类：255.255.0.0 C类：255.255.255.0子网地址计算子网地址计算子网掩码 IP地址，结果就是该 IP地址的网络地址。例如：IP地址202.117.1.207，子网掩码255.255.255.22411001010 01110101 00000001 110 01111 11111111 11111111 11111111 111 00000 11001010 01110101 00000001 110 00000子网地址为：202.117.1.192主机号为：15主机之间要能够通信，它们必须在同一子网内，否 则需要使用路由器（或网关）
13、实现互联。子网规划举例子网规划举例网络分配了一个C类地址：201.222.5.0。假设需要20个子网，每 个子网有5台主机。 问够不够用？若够用试确定各子网地址和子网掩码。 1）对C类地址，要从最后8位中分出几位作为子网地址：242025，选择5位作为子网地址，共可提供30（25-2）个子网地址。 2）检查剩余的位数能否满足每个子网中主机台数的要求： 子网地址为5位，故还剩3位可以用作主机地址。而235+2，所以可以满足每子网5台主机的要求。 3）子网掩码为255.255.255.248。（11111000B = 248 ） 4）子网地址可在8、16、24、32、240共30个地址中任意选择2
14、0个。（3）、IPv6技术 扩大了地址空间。长度为16个字节，128位。 增加了安全认证机制。 提高了路由器的转发效率。 增强了协议的可扩充性。本章内容3.1 基本概念3.2 OSI模型3.3 TCP/IP模型3.4 IP地址管理和子网划分3.5 IEEE802局域网参考标准5、IEEE802局域网参考标准应用层应用层运输层运输层网络层网络层表示层表示层会话层会话层数据链路层数据链路层物理层物理层7 76 65 54 43 32 21 1OSIOSI的体系结构的体系结构物理层介质访问控制 子层逻辑链路控制 子层IEEE802IEEE802体系结构体系结构IEEE802局域网的结构只相当 于OSI的最低的两层。功能与 OSI对应层的功能类似。 IEEE802标准，其具体内容包括以下几项： IEEE802.1a标准：定义了系统结构。IEEE802.1b标准：定义了网络管理和网际互连 。IEEE802.2标准：定义了逻辑链路控制LLC协议 。IEEE802.11标准：定义了无线局域网技术。IEEE802.12标准：定义了高速局域网技术。本章小结本章小结
