广域网技术课件

1、61广域网（WAN-Wide Area Network） 广域网又称远程网（广域网又称远程网（long long haul networkhaul network）。常利用公用）。常利用公用通信网络提供的信道进行数据通信网络提供的信道进行数据传输；网络结构比较复杂；传传输；网络结构比较复杂；传输速率一般低于局域网。输速率一般低于局域网。 广域网（WAN-Wide Area Network） 广域网参考模型广域网参考模型: : 广域网的重要组成部分是通信子网。一般广域网的重要组成部分是通信子网。一般由公用网络系统充当通信子网，如：公用电话交换网（由公用网络系统充当通信子网，如：公用电话交换网（P

2、STNPSTN）、）、数字数据网数字数据网(DDN)(DDN)、分组交换数据网（、分组交换数据网（X.25X.25）、帧中继（）、帧中继（Frame Frame RelayRelay）、综合业务数据网（）、综合业务数据网（ISDNISDN）和交换多兆位数据服务）和交换多兆位数据服务（SMDSSMDS）等。）等。 广域网的标准协议广域网的标准协议: :包括物理层协议、数据链路层协议和包括物理层协议、数据链路层协议和X.25X.25的网络层协议。其中的网络层协议。其中X.21bisX.21bis是是X.25X.25网的物理层协议，网的物理层协议，V.24V.24、V.35V.35、EIA/TIA-

3、232EIA/TIA-232等是同步或异步接口的广域网物理层标准协等是同步或异步接口的广域网物理层标准协议。议。物物理理层层数数据据链链路路层层M MA AC C子子层层网网络络层层SMDSX.21bisEIA/TIA-232EIA/TIA-449V.24 V.35HSSI G.703EIA530LAPBSDLCHDLCSLIP/PPPFrame RelayX.25 PLPO OS SI I 参参考考模模型型广广域域网网协协议议标标准准广域网协议模型与 OSI 参考模型的关系 广域网的数据链路层协议有面向字节和面向广域网的数据链路层协议有面向字节和面向位两种类型位两种类型。 目前广域网中常用的

4、目前广域网中常用的SDLCSDLC、HDLCHDLC、LAPLAP和和LAPBLAPB等都是同步等都是同步串行（串行（SerialSerial）、面向位的传输，使用数据链路层标准协议，）、面向位的传输，使用数据链路层标准协议，它们具有相同的帧格式，全部使用位填充来保证数据的透明它们具有相同的帧格式，全部使用位填充来保证数据的透明性。性。同步数据链路控制协议同步数据链路控制协议SDLCSDLC（Synchronous Data Link Synchronous Data Link ControlControl）。它可用于点到点和多点链路。站点分为主站）。它可用于点到点和多点链路。站点分为主站（P

5、rimaryPrimary）和辅站（）和辅站（SecondarySecondary）。）。SDLCSDLC在电路交换和包交在电路交换和包交换的网络环境中应用，它可以操作在半双工或全双工两种传换的网络环境中应用，它可以操作在半双工或全双工两种传输方式。输方式。高级数据链路控制协议高级数据链路控制协议HDLCHDLC（High Level Data Link High Level Data Link ControlControl） 是从是从SDLCSDLC演变而来的。演变而来的。ISOISO在在SDLCSDLC基础上作了一些修改，基础上作了一些修改，产生了产生了HDLCHDLC。HDLCHDLC与

6、与SDLCSDLC的帧格式相同、全双工操作相同，的帧格式相同、全双工操作相同，它们都是同步、面向位的数据链路层协议。它们都是同步、面向位的数据链路层协议。数据链路层协议的两种类型数据链路层协议的两种类型HDLCHDLC与与SDLCSDLC的不同之处是：的不同之处是：HDLCHDLC只支持点到点链路，只支持点到点链路，SDLCSDLC可用于点到点和多点链路；可用于点到点和多点链路；HDLCHDLC有有3232位校位校验和，验和，SDLCSDLC没有；没有；HDLCHDLC支持三种传输模式（支持三种传输模式（NRMNRM、ARMARM、ABMABM）,SDLC ,SDLC 只支持一种。只支持一种。

7、 由于由于HDLCHDLC对对SDLCSDLC有很大的改进，所以，有很大的改进，所以，HDLCHDLC协议在协议在广域网中的应用最为广泛，如：广域网中的应用最为广泛，如：通过通过DDNDDN数字专线实现数字专线实现点到点的远程连接时，一般都使用点到点的远程连接时，一般都使用HDLCHDLC协议。协议。链路访问过程链路访问过程（LAP- Link Access LAP- Link Access Procedure)Procedure) LAP LAP是是CCITTCCITT采纳了采纳了HDLCHDLC协议后，又对协议后，又对HDLCHDLC进行了修进行了修改得来的，后来改得来的，后来,LAP,L

8、AP又被修改为又被修改为LAPBLAPB（ Link Access Link Access Procedure BalancedProcedure Balanced）。实际上）。实际上LAPLAP和和LAPBLAPB是是HDLCHDLC的一的一个子集，它们也都是面向位的协议。个子集，它们也都是面向位的协议。LAPLAP和和LAPBLAPB是是X.25X.25网使用的数据链路层协议。网使用的数据链路层协议。 串行线互联协议（串行线互联协议（SLIP-Serial Line Internet SLIP-Serial Line Internet Protocol)Protocol)、点到点协议（点到

9、点协议（PPP-Point-to-Point Protocol)PPP-Point-to-Point Protocol)，是串行线上常用的两个数据链路层通信协议。是串行线上常用的两个数据链路层通信协议。 SLIPSLIP是早期的串行线协议，它比较简单，仅传输是早期的串行线协议，它比较简单，仅传输IPIP分组，分组，而且只能在异步传输的串行线上使用。而且只能在异步传输的串行线上使用。SLIPSLIP通常在拨号线连通常在拨号线连网环境中应用。网环境中应用。 SLIPSLIP、PPPPPP的主要区别如下：的主要区别如下： PPPPPP协议既可以在异步串行线上使用（拨号网），也可以在同步串协议既可以在

10、异步串行线上使用（拨号网），也可以在同步串行线上（数字专线）使用；行线上（数字专线）使用；SLIPSLIP只能在拨号网络中应用。只能在拨号网络中应用。 PPPPPP能够支持多种协议；能够支持多种协议；SLIPSLIP仅支持仅支持IPIP协议。协议。 PPPPPP有错误检测和纠错功能，它比有错误检测和纠错功能，它比SLIPSLIP协议有更好的传输性能。协议有更好的传输性能。 PPPPPP的用户在拨号建立连接时，可进行身份验证。非法用户将被拒的用户在拨号建立连接时，可进行身份验证。非法用户将被拒绝建立链路，安全性好。绝建立链路，安全性好。 PPPPPP协议提供地址协商功能，允许用户拨入时，由协议提

11、供地址协商功能，允许用户拨入时，由PPPPPP服务器动态的服务器动态的分配分配IPIP地址。地址。 PPPPPP允许通信双方动态的协商一些选项，更适合在异构网环境下使允许通信双方动态的协商一些选项，更适合在异构网环境下使用。用。62 Internet Internet 的简介 什么是什么是Internet :Internet : 对一个用户来说，对一个用户来说，InternetInternet看上去像一个单一看上去像一个单一的、巨大的网络，但实际上它是由成千上万个通过的、巨大的网络，但实际上它是由成千上万个通过路由器这种专门计算机网络设备连接起来的网络构路由器这种专门计算机网络设备连接起来的网

12、络构成的。路由器能互联广域网和广域网、广域网和局成的。路由器能互联广域网和广域网、广域网和局域网，或者局域网和局域网。因为域网，或者局域网和局域网。因为InternetInternet是由路是由路由器将不同的网络连接起来而形成的，因此人们称由器将不同的网络连接起来而形成的，因此人们称InternetInternet为网中网。为网中网。 InternetInternet又称为又称为“网际网网际网”、“国际互国际互连网连网”、“因特网因特网”。Internet Internet 快速发展快速发展 1983年，TCP、IP协议研制成功 （Transmission Control ProtocolTr

13、ansmission Control Protocol）、）、（Internet ProtocolInternet Protocol），ARPAARPA的鲍勃的鲍勃 凯恩，凯恩，斯坦福的温登斯坦福的温登 泽夫合作发明泽夫合作发明ARPA网并全部采网并全部采用用TCP/IP；Internet 作为使用作为使用TCP/IPTCP/IP协议连协议连接的各个网络的总称被正式采用接的各个网络的总称被正式采用 internet是是各网联结总称。各网联结总称。 19851985年，年， NSFNet 美国国家基金会资助建立连接美美国国家基金会资助建立连接美5 5大超级计算中大超级计算中心的科技网，也得到军方

14、的支持（心的科技网，也得到军方的支持（NSFNetNSFNet，MILNetMILNet）。）。 19861986年，年，多协议路由器 CiscoCisco公司发明。公司发明。Internet Internet 快速发展快速发展 1984 1984年，年， HTML 超文本置标语言 （HyperText Markup Languge），日日内瓦欧洲粒子物理实验室内瓦欧洲粒子物理实验室，Time Berners-Lee 1989年，WWW研制成功 （world wide web）1991年公布 19901990年，电子邮件，年，电子邮件，FTPFTP，消息组等，消息组等Internet Inte

15、rnet 应用受到人应用受到人们的欢迎，们的欢迎， TCP/IPTCP/IP协议在协议在UNIXUNIX系统中的实现系统中的实现 更进一步推更进一步推动了这一发展。动了这一发展。Internet Internet 快速发展快速发展 90 90年代年代 网络的交换技术网络的交换技术，ATMATM，GBGB以太网以太网等技术的发展。等技术的发展。 瘦客户机瘦客户机 手上电脑（手上电脑（HPCHPC） Internet2， NGI(Next Generation Internet) 等的研究； Internet的商业化运做。 IBMIBM、 SUNSUN等公司向以网络为中心经营等公司向以网络为中心经

16、营中国的Internet中国中国19941994年年4 4月正式与月正式与InternetInternet连接连接 1999/12/31 2000/06/30 2001/011999/12/31 2000/06/30 2001/011、我国上网计算机数(万台)： 350 650 892 专线上网(万台)： 41 101 141 拨号上网(万台)： 309 549 751 2 、我国上网用户人数(万)： 890 1690 2250 专线上网人数(万)： 109 258 364 拨号上网人数(万)： 666 1176 1543 移动终端、家电人数(万): 59 92 3、我国WWW站点数(个)：

17、15153 27289 265405 中文域名数为(个)： 717274、我国国际线路的总容量为(M)： 351 1234 2799 连接的国家有美国、加拿大、澳大利亚、英国、连接的国家有美国、加拿大、澳大利亚、英国、德国、法国、日本、韩国等。德国、法国、日本、韩国等。中国的Internet中国科学技术计算机网（CSTNET） NCFC（APT），CASnet，CERnet CSTnet：信息服务、超级计算、CNNIC 1999/12/31 2000/06/30 2001/01 10M 55M 中国公用计算机互联网（CHINANET） 邮电部主管，依托CHANAPAC、CHANADDN、PST

18、N，1995年6月完成 2000/06/30 2001/01 711M 1953M（北京北京170M170M、上海、上海214M214M、广州、广州327M327M） （北京北京721M721M、上海、上海661M661M、广州、广州571M571M） 中国教育和科研计算机网（CERNET） 教育部主管，10主结点，完全采用TCP/IP技术， 1995年12月完成 2000/06/30 2001/01 12M 117M中国金桥信息网（CHINAGBN） 电子部建设、 1996年9月完成，政府机关、文教单位、大型企业 1999/12/31 2000/06/30 2001/01 22M 69M 1

19、48M （北京（北京49M49M、上海、上海12M12M、广州、广州8M8M） （北京（北京53M53M、上海、上海59M59M、广州、广州36M36M）6 63 3 Internet地址 要使要使InternetInternet上主机间能正常通信，必须给每个计算上主机间能正常通信，必须给每个计算机一个全球都能接收和识别的唯一标识，它就是机一个全球都能接收和识别的唯一标识，它就是IPIP地址。地址。 IPIP地址的分类和表示：从概念上讲，每个地址的分类和表示：从概念上讲，每个IPIP地址都是地址都是由两部分构成：网络号，主机号。其中，网络号标识某个由两部分构成：网络号，主机号。其中，网络号标识

20、某个网络，主机号标识在该网络上的一个特定的主机。网络，主机号标识在该网络上的一个特定的主机。 IPIP地址分为地址分为A A、B B、C C、D D、E E五类五类: : A A类类: :第一个字节的最高位是第一个字节的最高位是0 0 B B类类: :第一个字节的前两位是第一个字节的前两位是1010 C C类类: :第一个字节的前三位是第一个字节的前三位是110110 D D类类: :第一个字节的前四位为第一个字节的前四位为11101110 E E类类: :第一个字节的前五位为第一个字节的前五位为1111011110 A A、B B、C C三类三类IPIP地址的结构都是由两部分组成：地址的结构

21、都是由两部分组成：网络号和主机号。网络号和主机号。 A A类地址类地址: :共共128128个子网，每个子网内可以有个子网，每个子网内可以有16001600万台主机；万台主机； B B类地址类地址: :共共16,38416,384个子网，每个子网内可以有个子网，每个子网内可以有65,53665,536台主机；台主机； C C类子网类子网: :共共200200万个子网，每个万个子网，每个C C类子网内最多类子网内最多只能有只能有256256台主机。台主机。将将IPIP地址中每个字节以十进制数字表示，并地址中每个字节以十进制数字表示，并用用“.”.”隔开，五类地址如下：隔开，五类地址如下： 类型

22、最低地址 最高地址 A 54 54 B 54 54 C 54 54- - D 55 55 E 55 55子网和掩码 严格地说严格地说IPIP协议为每一个网络

23、连接（网卡）分协议为每一个网络连接（网卡）分配一个配一个IPIP地址。如果某台主机有多个网络连接，地址。如果某台主机有多个网络连接，则要为它分配多个则要为它分配多个IPIP地址，同一主机上的多个连地址，同一主机上的多个连接的接的IPIP地址之间并没有必然的联系。地址之间并没有必然的联系。 IPIP地址并不是标识某台机器，而是标识一地址并不是标识某台机器，而是标识一个主机与网络的一个连接。个主机与网络的一个连接。 地址掩码地址掩码(mask)(mask)和子网和子网(subnet)(subnet) 掩码是一个与掩码是一个与IPIP地址对应的地址对应的3232位数字。掩码位数字。掩码是是1/01/

24、0。通过掩码可以把。通过掩码可以把IPIP地址中的主机号再分地址中的主机号再分为两部分：子网号和主机号。这样，就可以把为两部分：子网号和主机号。这样，就可以把A A类或者类或者B B类类IPIP地址的地址空间再细化成若干个稍地址的地址空间再细化成若干个稍小一些的子网，每个子网中所能够包含的最多主小一些的子网，每个子网中所能够包含的最多主机数比原来的要少。机数比原来的要少。 掩码中的掩码中的0 0和和1 1可以任意分布，不过一般在可以任意分布，不过一般在设计时，把掩码开始连续的几位设为设计时，把掩码开始连续的几位设为1 1。IPIP地址与掩码中为地址与掩码中为1 1的位相对应的部分为子网的位相对

25、应的部分为子网号，其他为号，其他为0 0的位则表示的是主机号。使用的位则表示的是主机号。使用了掩码后，通常把原来的网络号和新划分的了掩码后，通常把原来的网络号和新划分的子网号合在一起称为网络号子网号合在一起称为网络号( (与掩码为与掩码为1 1的位的位相对应相对应) )，把掩码划分后的新的主机号叫做，把掩码划分后的新的主机号叫做主机号主机号( (与掩码为与掩码为0 0的位相对应的位相对应) )。 A A类地址相对应的标准掩码是：类地址相对应的标准掩码是： B B类地址相对应的标准掩码是：类地址相对应的标准掩码是：

26、 C C 类 地 址 相 对 应 的 标 准 掩 码 是 ：类 地 址 相 对 应 的 标 准 掩 码 是 ：。子网和掩码 使用掩码把一个可以包括使用掩码把一个可以包括16001600万台主机万台主机的的A A类网络或类网络或6 6万多台主机的万多台主机的B B类网络分解成类网络分解成许多小的网络，每个小的网络就称为子网许多小的网络，每个小的网络就称为子网（SUBNETSUBNET）。且每个子网内最多可有主机）。且每个子网内最多可有主机81928192台。可以认为掩码是对地址分类的扩展，台。可以认为掩码是对地址分类的扩展，它加大了地址分配的灵

27、活性。它加大了地址分配的灵活性。 按照规定，一个主机号部分的所有位按照规定，一个主机号部分的所有位都为都为“0”0”的地址是代表该网络本身的，叫的地址是代表该网络本身的，叫做网络地址。例如做网络地址。例如 就是一个就是一个网络地址。这样，网络地址。这样，IPIP地址可以用来指定单个地址可以用来指定单个主机，也可以用来指定一个网络。主机，也可以用来指定一个网络。把主机接口的把主机接口的IPIP地址和其相应的掩码相与，就得地址和其相应的掩码相与，就得到该接口所在网络的网络地址。而把到该接口所在网络的网络地址。而把IPIP地址和地址和掩码的反码进行

28、与运算，则得到主机地址。掩码的反码进行与运算，则得到主机地址。 在在IPIP协议中，对主机或路由器的每个网络协议中，对主机或路由器的每个网络接口都要为之分配一个地址，对应每个地址有接口都要为之分配一个地址，对应每个地址有相应的掩码。属于同一个网络上的相应的掩码。属于同一个网络上的IPIP地址的掩地址的掩码应该是一样的，以保证通过掩码计算后的子码应该是一样的，以保证通过掩码计算后的子网地址是相同的。网地址是相同的。 3 33 31 IP1 IP协议协议 网际协议（网际协议（ I PI P）属于）属于T C P / I PT C P / I P模型和互连网模型和互连网层，提供关于数据应如何传输以及

29、传输到何处的信息。层，提供关于数据应如何传输以及传输到何处的信息。I PI P是一种使是一种使T C P / I PT C P / I P可用于网络连接的子协议，即可用于网络连接的子协议，即T C P / I PT C P / I P可跨越多个局域网段或通过路由器跨越多可跨越多个局域网段或通过路由器跨越多种类型的网络。在一个网际环境中，被连接在一起的单种类型的网络。在一个网际环境中，被连接在一起的单个网络被称为子网。使用子网是个网络被称为子网。使用子网是TCP/IP TCP/IP 连网的一个重连网的一个重要部分。要部分。 数据帧的数据帧的I PI P部分被称为一个部分被称为一个I PI P数据

30、报，数据报，I PI P数据数据报如同数据的封面，包含了路由器在子网中报如同数据的封面，包含了路由器在子网中传输数据所传输数据所必需的信息。必需的信息。I P数据报包括报头和数据，总长度不能超数据报包括报头和数据，总长度不能超过过65 535字节。下面描述了字节。下面描述了I P数据数据报头的各部分。报头的各部分。 一个一个IP数据报数据报 的各组件图：的各组件图：IPIP协议协议（数据报）（数据报） 版本：标识协议的版本号。接收方工作站首先查看该版本：标识协议的版本号。接收方工作站首先查看该域以决定它是否能够读取该输入数据。若不能，它将域以决定它是否能够读取该输入数据。若不能，它将拒绝该数据

31、包。然而，由于大多数拒绝该数据包。然而，由于大多数T C P / I PT C P / I P网络网络使用使用I PI P版本版本4 4（I P v 4I P v 4），很少发生拒绝事件。一），很少发生拒绝事件。一个更高级的个更高级的I PI P版本，即版本，即I PI P版本版本6 6（I P v 6I P v 6）已经开）已经开发出来并将在不久使用。发出来并将在不久使用。I P v 6I P v 6将具有向后兼容性将具有向后兼容性以便能够接收以便能够接收I P v 4I P v 4的数据。的数据。 网际报头长度（网际报头长度（I H LI H L）：用）：用3 23 2位编组形式标识位编组

32、形式标识I PI P报报头的长度。最常用的头的长度。最常用的I PI P报头由四个编组，或报头由四个编组，或2 02 0个个8 8位字节组成。该域的重要性在于它向接收点指示了数位字节组成。该域的重要性在于它向接收点指示了数据从何处开始（在报头结束之后立即开始）据从何处开始（在报头结束之后立即开始） 服务类型（服务类型（To STo S）：通过指定数据的速度、优先权或）：通过指定数据的速度、优先权或可靠性，通知可靠性，通知I PI P如何处理输入的数据报。如何处理输入的数据报。 总长度：用字节标识数据报的总长度，其包括报头和总长度：用字节标识数据报的总长度，其包括报头和数据。数据。IPIP协议协

33、议（数据报）（数据报） 标识符：标识一个数据报所属的消息，以使得接收节点标识符：标识一个数据报所属的消息，以使得接收节点可以重组被分断或分段的消息。该域和下面两个域，即可以重组被分断或分段的消息。该域和下面两个域，即标识符和段偏移量，在数据报的分段和重组过程中起作标识符和段偏移量，在数据报的分段和重组过程中起作用。用。 标志：无分段（标志：无分段（ D FD F）或多个分段（）或多个分段（ M FM F）：标识一个）：标识一个消息是否被分段，如果是，则表示数据报是否是最后一消息是否被分段，如果是，则表示数据报是否是最后一个段。个段。 分段偏移量：标识数据报段属于输入段集的哪一段。分段偏移量：标

34、识数据报段属于输入段集的哪一段。 生存期（生存期（ T T LT T L）：标识一个数据报在它被抛弃前在网）：标识一个数据报在它被抛弃前在网络中存在的最大时间，单位为秒。络中存在的最大时间，单位为秒。T T LT T L对应于一个数据对应于一个数据报通过路由器的数目；一个数据报每次通过一个路由器，报通过路由器的数目；一个数据报每次通过一个路由器， T T LT T L将减去一秒，不论路由器是否花费一整秒进行数据将减去一秒，不论路由器是否花费一整秒进行数据处理。处理。IPIP协议协议（数据报）（数据报） 协议：标识将接收数据报的传输层协议类型协议：标识将接收数据报的传输层协议类型( (如如TCP

35、TCP或或UDP)UDP)。 报头校验和：决定报头校验和：决定I PI P报头是否已被破坏。报头是否已被破坏。 源地址：标识源节点的完整的源地址：标识源节点的完整的I PI P地址。地址。 目标地址：标识目标节点的完整的目标地址：标识目标节点的完整的I PI P地址。地址。 可选项：可以包含可选的路由和实时信息。可选项：可以包含可选的路由和实时信息。 填充位：包含填充信息以确保报头是填充位：包含填充信息以确保报头是3 23 2位的倍数，该域位的倍数，该域的大小可变。的大小可变。 数据：包括了由源节点发送的原始数据数据：包括了由源节点发送的原始数据, ,外加外加T C PT C P信息。信息。

36、I PI P协议是一种不可靠的、无连接的协议，注意到协议是一种不可靠的、无连接的协议，注意到I I P P数据报并不包含一个校验和部件，报头校验和仅仅验数据报并不包含一个校验和部件，报头校验和仅仅验证证I PI P报头中路由信息的完整性。若校验和值不正确，报头中路由信息的完整性。若校验和值不正确，则数据包将被认为已破坏并被抛弃，同时，一个新的数则数据包将被认为已破坏并被抛弃，同时，一个新的数据包被发送。据包被发送。3 33 32 TCP2 TCP协议协议 传输控制协议（传输控制协议（ T C PT C P）协议属于）协议属于T C P / T C P / I PI P协议群中的传输层，提供可靠

37、的数据传输服协议群中的传输层，提供可靠的数据传输服务。务。T C PT C P是一种面向连接的子协议，意味着在是一种面向连接的子协议，意味着在该协议准备发送数据时，通信节点之间必须建立该协议准备发送数据时，通信节点之间必须建立起一个连接。起一个连接。T C PT C P协议位于协议位于I PI P子协议的上层，子协议的上层，通过提供校验和、流控制及序列信息弥补通过提供校验和、流控制及序列信息弥补I PI P协协议可靠性的缺陷。如果一个应用程序只依靠议可靠性的缺陷。如果一个应用程序只依靠I PI P协议发送数据，协议发送数据，I PI P协议将杂乱地发送数据，如协议将杂乱地发送数据，如不检测目标

38、节点是否脱机，或数据是否在发送过不检测目标节点是否脱机，或数据是否在发送过程中已被破坏。另一方面，程中已被破坏。另一方面， T C PT C P包括了可保证包括了可保证数据可靠性的几个组件。数据可靠性的几个组件。T C PT C P协议段的各个域协议段的各个域描述如下：描述如下： T C PT C P包头最少也要包头最少也要2 02 0个字节长，它包含如个字节长，它包含如下的域：下的域： 源端口：端口，其他协议也称为套接字或者会源端口：端口，其他协议也称为套接字或者会话，与两个通信进程之间使用的虚拟电路有些类话，与两个通信进程之间使用的虚拟电路有些类似。似。 T C PT C P端口也称为端口

39、也称为“端口端口”，为了兼容，为了兼容性考虑，各个特定的任务都有指定的端口。端口性考虑，各个特定的任务都有指定的端口。端口在在T C PT C P中的实现意味着两个建立起连接的结点中的实现意味着两个建立起连接的结点之间在一个网络会话上可以在给定的时间内有多之间在一个网络会话上可以在给定的时间内有多个进程进行通信。例如，其中一个端口用于传输个进程进行通信。例如，其中一个端口用于传输网络的状态，而另外一个端口用于电子邮件或者网络的状态，而另外一个端口用于电子邮件或者文件传输。源端口是位于发送设备上的端口。文件传输。源端口是位于发送设备上的端口。 目的端口：接收设备上的端口，用于发送结目的端口：接收

40、设备上的端口，用于发送结点和接收结点之间涉及应用进程的通信，例如文点和接收结点之间涉及应用进程的通信，例如文件传输。件传输。 序列号：在传输中的每个帧都具有一个序列号：在传输中的每个帧都具有一个3 23 2位的位的序列号，其作用是保证序列号，其作用是保证TCPTCP接收到了全部的帧。接收到了全部的帧。序列号还用于识别重复帧；当帧经过不同的网序列号还用于识别重复帧；当帧经过不同的网络路径或者信道到达时，对帧进行正确排序。络路径或者信道到达时，对帧进行正确排序。 确认号：在检验了序列号之后，确认号：在检验了序列号之后，TCPTCP将发送确认将发送确认号，表示该帧已经收到。如果没有发回确认号，号，表

41、示该帧已经收到。如果没有发回确认号，该帧将进行重传。该帧将进行重传。 偏移量或报头长度：偏移量的值指示的是包头偏移量或报头长度：偏移量的值指示的是包头的长度，因此帧的数据部分从何处开始可以很的长度，因此帧的数据部分从何处开始可以很快地确定。快地确定。 标志：在帧的这个域中，有两个标志分别用以标志：在帧的这个域中，有两个标志分别用以指示整个数据流的开始指示整个数据流的开始(SYN)(SYN)和终止和终止(FIN)(FIN)。其。其他的标志都是控制信息，例如连接重新复位或他的标志都是控制信息，例如连接重新复位或者显示紧急指示符发生了作用。者显示紧急指示符发生了作用。 窗口：要和流量控制协作。窗口由

42、可以在发送窗口：要和流量控制协作。窗口由可以在发送者接收到接收者的确认之前进行传输的字节数者接收到接收者的确认之前进行传输的字节数组成。当达到窗口的尺寸之后，将启动流量控组成。当达到窗口的尺寸之后，将启动流量控制，终止传输，直到收到下一个确认为止。例制，终止传输，直到收到下一个确认为止。例如，如果窗口的尺寸为如，如果窗口的尺寸为6 46 4个字节，那么若在传个字节，那么若在传输完第输完第6 56 5个字节之后仍未接收到确认，将启动个字节之后仍未接收到确认，将启动流量控制。当一个网络由于网络流量太大而变流量控制。当一个网络由于网络流量太大而变慢时，可以增大窗口的尺寸，以防止在不需要慢时，可以增大

43、窗口的尺寸，以防止在不需要的情况下启动流量控制。当接收结点响应较慢的情况下启动流量控制。当接收结点响应较慢时，也可以将窗口尺寸变窄，使带宽达到最大时，也可以将窗口尺寸变窄，使带宽达到最大限度将某些应用问题或者网络拥塞产生的数据限度将某些应用问题或者网络拥塞产生的数据重传降到最低，更正传输错误或者网络不能容重传降到最低，更正传输错误或者网络不能容忍的软件应用故障。忍的软件应用故障。 校验和：校验和是一个校验和：校验和是一个1 61 6位的循环冗余校验，位的循环冗余校验，其值是通过对包头中的所有域和数据负载域进其值是通过对包头中的所有域和数据负载域进行计算而得出的行计算而得出的( T C P( T

44、 C P段中的所有域的和段中的所有域的和) )。 紧急指示符：包头中的这个域向接收者提示所到紧急指示符：包头中的这个域向接收者提示所到达的是重要数据，并且还可以用以指示在所传输达的是重要数据，并且还可以用以指示在所传输的帧序列中紧急数据已经发送完毕。其目的是为的帧序列中紧急数据已经发送完毕。其目的是为了提供一种预先的信息，用以说明在一个或者多了提供一种预先的信息，用以说明在一个或者多个帧的序列中，还有多少数据需要接收。个帧的序列中，还有多少数据需要接收。 选项：帧中的这个域可以包含一些与传输有关选项：帧中的这个域可以包含一些与传输有关的额外信息和标志。的额外信息和标志。 填充：填充区用于当选项

45、数据很少或者根本没有填充：填充区用于当选项数据很少或者根本没有选项数据时对包头进行填充以达到所需的包头长选项数据时对包头进行填充以达到所需的包头长度，因为包头的长度必须是度，因为包头的长度必须是3 23 2的倍数。的倍数。 在在T C PT C P段中实际携带的数据称为数据负载，段中实际携带的数据称为数据负载，它由从发送方传送到接收方的原始数据组成。它由从发送方传送到接收方的原始数据组成。TCPTCP和和I PI P端口支持全双工和半双工通信。端口支持全双工和半双工通信。 T C PT C P确认可能会导致网络上出现过确认可能会导致网络上出现过多的额外数据流量。其处理方式有三种，具体多的额外数

46、据流量。其处理方式有三种，具体方法取决于网络。一种方法是对每一个帧都发方法取决于网络。一种方法是对每一个帧都发送回一个确认。这种做法产生的数据流量最多，送回一个确认。这种做法产生的数据流量最多，因为对每一个接收到的帧都需要发送一个包含因为对每一个接收到的帧都需要发送一个包含确认的空帧。确认的空帧。 另外一种做法是把另外一种做法是把T C PT C P的窗口设置的窗口设置为一个特别大的值，在发送确认之前先看看该为一个特别大的值，在发送确认之前先看看该传输是不是马上可以结束，如果马上可以结束，传输是不是马上可以结束，如果马上可以结束，则由发送结点在接收到的第一个帧的确认中将则由发送结点在接收到的第

47、一个帧的确认中将一批确认信息发回。一批确认信息发回。 最后一个做法是使用最后一个做法是使用U D PU D P帧而不是帧而不是T C PT C P。 用户数据报协议用户数据报协议( U D P( U D P） 它选择以无连接数据流的方式传它选择以无连接数据流的方式传送数据，可以形成、传输和重组数据帧。每送数据，可以形成、传输和重组数据帧。每个帧由一个简单得多的包头后跟数据组成。个帧由一个简单得多的包头后跟数据组成。U D PU D P包头包含如下几个域：包头包含如下几个域： 源端口：该端口用于发送结点上的单个源端口：该端口用于发送结点上的单个进程和接收结点上的相同进程进行通信。进程和接收结点上

48、的相同进程进行通信。 目的端口：这是一个接收结点使用的端口，目的端口：这是一个接收结点使用的端口，通过该端口可以连接到与之通信的位于发送通过该端口可以连接到与之通信的位于发送结点上的进程。结点上的进程。 长度：长度域包含有帧的长度信息。长度：长度域包含有帧的长度信息。 校验和：校验和的使用方法和校验和：校验和的使用方法和T C PT C P相同，相同，用于接收到的帧和所发送的帧进行比较。用于接收到的帧和所发送的帧进行比较。 UDP帧图 U D P U D P不能像传统的不能像传统的T C PT C P那样提供良那样提供良好的可靠性和差错检查，因为它仅仅依赖于好的可靠性和差错检查，因为它仅仅依赖

49、于校验和来保证可靠性。校验和来保证可靠性。U D PU D P不进行任何流不进行任何流量控制，没有序列或者确认。它是一个严格量控制，没有序列或者确认。它是一个严格的无连接协议，这使它在处理和传输数据的的无连接协议，这使它在处理和传输数据的速度上要快一些速度上要快一些TCP/IP包的封装 I P I P将通信可靠性留给了内嵌的将通信可靠性留给了内嵌的T C PT C P段段( T C ( T C P P包头和负载数据包头和负载数据) )，该段紧跟在，该段紧跟在I PI P包头的后面，包头的后面，可以完成流控制、保证包的顺序、确认包的接收等。可以完成流控制、保证包的顺序、确认包的接收等。当当T C

50、 PT C P段使用段使用I PI P包头信息进行格式化之后，整个包头信息进行格式化之后，整个单元就称为一个数据报或者包。单元就称为一个数据报或者包。 6 63 33 TCP/IP3 TCP/IP应用层协议应用层协议 除核心的传输层和互连网层协议之外，除核心的传输层和互连网层协议之外，TCP/IPTCP/IP协议协议群还包括几个应用层协议。这些协议工作于群还包括几个应用层协议。这些协议工作于T C PT C P或或U D U D P P及及I PI P协议之上，将用户的请求翻译成网络可阅读的格协议之上，将用户的请求翻译成网络可阅读的格式。下表描述了较通用的应用层协议：式。下表描述了较通用的应用

51、层协议： Te l n e t Te l n e t：一种终端仿真协议。用于通过：一种终端仿真协议。用于通过TCP/IPTCP/IP协议协议群登录到远程主机上。群登录到远程主机上。Te l n e tTe l n e t常用于连接两个不同常用于连接两个不同的系统（如的系统（如P CP C和和U N I XU N I X）。通过）。通过Te l n e tTe l n e t，可控制，可控制处于局域网和广域网，如处于局域网和广域网，如I n t e r n e tI n t e r n e t上的远程主上的远程主机。例如，网络管理员使用机。例如，网络管理员使用Te l n e tTe l n e

52、 t从家中登录到公从家中登录到公司的路由器上以修改路由器的配置。司的路由器上以修改路由器的配置。 文件传输协议（文件传输协议（F T PF T P）：一种借助）：一种借助T C P / I PT C P / I P协议进协议进行发送和接收文件的协议。行发送和接收文件的协议。F T PF T P是一种客户机是一种客户机/ /服务器服务器协议，在该协议中运行协议，在该协议中运行F T PF T P协议服务器部分的主机接协议服务器部分的主机接收来自于运行收来自于运行F T PF T P客户机部分的另一主机的命令。它客户机部分的另一主机的命令。它通过一组非常简单的命令构成它的用户接口。通过一组非常简单

53、的命令构成它的用户接口。TCP/IPTCP/IP应用层协议应用层协议 简单邮件传输协议（简单邮件传输协议（ S M T PS M T P）：该协议负责将消息从）：该协议负责将消息从一个邮件服务器上传输到一个邮件服务器上传输到I n t e r n e tI n t e r n e t上或其他基于上或其他基于T C P / I PT C P / I P协议的网络上的另一个邮件服务器。协议的网络上的另一个邮件服务器。S M T S M T P P使用简单的请求使用简单的请求- -响应机制传输信息，并依据更复杂的响应机制传输信息，并依据更复杂的协议，如邮局协议（协议，如邮局协议（ P O PP O

54、P）来跟踪邮件的存储和转发。）来跟踪邮件的存储和转发。 简单网络管理协议（简单网络管理协议（SNMPSNMP）：一种用于管理）：一种用于管理TCP/IPTCP/IP网络网络设备的通信协议。为使用设备的通信协议。为使用S N M PS N M P，网络中的每个设备将，网络中的每个设备将运行一个代理程序以收集关于该设备的信息。运行一个代理程序以收集关于该设备的信息。S N M PS N M P将将收集到的信息传输给一个中央数据库。所有的标准网络收集到的信息传输给一个中央数据库。所有的标准网络管理程序都使用管理程序都使用S N M PS N M P。6 64 4 广域网的传输方法广域网的传输方法 多

55、年来一直存在的多年来一直存在的WA NWA N技术，以及一些目前仍在发技术，以及一些目前仍在发展的技术。展的技术。X . 2 5X . 2 5是最古老的是最古老的WA NWA N技术之一，但在年技术之一，但在年代较久远的代较久远的L A NL A N安装中仍然有很多的应用。新型的安装中仍然有很多的应用。新型的WA WA N N技术，如帧中继、技术，如帧中继、I S D NI S D N、S M D SS M D S、D S LD S L和和S O N S O N E TE T，目前在美国和世界上许多地区都得到了应用以进，目前在美国和世界上许多地区都得到了应用以进行快速的行快速的WA NWA N

56、通信。通信。 本节主要介绍：本节主要介绍： 解释解释X . 2 5X . 2 5通信协议，并实施通信协议，并实施X.25 WANX.25 WAN连接。连接。 解释解释WA NWA N中使用的帧中继。中使用的帧中继。 说明语音、数据、视频网络的说明语音、数据、视频网络的I S D NI S D N通信，并解释如通信，并解释如何连接到何连接到I S D NI S D N。 定义定义S M D SS M D S网络互连，并解释它是如何实施的。网络互连，并解释它是如何实施的。 说明用于高速网络互连的说明用于高速网络互连的D S LD S L网络通信。网络通信。 解释解释S O N E TS O N E

57、 T的工作原理以及它比的工作原理以及它比S M D SS M D S应用广泛应用广泛的原因。的原因。公共电话交换网公共电话交换网PSTN特征特征:电路交换电路交换有拨号连接过程有拨号连接过程即可传输模拟信息，也可传输数字信息即可传输模拟信息，也可传输数字信息用户环路为模拟传输用户环路为模拟传输数据通信时需要使用数据通信时需要使用MODEM收发双方传输速率必须相同，最高为收发双方传输速率必须相同，最高为56kbps6 64 41 X1 X2525 X . 2 5 X . 2 5协议协议( (也称为也称为Recommendation X.25)Recommendation X.25)是是WA NW

58、A N协议之一，它采用的是协议之一，它采用的是6 06 0年代和年代和7 07 0年代开发的包年代开发的包交换技术。交换技术。1 9 7 61 9 7 6年，年，X . 2 5X . 2 5协议被国际电话与电报协议被国际电话与电报顾问委员会顾问委员会(Consultative Committee on (Consultative Committee on International Telegraph and Te l e p h o n eInternational Telegraph and Te l e p h o n e，C C C C I T TI T T，现在是，现在是I T U

59、- T )I T U - T )采纳，用于国际公用电话数采纳，用于国际公用电话数据网据网( P D N )( P D N )中。中。X . 2 5X . 2 5协议主要定义了数据是如何协议主要定义了数据是如何从计算机等数据终端设备从计算机等数据终端设备(D T E )(D T E )发送到包交换机或访发送到包交换机或访问设备等数据电路端接设备问设备等数据电路端接设备(D C E )(D C E )的。的。X . 2 5X . 2 5协议提协议提供了点对点的面向连接的通信，而不是点到多点的无连供了点对点的面向连接的通信，而不是点到多点的无连接通信，后者也应用在许多其他接通信，后者也应用在许多其他

60、WA NWA N协议中。因为是面协议中。因为是面向连接的，所以向连接的，所以X . 2 5X . 2 5协议包含了证实协议包含了证实WA NWA N连接连续的连接连续的技术。并要确保每个包都可以到达其预期的目标地址。技术。并要确保每个包都可以到达其预期的目标地址。X.25分组交换网（分组交换网（PDN）特征特征:工作在工作在OSI/RM的低的低3层层采用分组交换，面向连接采用分组交换，面向连接(虚电路虚电路)，可靠性高，可靠性高多路复用。一条物理链路支持多条虚电路多路复用。一条物理链路支持多条虚电路 点对点传输，不支持广播点对点传输，不支持广播支持多种高层协议，它们均作为普通数据被封支持多种高