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1、网络体系结构,本章内容,OSI七层参考模型 TCP/IP模型 IEEE802标准,课程议题,OSI七层参考模型 TCP/IP模型 IEEE802标准,OSI参考模型,网络世界的法律!,OSI参考模型：Open System Interconnect开放系 统互连参考模型 OSI参考模型是由ISO（国际标准化组织）定义的,面向用户应用,面向数据传输,OSI参考模型,OSI模型每层都有自己的功能集 层与层之间相互独立又相互依靠 上层依赖于下层，下层为上层提供服务,5.会话层,6.表示层,7.应用层,4.传输层,2.数据链路层,3.网络层,1.物理层,4.传输层,2.数据链路层,3.网络层,1.物理
2、层,5.会话层,6.表示层,7.应用层,OSI参考模型,数据,网络设备传输数据的过程是按照OSI参考模型来运动的,应用层,应用层的作用主要是为应用程序提供接口，从而使得应用程序能够使用网络服务。 常见的应用层协议http、ftp、smtp、pop3、telnet、dns等,表示层,表示层的功能 数据的解码和编码 数据的加密和解密 数据的压缩和解压缩 表示层是各节点应用程序、文件传输的翻译官,会话层,会话层的作用主要是建立、维护、管理应用程序之间的会话。 会话层的责任主要有： 对话控制 同步,传输层,传输层负责建立端到端的连接，负责数据在端到端之间的传输 传输层通过端口号区分上层服务,传输层的主
3、要功能,服务点编址 分段与重组 连接控制 流量控制 差错控制,网络层,为网络设备提供逻辑地址 负责数据从源端发送到目的端 负责数据传输的寻径和转发,网络层的主要任务,逻辑地址 路由选择,数据链路层,数据链路层决定数据通讯的机制，差错检测 提供对网络层的服务,物理层,物理层的主要作用是负责二进制信号在物理线路上的传输。 物理层是不提供数据的纠错服务的，但是在物理层上能对数据的传输速度作一定的控制，并能监测数据的出错率。 在物理层传输电气信号的载体我们称之为位流或比特流。,物理层所涉及的内容,物理层关心的是以下的一些内容： 接口和媒体的物理特性位的表示 传输数率 位的同步 线路配置：设备与媒体的连
4、接。 物理拓扑：星状拓扑、环状拓扑、总线拓扑等等。 传输模式：单工、半双工或全双工。,允许接入网络资源,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,建立、管理和终止会话,将分组从源端传送到目的端； 提供网络互联,在媒体上传输比特； 提供机械的和电气的规约,对数据进行转换、 加密和压缩,提供可靠的进程到进程的 报文传输和差错恢复,将比特组装成帧； 提供节点到节点方式的传输,各层间的联系,传输层,数据链路层,物理层,网络层,数据,数据,传输层报头,数据,网络层报头,数据,数据链路层报头,0101110101001000010,表示层,应用层,会话层,数据段 Segment,数据包
5、Packet,比特 Bit,数据帧 Frame,协议数据单元,端口号,源IP+目的IP上层协议,源MAC+目的MAC,将数据帧转换成高低电平，即“0”或“1”代码,数据封装,发送数据的过程，就是一个数据封装的过程,设备A,设备B,L7数据,L7数据,H6,L6数据,H5,L5数据,H4,L4数据,H3,L3数据,H2,010101000011110000101010,T2,传输媒体,数据通信过程,数据,网络层报头 + 传输层报头 + 数据,数据链路层报头,传输层报头+ 数据,网络层报头,数据,传输层报头,0101110101001000010,传输层,数据链路层,物理层,网络层,表示层,应用层
6、,会话层,数据拆封,接收数据的过程，就是一个数据拆封的过程,课程议题,OSI七层参考模型 TCP/IP模型 IEEE802标准,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,传输层,Internet层,网络接口层,协议栈：利用一组协议完成OSI所实现的功能。 TCP/IP协议栈：是一组由不同的协议组合在一起构 成的协议栈。,TCP/IP协议栈,TCP/IP中的协议,应用层,Telnet远程登陆协议 FTP文件传输协议 Email电子邮件服务 .服务 SMTP简单邮件传输协议,TCP(传输控制协议)属于面向连接的网络协议 UDP(用户报文协议)属于无连接的网络协议,应用层,
7、传输层,Internet层,物理层,数据链路层,TCP/IP传输层,TCP协议,TCP-传输控制协议 TCP属于面向连接的协议 TCP可以提供可靠的、有序的端到端之间的传输，并且进行流量控制,源端口号 (16比特),目的端口号(16比特),顺序号(32比特),应答号 (32比特),窗口大小 (16比特),校验和 (16比特),其它TCP控制信息（如SYN,ACK等）,数据,20,发送 SYN1 (seq#=100),接收SYN,发送SYN1, ACK1 (seq#=300 ack#=101),建立连接，ACK1 (ack#=301),主机A,主机B,接收SYN,ACK,TCP三次握手过程,10
8、28,23,SP.,DP.,102,Seq.,302,Ack.,1028,23,DP.,101,Seq.,301,Ack.,1028,23,SP.,DP.,102,Seq.,301,Ack.,1028,23,SP.,DP.,103,Seq.,302,Ack.,SP.,HostA,HostB,TCP的差错校验,Seq序列号：标识该数据段在已发送数据流中的位置 Ack应答：发送方通过返回一条消息来验证数据已被接收,Window size = 3 发送 2,发送方,Window size = 3 发送 3,第三个数据段被丢弃,Window size = 2 发送 4,Window size = 2
9、发送 3,ACK 5 Window size = 2,接收方,Window size = 3 发送 1,Window大小为发送方或接收方的缓存大小。,TCP滑动窗口,端口号,传输层利用端口号来区分上层的应用协议,主机 A,1028,80,源端口,目的端口,主机 B,应用客户端使用的源端口号一般为系统中未使用的且大于1023 目的端口号为所进行的操作。如HTTP为80。,源/目的端口号,应用协议 传输层协议 端口号 FTP TCP 20，21 Telnet TCP 23 HTTP TCP 80 DNS TCP,UDP 53 TFTP UDP 69,Well-known端口：0-1023 注册端口
10、：1024-49151 动态或私有端口：49152-65535,常见的端口号,源端口号(16比特),目的端口号 (16比特),其它UDP控制信息,数据,校验和 (16比特),8 字节,UDP应用在对延时比较敏感或不要求确认的数据传输时。,UDP 段格式,TCP/IP网络层,网络层也叫Internet网络层，介于传输层和网络接口层之间，是TCP/IP协议族中面向数据通信的低层（也即通信子网）中最为复杂、关键的一层。网络层的目的是实现两个通讯端系统之间的数据透明准确地传送，在复杂的网络系统中能准确地找到对方。,IP 数据包格式,ICMP(网际控制消息协议),主要用于: 1.测试目的端的可达性(pi
11、ng) 2.测试到达目的端的路径 (tracert,pathping,traceroute,扩展ping),ARP(地址解析协议),ARP的作用：将IP地址解析为MAC地址,反向ARP,ARP的作用：将MAC地址解析为IP地址,网络接口层,组帧 物理编址 流量控制 差错控制 接入控制,数据,源地址,帧检测序列,类型,目的地址,可变,2,6,6,4,XXXXXX XXXXXX,由厂商分配给设备,由IEEE分配给厂商(如:锐捷网络00-D0-F8),前导位,MAC 地址,8,单位:字节,Ethernet II的帧格式,课程议题,OSI七层参考模型 TCP/IP模型 IEEE802标准,IEEE 8
12、02参考模型,IEEE 802.3以太网标准,MAC层管理网络设备的物理地址，物理地址也被称作MAC地址。 LLC层主要负责对各种网络协议进行封装，使得协议能在物理线路上传输。LLC帧在传输不同网络协议的时候是需要SAP（service access point,服务访问点）来区分。,常见IEEE802标准,IEEE 802.1 通用网络概念及网桥等 IEEE 802.2 逻辑链路控制等 IEEE 802.3CSMA/CD访问方法及物理层规定 IEEE 802.4ARCnet总线结构及访问方法，物理层规定 IEEE 802.5Token Ring访问方法及物理层规定等 IEEE 802.6 城域网的访问方法及物理层规定 IEEE 802.7 宽带局域网 IEEE 802.8 光纤局域网（FDDI） IEEE 802.9 ISDN局域网 IEEE 802.10 网络的安全 IEEE 802.11 无线局域网,课程回顾,OSI七层参考模型 TCP/IP模型 IEEE802标准,
