《TCPIP协议原理教学课件：Chapter 2 OSI Model & TCPIP Protocol Suit》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TCPIP协议原理教学课件：Chapter 2 OSI Model & TCPIP Protocol Suit（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Chapter 2 OSI Model & TCP/IP Protocol Suitel lThe OSI/RMl lLayers in the OSI/RMl lTCP/IP protocol suitel lAddressing in TCP/IPl lTCP/IP versions7/30/20247/30/20241 1TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteThe OSI/RMl lAn ISO standardAn ISO standard：OOpen pen S System ystem I Interconnection / nter
2、connection / R Reference eference MModelodel（开放系统（开放系统（开放系统（开放系统互连互连互连互连/ /参考模型）参考模型）参考模型）参考模型）19841984l lPurpose : To Purpose : To facilitate communicationfacilitate communication between between different systemsdifferent systems without changingwithout changing the underlying the underlying softw
3、are and hardware software and hardware l lEnsured greater Ensured greater compatibility and interoperabilitycompatibility and interoperabilityl lA A layered frameworklayered framework （分层框架）（分层框架）（分层框架）（分层框架）l l7 layers7 layers, each of which illustrates a particular , each of which illustrates a pa
4、rticular network network functionfunctionISO is the organization, OSI is the modelISO is the organization, OSI is the modelOSI is not a protocol, but a OSI is not a protocol, but a conceptual modelconceptual model7/30/20247/30/20242 2TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteOSI Model7654321应用层应用层表示
5、层表示层会话层会话层运输层运输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层网络支持层网络支持层（软（软/硬件）硬件）应用支持层应用支持层（软件）（软件）7/30/20247/30/20243 3TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteLayered Architecturel lLayer: a family of Layer: a family of networking functionsnetworking functionsl lEach layer defines distinct networking functions Each la
6、yer defines distinct networking functions from the other layers from the other layers l lEach layer call upon the Each layer call upon the servicesservices （服务）（服务）（服务）（服务）of of the layer just the layer just belowbelow it itl lEach layer communicates with its Each layer communicates with its peer pe
7、er layerlayer（对等层）（对等层）（对等层）（对等层） in another node through the in another node through the use of a corresponding use of a corresponding protocolprotocolentityentityentityentityServiceNProtocolN+17/30/20247/30/20244 4TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteWhy Layered？l lAdvantagesAdvantagesl lRedu
8、ces complexityReduces complexityl lStandardizes interfacesStandardizes interfacesl lFacilitates modular engineeringFacilitates modular engineeringl lEnsures interoperable technologyEnsures interoperable technologyl lAccelerates evolutionAccelerates evolutionl lSimplifies teaching and learningSimplif
9、ies teaching and learningl lDisadvantagesDisadvantagesl lStrict layered architecture makes its software Strict layered architecture makes its software not so efficient.not so efficient. N+1N+1N NN-1N-1 7/30/20247/30/20245 5TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuitePostal Delivery信件信件邮局邮局分拣邮包分拣邮包邮政网络
10、邮政网络邮政运输邮政运输交通运输交通运输信件信件邮局邮局分拣邮包分拣邮包邮政网络邮政网络邮政运输邮政运输信件格式信件格式寄信方式寄信方式分拣邮包规则分拣邮包规则邮路选择邮路选择运输方式运输方式n n使用分层结构来解释邮政通信系统使用分层结构来解释邮政通信系统使用分层结构来解释邮政通信系统使用分层结构来解释邮政通信系统7/30/20247/30/20246 6TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol Suite分层结构中的通信分层结构中的通信第第1层层第第2层层第第3层层第第4层层第第5层层物理传输介质物理传输介质第第5层协议层协议第第4层协议层协议第第3层协议层
11、协议第第2层协议层协议第第1层协议层协议对等实体对等实体对等实体对等实体7/30/20247/30/20247 7TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol Suite分层结构分层结构协议协议协议协议C C协议协议协议协议D DL4L4协议协议协议协议A A协议协议协议协议B B协议协议协议协议X X协议协议协议协议Y Y协议协议协议协议A A协议协议协议协议B B协议协议协议协议C C协议协议协议协议D D协议协议协议协议B B协议协议协议协议X X协议协议协议协议Y Y7/30/20247/30/20248 8TCP/IP Protocol SuiteTCP/
12、IP Protocol SuitePeer-to-Peer Communication对等进程对等进程对等进程对等进程/ /对等实体对等实体对等实体对等实体（Peer EntityPeer Entity）Peer EntityPeer Entity对等进程对等进程对等进程对等进程/ /对等实体对等实体对等实体对等实体对等层对等层对等层对等层Peer LayerPeer LayerPeer LayerPeer Layer对等层对等层对等层对等层InterfaceInterface接口接口接口接口对等层协议对等层协议对等层协议对等层协议Peer-to-Peer ProtocolPeer-to-Pe
13、er ProtocolPeer-to-Peer ProtocolPeer-to-Peer Protocol对等层协议对等层协议对等层协议对等层协议ServiceService服务服务服务服务7/30/20247/30/20249 9TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuitePeer Layer vs. Peer Entityl lMultiple protocols in one layerMultiple protocols in one layerl lProtocolProtocol：对等实体间的通信规则：对等实体间的通信规则：对等实体间的通信规
14、则：对等实体间的通信规则l lMultiple entities in one layerMultiple entities in one layerl lPeer entityPeer entity：存在通信关系的对等层实体：存在通信关系的对等层实体：存在通信关系的对等层实体：存在通信关系的对等层实体CutFTPCutFTPFTP ServerFTP ServerOutlookOutlookMail ServerMail ServerIEIEWWW ServerWWW ServerL La ay ye er r 7 7L La ay ye er r 7 7OutlookOutlookIEIE
15、CutFTPCutFTPFTP ServerFTP ServerMail ServerMail ServerWWW ServerWWW ServerFTPHTTPSMTP7/30/20247/30/20241010TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteData Exchange: 封装封装&解封装解封装SourceDestinationAPSTNDLPhPDUPDU：Protocol Data UnitProtocol Data Unit 协议数据单元协议数据单元协议数据单元协议数据单元帧帧帧帧 FrameFrame分组分组分组分组 PacketP
16、acket数据段数据段数据段数据段 SegmentSegment数据数据数据数据 DataData7/30/20247/30/20241111TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol Suite理解层次结构理解层次结构l l不同层实现特定的不同层实现特定的连网功能连网功能（Networking Functions）l l横向通信：横向通信：虚拟通信虚拟通信 (virtual communication )l l通信对象：通信对象：通信对象：通信对象：Peer entityPeer entity（各层的对等实体）（各层的对等实体）（各层的对等实体）（各层的对等实体
17、）l l通信规则：通信规则：通信规则：通信规则：ProtocolProtocoll l纵向通信：数据在同一机器内不同层间的传递纵向通信：数据在同一机器内不同层间的传递l l层间层间层间层间接口接口接口接口l l各层向上层提供的各层向上层提供的各层向上层提供的各层向上层提供的服务服务服务服务l lEncapsulationEncapsulation & & DecapsulationDecapsulation 7/30/20247/30/20241212TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteChapter 2 OSI Model & TCP/IP P
18、rotocol Suitel lThe OSI/RMl lLayers in the OSI/RMl lTCP/IP protocol suitel lAddressing in TCP/IPl lTCP/IP versions7/30/20247/30/20241313TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteLayers in the OSI/RM7/30/20247/30/20241414TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteChapter 2 OSI Model & TCP/IP Protocol
19、Suitel lThe OSI/RMl lLayers in the OSI/RMl lTCP/IP protocol suitel lAddressing in TCP/IPl lTCP/IP versions7/30/20247/30/20243131TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteOSI/RMOSI/RMl lTCP/IP protocol TCP/IP protocol suite developed suite developed prior to the OSIprior to the O
20、SIl lTCP/IP protocol TCP/IP protocol suite suite do notdo not match match with those in OSI with those in OSI l lNetwork in TCP/IP Network in TCP/IP can be: LAN, MAN, can be: LAN, MAN, WAN WAN ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysical1 12 23 34 45 56 67 7TCP/IPTCP/IPApplication
21、TransportInternetNetworkAccess7/30/20247/30/20243232TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteTCP/IP协议协议FTPHTTPSMTPDNSTCPUDPIPLANsMANsWANsDNSTFTPSNMPICMPIGMPARPRARP7/30/20247/30/20243333TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteChapter 2 OSI Model & TCP/IP Protocol Suitel lThe OSI/RMl lLayers in the
22、 OSI/RMl lTCP/IP protocol suitel lAddressing in TCP/IPl lTCP/IP versions7/30/20247/30/20243434TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteAddressing in TCP/IPAddressAddressPhysical addressPhysical address物理地址物理地址物理地址物理地址/ /链路地址链路地址链路地址链路地址IP addressIP addressIPIP地址地址地址地址/ /逻辑地址逻辑地址逻辑地址逻辑地址Port address
23、Port address端口地址端口地址端口地址端口地址7/30/20247/30/20243535TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuitePhysical addressl lPhysical address（物理地址（物理地址/链路地址）链路地址）l l标识在标识在标识在标识在某一物理网络某一物理网络某一物理网络某一物理网络（LANLAN或或或或WANWAN）中通信节）中通信节）中通信节）中通信节点点点点l l“ “物理地址物理地址物理地址物理地址” ”：某种物理网络某种物理网络某种物理网络某种物理网络内内内内某个节点某个节点某个节点某个节点的地
24、址的地址的地址的地址l l节点所属物理网络（节点所属物理网络（节点所属物理网络（节点所属物理网络（LANLAN或或或或WANWAN）指定，在该）指定，在该）指定，在该）指定，在该物理网络内唯一物理网络内唯一物理网络内唯一物理网络内唯一l l举例：举例：举例：举例：l l以太网地址：以太网地址：以太网地址：以太网地址：0x00055D0614180x00055D061418（6 6字节物理地址）字节物理地址）字节物理地址）字节物理地址）l lLocalTalkLocalTalk地址：地址：地址：地址：1 1字节物理地址字节物理地址字节物理地址字节物理地址7/30/20247/30/2024363
25、6TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteIP addressl l标识标识Internet中通信节点中通信节点l l问题：为什么物理地址不能作为互联网地址？问题：为什么物理地址不能作为互联网地址？问题：为什么物理地址不能作为互联网地址？问题：为什么物理地址不能作为互联网地址？l l不同的物理网络使用不同格式的物理地址不同的物理网络使用不同格式的物理地址不同的物理网络使用不同格式的物理地址不同的物理网络使用不同格式的物理地址l l在互联网中，需要一种在互联网中，需要一种在互联网中，需要一种在互联网中，需要一种通用通用通用通用的地址系统，的地址系统，的
26、地址系统，的地址系统，唯一唯一唯一唯一标识标识标识标识每一个每一个每一个每一个主机主机主机主机独立于物理网络独立于物理网络独立于物理网络独立于物理网络l lInternet指定，指定，Internet内唯一内唯一l l举例：举例：IP地址：地址：211.83.100.17/30/20247/30/20243737TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuitePort addressl l标识通信进程标识通信进程l l物理地址、物理地址、物理地址、物理地址、IPIP地址都只标识某台主机地址都只标识某台主机地址都只标识某台主机地址都只标识某台主机l l通信最终
27、的目的是主机中的进程通信最终的目的是主机中的进程通信最终的目的是主机中的进程通信最终的目的是主机中的进程l l一台主机上可以运行多个进程一台主机上可以运行多个进程一台主机上可以运行多个进程一台主机上可以运行多个进程l l操作系统指定，一台计算机内唯一操作系统指定，一台计算机内唯一l l举例：端口地址长举例：端口地址长16bitl l2121（FTPFTP）, 23, 23（TELNETTELNET）, 25, 25（SMTPSMTP）, , 8080（HTTPHTTP）l l8080, 100008080, 100007/30/20247/30/20243838TCP/IP Protocol
28、SuiteTCP/IP Protocol SuiteRelation-ship of Layers and Addresses in TCP/IPProcessProcessTCPTCPUDPUDPIP and other IP and other protocolsprotocolsUnderlying Underlying physical physical networksnetworksApplication Application layerlayerTransport Transport layerlayerNetwork Network layerlayerNetwork Net
29、work Access Access layerlayerPhysical addressPhysical addressIP addressIP addressPort addressPort address7/30/20247/30/20244040TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteExample 1物理地址物理地址物理地址物理地址IPIP地址地址地址地址l l分组从源到目的分组从源到目的分组从源到目的分组从源到目的节点，跨越多个节点，跨越多个节点，跨越多个节点，跨越多个物理网络：物理网络：物理网络：物理网络：l lIPIP地址始终不变地址
30、始终不变地址始终不变地址始终不变l l物理地址随物理物理地址随物理物理地址随物理物理地址随物理网络发生变化网络发生变化网络发生变化网络发生变化（如何变？如何变？如何变？如何变？）7/30/20247/30/20244141TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteExample 27/30/20247/30/20244242TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteChapter 2 OSI Model & TCP/IP Protocol Suitel lThe OSI/RMl lLayers in the O
31、SI/RMl lTCP/IP protocol suitel lAddressing in TCP/IPl lTCP/IP versions7/30/20247/30/20244343TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Versionsl lVersion 4Version 4（currentcurrent）l lInsufficient address spaceInsufficient address space: 32-bit: 32-bitl lInefficient mechanism: poor Inefficient
32、mechanism: poor QoSQoS and security and securityl lVersion 5Version 5l lA proposal on the OSI modelA proposal on the OSI modell lNever went beyond the proposal stageNever went beyond the proposal stagel lVersion 6Version 6（futurefuture）又称为）又称为）又称为）又称为IPngIPngl lOnly change network layer protocols: I
33、Pv6, Only change network layer protocols: IPv6, ICMPv6ICMPv6l lLarge address spaceLarge address space：128-bit128-bitl lImprove the weakness of version 4Improve the weakness of version 47/30/20247/30/20244444TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteSummaryl l对分层网络协议体系的理解对分层网络协议体系的理解对分层网络协议体系的理解对分层网络
34、协议体系的理解l l不同节点：层次组成不同，作用不同不同节点：层次组成不同，作用不同不同节点：层次组成不同，作用不同不同节点：层次组成不同，作用不同l l横向理解：虚通信，对等实体，协议，横向理解：虚通信，对等实体，协议，横向理解：虚通信，对等实体，协议，横向理解：虚通信，对等实体，协议，PDUPDUl l纵向理解：封装与解封，服务，接口纵向理解：封装与解封，服务，接口纵向理解：封装与解封，服务，接口纵向理解：封装与解封，服务，接口l lOSI/RMOSI/RMl l作用作用作用作用l l各层的名称和功能（概要描述）各层的名称和功能（概要描述）各层的名称和功能（概要描述）各层的名称和功能（概要
35、描述）l lTCP/IPTCP/IPl l层次：与层次：与层次：与层次：与OSIOSI模型的对应关系模型的对应关系模型的对应关系模型的对应关系l l协议：主要协议及其所在层次协议：主要协议及其所在层次协议：主要协议及其所在层次协议：主要协议及其所在层次7/30/20247/30/20244545TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol SuiteSummary（cont.）l lAddressingl l物理、物理、物理、物理、IPIP、端口地址：作用，所在层次、端口地址：作用，所在层次、端口地址：作用，所在层次、端口地址：作用，所在层次l l区别区别l lOSI vs. ISOOSI vs. ISOl lPhysical address vs. MAC addressPhysical address vs. MAC addressl lNetwork address vs. IP addressNetwork address vs. IP address7/30/20247/30/20244646TCP/IP Protocol SuiteTCP/IP Protocol Suite
