数据通信协议与网络协议体系结构.ppt

1、第2讲.数据通信协议与网络协议体系结构,书本第2章后半部分和第7章第2节,为什么这部分内容要提前讲？,计算机网路技术的基本思路就是：网络协议体系结构； 网络协议体系结构是本书的“目录”，本书就是按照这部分内容进行分解成章节的； 掌握计算机网络技术的最好办法就是从：网络协议体系结构开始；,目录,大网的概念 层面分析的概念 OSI网络体系结构 TCP/IP网络体系结构 五层协议体系结构 应用举例,一、大网的概念,例子：我（在4号楼的办公室里面）跟在美国的朋友聊天的信息是怎样通过网络传过去的？,万里学院4号楼办公网,401,402,404,403,405,406,301,302,303,304,30

2、5,306,201,202,203,204,205,213,楼层接入交换机,楼层接入交换机,楼层接入交换机,hub,大楼出口交换机,万里校园网,典型的二层交换网络,Me,4号楼,2号楼,1号楼,电信宁波市网,校园网管中心,校园网汇接路由器,防火墙,三层网络，接入层,浙江万里学院校园网,浙江万里学院校园网,宁波大学校园网,宁波市政府办公网,其他企事业局域网,电信浙江省网,电信宁波市网管中心,电信宁波市网,市网汇接路由器,市网核心路由器,市网汇接路由器,三层网络，汇接层,电信浙江省网,宁波市网,温州市网,绍兴市网,杭州市省网管中心,省网汇接路由器,省网核心路由器,AS 64741,武汉节点电信全国

3、八大二级核心节点之一,上海节点电信全国三大一级核心节点之一,浙江,上海,北京,广州,武汉,乌鲁 木齐,兰州,西安,天津,电信全国网（部分）,Internet,Internet,Internet,国际线路,国际线路,国际线路,中国,美国,俄罗斯,德国,新加波,香港,日本,台湾,全球Internet (部分),美国,全球Internet,中国国内网络,浙江省省网,宁波市市网,浙江万里学院校园网,4号楼办公网,互联的网络，其实是部分与整体，逻辑上总是由小到大,Me,朋友,问题：,这些网络是根据什么原理连在一起的？ 这些网络是根据什么方法传递数据的？ 为什么必须是统一的？ 这个网络协议体系又是什么样的

4、？,答案： 统一的网络协议体系,二、层面分析的概念,1、Windows XP系统故障； 2、碰了网线，插网线的网口松了； 3、网线被老鼠咬了； 4、运营商网络不通； 5、其他；,网断了，有哪些可能的原因？,QQ断线了，有哪些可能的原因？,因为QQ断线我们很熟悉,所以可以根据以往的经验判断故障的原因; 如果遇到不熟悉的网络故障,怎么办? 我们需要一种科学的方法来解决这些问题; 这种方法能用来分析和解决网络上千变万化 的各种情况.,1、Windows XP系统故障；,深入分析一下：,5、其他；,2、碰了网线，插网线的网口松了；,3、网线被老鼠咬了；,4、运营商网络不通；,系统应用层面的问题,数据链

5、路层面的问题,物理层面的问题,网络层面的问题,其他层面的问题,结论：,我们把问题可能的原因采用分层分析的方法进行归类； “分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。 问：是不是所有网络问题的原因都可用同一个层面体系结构来分析？答案：是。 问：为什么？ 问：这个完整的网络层面体系结构是怎样的？,例子1和2的结合：,分层（按照统一的标准对网络分层） 每层采用相同的协议（统一，标准化） 网络协议体系结构的两个要素： 分层 协议,协议：,协议（protocol）：就是通信双方必须共同遵从的一组约定。 通常，网络协议由下面三个要素组成： 语法(syn

6、tax)，就是控制信息和数据的结构和格式，表示信号的电平等； 语义（semantics），就是信息的含义，包括控制信息和差错控制等。 时序（timing），包括对事件实现顺序的详细说明和数据传输速率等。,为什么协议要标准化？,制定协议的标准化组织,国际电信联盟ITU 因特网工程任务组IETF 国际标准化组织：ISO 电子电气工程师学会：IEEE,网络协议体系结构的两种国际标准,理论上的国际标准 OSI 网络协议体系。 事实上的国际标准 TCP/IP 网络协议体系。 现在很多卖神油的，不知道管不管用，作为我个人来说吧，觉得还是不要买，现在很多壮阳的都对身体有害，试着吃中药，加强体育锻炼才是根本。

7、如果实在不放心，可以找马老中医，白。度。搜一下就找到了，他的V是msdf003，应该可以帮到大家,三、OSI网络协议体系结构,应用层,传输层,网络层,表示层,会话层,数据链路层,物理层,7 6 5 4 3 2 1,书本 - P19,四、TCP/IP 网络协议体系结构,应用层,网络接口层,网际层 IP,(各种应用层协议),传输层(TCP 或 UDP),书本 P83,OSI 与 TCP/IP体系结构的比较,应用层,传输层,网络层,表示层,会话层,数据链路层,物理层,7 6 5 4 3 2 1,OSI 的体系结构,应用层,网络接口层,网际层 IP,(各种应用层协议如 TELNET, FTP, SMT

8、P 等),传输层(TCP 或 UDP),TCP/IP 的体系结构,五、五层协议的体系结构,TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、传输层、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 。,五层协议体系结构,应用层(application layer) 传输层(transport layer) 网络层(network layer) 数据链路层(data link layer) 物理层(physical layer),数据链路层,5 应用层,4 传输层,3 网络层,2 数据链路层,1 物理

9、层,网络体系结构在本课程中的作用,本课程以网络体系结构为核心（第2，7章） 然后分章节讲述网络体系结构中的每一层： 物理层及常见物理接口（第2，3章） 局域网、无线局域网（数据链路层）（第4，5章） 广域网技术（数据链路层）（第6章） 第7章互联网概述 IP及路由（网络层）（第8，9章） 传输层（第10章） 应用层（第11章） 企业网络建设和服务器配置（第12，13章） 网络管理和网络安全（第14，15章）,数据链路层,5 应用层,4 传输层,3 网络层,2 数据链路层,1 物理层,QQ怎么体现在五层网络体系结构中？,QQ软件协议,TCP & UDP,IP,以太网,六、应用举例,以太网接口RJ

10、45,Windows下TCP/IP协议栈的实现,C:ipconfig /all Windows IP Configuration Host Name . . . . . . . . . . . . : microsof-279cb1 Primary Dns Suffix . . . . . . . : Node Type . . . . . . . . . . . . : Unknown IP Routing Enabled. . . . . . . . : No WINS Proxy Enabled. . . . . . . . : No Ethernet adapter 本地连接: Con

11、nection-specific DNS Suffix . : Description . . . . . . . . . . . : Broadcom NetXtreme 57xx Gigabit Controller Physical Address. . . . . . . . . : 00-1C-23-33-86-08 Dhcp Enabled. . . . . . . . . . . : Yes Autoconfiguration Enabled . . . . : Yes IP Address. . . . . . . . . . . . : 09 Subne

12、t Mask . . . . . . . . . . . : Default Gateway . . . . . . . . . : DHCP Server . . . . . . . . . . . : DNS Servers . . . . . . . . . . . : 5 5 Lease Obtained. . . . . . . . . . : 2008年10月16日 11:18:11 Lease Expires . . . . . . . . . . : 20

13、08年11月15日 11:18:11,6.2 基于网络体系结构的数据传输,网络体系结构是根据每层的功能进行划分的,那上下层之间是什么样的关系,我们通过基于网络体系结构的数据传输看一下。,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,我们一起吃饭,10100110100101 比 特 流 110101110101,QQ:我们一起吃饭,我们一起吃饭,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,QQ数据（我们一起吃饭）先传送到应用层,加上应用层首部（控制信息）

14、，成为应用层 数据,我们一起吃饭,我们一起吃饭,5,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,应用层数据再传送到传输层,加上传输层首部（控制信息），成为传输层报文,我们一起吃饭,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,传输层报文再传送到网络层,加上网络层首部（控制信息），成为 IP 数据报,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,IP 数据报再传送到数据链路层,加上链路层

15、首部和尾部（控制信息）， 成为数据链路层帧,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 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,10100110100101 比 特 流 110101110101,计算机 1 向计算机 2 发送数据,应用层(application layer),5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,物理传输媒体,计算机 1,AP2,AP1,电信号（或光信号）在物理媒体中传播 从发送端物理层传送到接收端物理层,计算机 2,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,

16、4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,我们一起吃饭,10100110100101 比 特 流 110101110101,QQ:我们一起吃饭,我们一起吃饭,物理传输媒体,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,10100110100101 比 特 流 110101110101,计算机 2 的物理层收到比特流后 交给数据链路层,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,数据链路层剥去帧首部和帧尾部后 把帧的数据部分交给网络层,H2,

17、T2,H3,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,网络层剥去分组首部后 把分组的数据部分交给传输层,H4,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,传输层剥去报文首部后 把报文的数据部分交给应用层,我们一起吃饭,H5,我们一起吃饭,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,应用层剥去应用层 首部后 把应用程序数据交给应用进程QQ,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,我收到了 AP1 发来的