网络体系结构与协议.ppt

1、,第3章 网络体系结构与协议,本章主要内容,计算机网络体系结构及协议的概念； 开放系统互连（OSI）参考模型 OSI模型中各层的功能介绍； TCP/IP协议的体系结构； TCP/IP协议的层次功能介绍； OSI模型与TCP/IP协议模型的比较；,1.4 .1 计算机网络的体系结构的概念,所谓网络体系结构就是为了完成计算机间的通信合作，把每个计算机互连的功能划分成定义明确的层次，规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口和服务。将这样的层次结构模型和通信协议统称为网络体系结构。,计算机网络采用层次结构的优点：（1）各层之间相互独立，高层不需要知道低层是如何实现的，而仅知道该层通过层间的接口所提

2、供的服务。（2）灵活性好。某层的改变，只要层间接口不变，则不影响上下层。（3）结构上可分割开，各层都可以采用最合适的技术来实现。（4） 这种结构使得系统的实现和维护变得容易控制。（5）这有利于促进标准化工作。,计算机网络体系结构,网络体系结构的相关概念,协议（Protocol） 协议就是为实现网络中的数据交换建立的规则标准或约定。 协议由语法、语义和交换规则三部分组成，即协议的三要素： 语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及作出何种响应； 语法 即数据与控制信息的结构或格式； 交换规则（时序、定时、同步） ，事件实现顺序的详细说明,协议的形式,一种是使用便于人来阅读和理解文字描述。 另

3、一种是使用让计算机能够理解的程序代码。,实体（Entity）,实体（Entity）：是指客观存在的、与某一应用有关的事物。 在网络分层体系结构中，每一层都由一些实体组成，这些实体抽象地表示了通信时的软件元素（如进程或子程序）或硬件元素（如智能I/O芯片等）。 实体是通信时能发送和接收信息的任何软硬件设施。 系统中的各层，除顶层外，都支持其上一层进行工作，这种支持就是服务。 同等层：不同系统的相同层次称为同等层。 同等层实体：不同系统同等层上的两个正在通信的实体叫同等层实体。 同等层通信：不同系统同等层实体之间存在的通信叫同等层通信。,接口(Interface),分层结构中各相邻层之间要有一个接

4、口，它定义了较低层向较高层提供的原始操作和服务。相邻层通过它们之间的接口交换信息，高层并不需要知道低层是如何实现的，仅需要知道该层通过层间的接口所提供的服务，这样使得两层之间保持了功能的独立性。 同一系统相邻层之间都有一个接口。 服务访问点(Service Access Point,SAP)：接口上相邻两层实体交换信息的地方称为服务访问点。有时也可称为端口(Port)或插口(Socket)。,网络服务,从通信角度看，各层所提供的服务有面向连接的服务和无连接的服务两种形式。 面向连接的服务 所谓“连接”，是指在同等层的两个同等实体间所设定的逻辑通路。利用建立的连接进行数据传输的方式就是面向连接的

5、服务。其过程可分为三部分，即建立连接、传输数据和撤销连接。 无连接服务 是指两个对等实体在交换数据之前不需要先建立好一个连接。,ISO/OSI参考模型,(1) OSI参考模型的由来: 1974年IBM公司的SNA(System Network Architecture) 1975年DEC公司的DNA(digital Network Architecture) HP公司的DSN(Distrubuted System Network)、Sperry Univac公司的DDA、Borroughts公司的DNS、Honeywell公司的DSA、日本富士通公司的FNA等。 这些种类繁多的网络体系结构,由

6、于各自所定义的层数、每层所采用的协议常常不一样,造成彼此之间不兼容,这些系统常被称为“封闭”系统。 1977年,国际标准化组织ISO(International Organization for Standardization)的技术委员会TC97 建立了一个分委员会 SC16 专门研究开放系统互联 OSI (Open System Interconnection),并于1983年春季,使开放系统互联基本参考模型OSI/RM成为正式的国际标准(ISO7498)开放系统互联参考模型(OSI Reference Model:简称OSI/RM).,为了实现不同厂家生产的计算机系统之间以及不同网络之间

7、的数据通信，国际标准化组织ISO对各类计算机网络体系结构进行了研究后正式公布了一个网络体系结构模型作为国际标准，称为开放系统互连参考模型(OSI/RM)，也称为ISO/OSI。 “开放”表示任何两个遵守OSI/RM的系统都可以进行互连，当一个系统能按OSI/RM与另一个系统进行通信时，就称该系统为开放系统。,OSI的分层模型,OSI 参考模型的层次结构,OSI各层的功能概述,第1层：物理层(Physical Layer) 在物理信道上传输原始的数据比特（bit）流，提供为建立、维护和拆除物理链路连接所需的各种传输介质、通信接口特性等。 第2层：数据链路层(Data Link Layer) 在物

8、理层提供比特流服务的基础上，建立相邻节点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧在信道上无差错地传输，并进行数据流量控制。,OSI各层的功能概述（二）,第3层：网络层(Network Layer) 为传输层的数据传输提供建立、维护和终止网络连接的手段，把上层来的数据组织成数据包(Packet)在节点之间进行交换传送，并且负责路由控制和拥塞控制。 第4层：传输层(Transport Layer) 为上层提供端到端(最终用户到最终用户)的透明的、可靠的数据传输服务。所谓透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。,OSI各层的功能概述（三）,第5层：会话层(Session L

9、ayer) 为表示层提供建立、维护和结束会话连接的功能，并提供会话管理服务。 第6层：表示层(Presentation Layer) 为应用层提供信息表示方式的服务，如数据格式的变换、文本压缩、加密技术等。 第7层：应用层(Application Layer) 为网络用户或应用程序提供各种服务，如文件传输、电子邮件(E-mail)、分布式数据库、网络管理等。,OSI中数据在各层之间的传递过程,主机A,主机B,数据链路层,应用层,数据链路层,物 理 传 输 媒 体,01100010 比 特 流 10011100,数据部分,首部,尾部,数据部分,首部,数据部分,首部,数据部分,首部,应用程序数据,

10、OSI中的数据类型,服务数据单元(Service Data Unit,SDU)指的是第n层待传送和处理的数据单元。 协议数据单元(Protocol Data Unit,PDU)，是在不同站点的各层对等实体之间，为实现该层协议所交换的信息单元。通常将第N层的协议数据单元记为NPDU。它由两部分组成，即本层的用户数据(N)和本层的协议控制信息(NPCI(Protocol Control Information)。 接口数据单元(Interface Data Unit,IDU)指的是在相邻层接口间传送的数据单元，它是由SDU和一些控制信息组成,物理层,物理层是OSI/RM的最低层。它直接与物理信道相

11、连，起到数据链路层和传输媒体之间的逻辑接口作用，提供建立、维护和释放物理连接的方法，实现在物理信道上进行比特流传输的功能。,物理层考虑的是如何在传输媒体上传输数据比特流，而不是传输媒体或物理设备本身。物理层的主要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性.,物理层涉及的内容一,通信接口与传输媒体的物理特性 除了不同的传输介质自身的物理特性外，物理层还对通信设备和传输媒体之间使用的接口做了详细的规定，主要体现在四个方面：,（1）机械特性 接口的形状、尺寸、引线数目、排列顺序等。 （2）电气特性 接口电缆上各线的电压范围。 （3）功能特性 指明某条线上某一电平的电压代表何种意义。 （4）规程特性 指明各

12、种可能事件的出现顺序。,物理层涉及的内容二,数据交换单元为二进制比特 比特的同步 线路的连接 物理拓扑结构 传输方式,物理层标准举例,DTE和DCE的概念,DTE,Data TerminalEquipment 数据终端设备,DTE是具有一定的数据处理能力以及发送和接收数据能力的设备。比如：一台计算机、一个终端、各种I/O设备。,DCE,Data Circuit-Terminating Equipment 数据电路端接设备,DCE的作用就是在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码的功能，并负责建立、保持和释放数据链路的连接。比如：连接计算机和模拟电话线路之间的调制解调器。,DTE、DCE和通信线

13、路之间的连接如图所示。,图 DTE通过DCE与通信传输线路相连,用户环境,信号线与控制线,信号线与控制线,EIA-232-E 接口标准,对DTE和DCE的接口制订的标准就是所谓的物理层协议。,EIA,Electronic Industries Association 美国电子工业协会。,EIA-232 的主要特性：,机械特性：使用ISO 2110关于插头座的标准，有25根引脚，分2排：13根和12根。插头在DTE上，插座在DCE上。 电气特性：与CCITT的V.28建议书一致。采用负逻辑，即0表示+3V或更高的电压；1表示-3V或更负的电压。电缆长度在15m以内，传输速率不超过20kb/s，长

14、度越短，速度越快。 规程特性：与CCITT的V.24建议书一致。规定各事件发生的次序。,功能特性：,与CCITT的V.24建议书一致，它规定了25根引脚的功能及电路连接。图2画出了25根引脚中的10根的信号定义。,图2 EIA-232/V.24的信号定义,RS-449 接口标准简介,RS-449相当于CCITT V.35，规定了接口的机械特性、功能特性和过程特性。插头座采用37根引脚。 RS- 423-A规定采用非平衡传输（所有电路共用一个公共地）时的电气特性，电缆长度在10m以内，传输速率可达300kb/s。 RS- 422-A规定采用平衡传输（所有电路共用一个公共地）时的电气特性，电缆长度

15、可达60m，传输速率达2Mb/s；电缆长度在10m以内，传输速率可达10Mb/s。,通常RS-232/V.24用于一个话路的物理层接口， RS-449/V.35用于宽带电路物理层接口。,数据链路层,数据链路层是OSI/RM的第二层，它通过物理层提供的比特流服务，在相邻节点之间建立链路，传送以帧（Frame）为单位的数据信息，并且对传输中可能出现的差错进行检错和纠错，向网络层提供无差错的透明传输。 数据链路层的有关协议和软件是计算机网络中基本的部分，在任何网络中数据链路层是必不可少的层次，相对高层而言，它所有的服务协议都比较成熟。,数据链路概念的理解,数据链路可以粗略地理解为数据通道。物理层要为

16、终端设备间的数据通信提供传输媒体及其连接.媒体是长期的,连接是有生存期的.在连接生存期内,收发两端可以进行不等的一次或多次数据通信.每次通信都要经过建立通信联络和拆除通信联络两过程.这种建立起来的数据收发关系就叫作数据链路.而在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错,为了弥补物理层上的不足,为上层提供无差错的数据传输,就要能对数据进行检错和纠错.数据链路的建立,拆除,对数据的检错,纠错是数据链路层的基本任务,数据链路层的主要功能,链路管理 帧的封装与解封 帧的同步 物理地址寻址 流量控制 差错控制 透明传输,数据链路层的物理地址寻址,节点1的物理地址为A，若节点1要给节点4

17、发送数据，那么在数据帧的头部要包含节点1和节点4的物理地址，在帧的尾部还有差错控制信息（DT）。,数据链路控制协议,数据链路控制协议也称链路通信规程，也就是OSI参考模型中的数据链路层协议。链路控制协议可分为异步协议和同步协议两大类。 异步协议以字符为独立的信息传输单位 同步协议是以许多字符或许多比特组织成的数据块帧为传输单位 同步协议又可分为面向字符的同步协议、面向比特的同步协议及面向字节计数的同步协议三种类型。,网络层,计算机网络分为资源子网和通信子网。网络层就是通信子网的最高层，它在数据链路层提供服务的基础上，向资源子网提供服务。 网络层与数据链路层的关系如下图所示：,网络层的作用,数据

18、链路层只是负责同一个网络中的相邻两节点之间链路管理及帧的传输等问题。当两个节点连接在同一个网络中时，可能并不需要网络层，只有当两个节点分布在不同的网络中时，通常才会涉及到网络层的功能，保证数据包从源节点到目的节点的正确传输。 网络层要负责确定在网络中采用何种技术，从源节点出发选择一条通路通过中间的节点，将数据包最终送达目的节点。,网络层涉及的概念,逻辑地址寻址 路由功能 流量控制 拥塞控制,传输层,传输层是资源子网与通信子网的接口和桥梁，它完成资源子网中两节点间的直接逻辑通信，实现通信子网端到端的可靠传输。传输层在七层网络模型的中间起到承上启下的作用，是整个网络体系结构中的关键部分。 由于通信

19、子网向传输层提供通信服务的可靠性有差异，所以无论通信子网提供的服务可靠性如何，经传输层处理后都应向上层提交可靠的、透明的数据传输。 如果通信子网的功能完善、可靠性高，则传输层的任务就比较简单：若通信子网提供的质量很差，则传输层的任务就复杂，以填补会话层所要求的服务质量和网络层所能提供的服务质量之间的差别。,传输层提供的服务,传输层为高层提供两种基本的服务： 面向连接的服务 面向连接提供的是可靠的服务。 和面向无连接的服务 面向无连接是一种不太可靠的服务。,会话层,会话层是利用传输层提供的端到端的服务，向表示层或会话用户提供会话服务。 在ISO/OSI环境中，所谓一次会话，就是两个用户进程之间为

20、完成一次完整的通信而进行的过程，包括建立、维护和结束会话连接。会话协议的主要目的就是提供一个面向用户的连接服务，并对会话活动提供有效的组织和同步所必须的手段，对数据传送提供控制和管理。,表示层,表示层处理的是OSI系统之间用户信息的表示问题。表示层不像OSI/RM的低五层只关心将信息可靠地从一端传输到另外一端，它主要涉及被传输信息的内容和表示形式，如文字、图形、声音的表示。另外，数据压缩、数据加密等工作都是由表示层负责处理。,应用层,应用层是OSI/RM的最高层，它是计算机网络与最终用户间的接口，它包含系统管理员管理网络服务所涉及的所有问题和基本功能。它在OSI/RM下面六层提供的数据传输和数

21、据表示等各种服务的基础上，为网络用户或应用程序提供完成特定网络服务功能所需的各种应用协议。 常用的网络服务包括文件服务、电子邮件（E-mail）服务、打印服务、集成通信服务、目录服务、网络管理服务、安全服务、多协议路由与路由互连服务、分布式数据库服务、虚拟终端服务等。,TCP/IP的体系结构,OSI参考模型研究的初衷是希望为网络体系结构与协议的发展提供一种国际标准，但由于Internet在全世界的飞速发展，使得TCP/IP协议得到了广泛的应用，虽然TCP/IP不是ISO标准，但广泛的使用也使TCP/IP成为一种“实际上的标准”，并形成了TCP/IP参考模型。不过，ISO的OSI参考模型的制定，

22、也参考了TCP/IP协议集及其分层体系结构的思想。而TCP/IP在不断发展的过程中也吸收了OSI标准中的概念及特征。,TCP/IP协议的特点,开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统； 独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适用于互连网中； 统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有唯一的地址； 标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。,TCP/IP的层次结构,TCP/IP分为四个层次，分别是网络接口层、网际层、传输层和应用层。 TCP/IP的层次结构与OSI层次结构的对照关系如下图所示：,TCP/IP 体系结构,应用层,表示层,会

23、话层,运输层,网络层,数据链路层,物理层,运输层,网际层,应用层 （各种应用层协议如FTP,TELNET,SMTP等）,网络接口层,(a) OSI体系结构,(b) TCP/IP体系结构,TCP/IP 协议族是Internet的事实上的国际标准,TCP/IP分层结构（一）,网络接口层 网络接口层，也被称为网络访问层，包括了能使用TCP/IP与物理网络进行通信的协议，它对应OSI的物理层和数据链路层。TCP/IP标准并没有定义具体的网络接口协议。 网际层 网际层是在TCP/IP标准中正式定义的第一层。网际层所执行的主要功能是处理来自传输层的分组，将分组形成数据包（IP数据包），并为该数据包进行路径

24、选择，最终将数据包从源主机发送到目的主机，在网际层中，最常用的协议是网际协议IP，其他一些协议用来协助IP的操作。,TCP/IP分层结构（二）,传输层 TCP/IP的传输层也被称为主机至主机层，与OSI的传输层类似，主要负责主机到主机之间的端对端通信，该层使用了两种协议来支持两种数据的传送方法，即TCP协议和UDP协议。 应用层 在TCP/IP模型中，应用程序接口是最高层，它与OSI模型中的高三层的任务相同，用于提供网络服务，比如文件传输、远程登录、域名服务和简单网络管理等。,TCP/IP协议集,网际层的协议IP,网际协议IP (Internet Protocol) IP协议的任务是对数据包进

25、行相应的寻址和路由，并从一个网络转发到另一个网络。IP协议在每个发送的数据包前加入一个控制信息，其中包含了源主机的IP地址、目的主机的IP地址和其他一些信息。 IP协议要分割和重编在传输层被分割的数据包。由于数据包要从一个网络到另一个网络，当两个网络所支持传输的数据包的大小不相同时，IP协议就要在发送端将数据包分割，然后在分割的每一段前再加入控制信息进行传输。当接收端接收到数据包后，IP协议将所有的片段重新组合形成原始的数据。 IP是一个无连接的协议。无连接是指主机之间不建立用于可靠通信的端到端的连接，源主机只是简单地将IP数据包发送出去，而数据包可能会丢失、重复、延迟时间大或者IP包的次序会

26、混乱。因此，要实现数据包的可靠传输，就必须依靠高层的协议或应用程序，如传输层的TCP协议。,网际层的协议ICMP,网际控制报文协议ICMP (Internet Control Message Protocol) 网际控制报文协议ICMP为IP协议提供差错报告。由于IP是无连接的，且不进行差错检验，当网络上发生错误时它不能检测错误。向发送IP数据包的主机汇报错误就是ICMP的责任。 例如，如果某台设备不能将一个IP数据包转发到另一个网络，它就向发送数据包的源主机发送一个消息，并通过ICMP解释这个错误。ICMP能够报告的一些普通错误类型有：目标无法到达、阻塞、回波请求和回波应答等。,网际层的协议

27、IGMP,网际主机组管理协议IGMP (Internet Group Management Protocol) IP协议只是负责网络中点到点的数据包传输，而点到多点的数据包传输则要依靠网际主机组管理协议IGMP完成。它主要负责报告主机组之间的关系，以便相关的设备（路由器）支持多播发送。,网际层的协议ARP和RARP,地址解析协议ARP (Address Resolution Protocol)和反向地址解析协议RARP 计算机网络中各主机之间要进行通信时，必须要知道彼此的物理地址（OSI模型中数据链路层的地址）。因此，在TCP/IP的网际层有ARP协议和RARP协议，它们的作用是将源主机和目的

28、主机的IP地址与它们的物理地址相匹配。,传输层协议TCP,传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol) TCP协议是传输层一种面向连接的通信协议，提供可靠的数据传送。对于大量数据的传输，通常都要求有可靠的传送。 TCP协议将源主机应用层的数据分成多个分段，然后将每个分段传送到网际层，网际层将数据封装为IP数据包，并发送到目的主机。目的主机的网际层将IP数据包中的分段传送给传输层，再由传输层对这些分段进行重组，还原成原始数据，传送给应用层。 TCP协议还要完成流量控制和差错检验的任务，以保证可靠的数据传输。,传输层协议UDP,用户数据报协议UDP (User

29、 Datagram Protocol) UDP协议是一种面向无连接的协议，因此，它不能提供可靠的数据传输，而且UDP不进行差错检验，必须由应用层的应用程序实现可靠性机制和差错控制，以保证端到端数据传输的正确性。 虽然UDP与TCP相比，显得非常不可靠，但在一些特定的环境下还是非常有优势的。 例如，要发送的信息较短，不值得在主机之间建立一次连接。另外，面向连接的通信通常只能在两个主机之间进行，若要实现多个主机之间的一对多或多对多的数据传输，即广播或多播，就需要使用UDP协议。,应用层协议（一）,远程终端协议TELNET 本地主机作为仿真终端，登录到远程主机上运行应用程序； 文件传输协议FTP 实

30、现主机之间的文件传送； 简单邮件传输协议SMTP 实现主机之间电子邮件的传送； 域名服务DNS 用于实现主机名与IP地址之间的映射； 动态主机配置协议DHCP 实现对主机的地址分配和配置工作。,应用层协议（二）,路由信息协议RIP 用于网络设备之间交换路由信息； 超文本传输协议HTTP 用于Internet中的客户机与WWW服务器之间的数据传输； 网络文件系统NFS 实现主机之间的文件系统的共享； 引导协议BOOTP 用于无盘主机或工作站的启动 简单网络管理协议SNMP 实现网络的管理；,IPv6技术,背景 当前Internet网络层协议使用的IP协议为IPv4版本，而IPv4地址资源越来越紧

31、张，路由表越来越庞大，路由速度越来越慢等。虽然各方面都在研究一些补救的方法，如用地址翻译(NAT)来缓解IP地址的紧张，用无类域间路由选择来改善路由性能等，但这些方法只能给IPv4带来暂时的改善，并不能解决长远的地址匮乏问题。 IETF组成一个特定的工作组 IPNGWG 来对IPng（IPv6）进行研究和标准化。,IPv6的技术特点,扩展了寻址和路由的能力 报头格式的简化与扩展 即插即用的连网 网络层的认证与加密 服务质量的满足 对移动通讯更好的支持,IPv6的地址,IPv6地址的表示方法 首选格式 首选格式就是采用冒号十六进制法，也就是说将IPv6的128位地址的每个16位划分为一段，每段被

32、转换为一个4位十六进制数，并用冒号隔开，例如： FEDC：BA98：7654：4210：FEDC：BA98：7654：3210 2001：0：0：0：0：8：800：201C：417A，其中，每一组数值前面的 0 可以省略，如“0008”写成 8，“0000”表示为0。,IPv6的地址,IPv6地址的表示方法 压缩表示 在IPv6地址中，出现有长串 0 位的地址。为了简化包含 0 位地址的书写，可以使用 “：”符号简化多个 0 位的 16 位组。“：”符号在一个地址中只能出现一次。该符号也可以用来压缩地址中前部和尾部的0 。 压缩表示和首选格式的对照如下：,IPv6的地址,IPv6地址的表示方

33、法 内嵌IPv4地址的IPv6地址 该地址是过渡机制中使用的一种特殊表示方法。在涉及 IPv4 和 IPv6 节点混合的网络环境中，IPv6采用的地址表达方式为为X：X：X：X：X：X：D.D.D.D ，其中 X 是地址中 1 个高阶 16 位段的十六进制值， D 是地址中低阶 8 位字段的十进制值（按照 IPv4 标准表示）。 例如下面两种嵌入 IPv4 地址的 IPv6 地址： 0：0：0：0：0：0：9 嵌入 IPv4 地址的 IPv6 地址， 0：0：0：0：0：FFFF：0 嵌入 IPv4 地址的 IPv6 地址 写成压缩格式分别为：

34、：9 ：FFFF.0,IPv6地址的种类,IPv6定义了三种不同的地址类型： 单点传送地址（Unicast Address） 多点传送地址（Multicast Address） 任意点传送地址（Anycast Address）,IPv6地址的配置,IPv6地址的配置 全状态自动配置（Stateful Autoconfiguration） 无状态自动配置（Stateless Autoconfiguration）。,IPv6与IPv4的互通,双协议栈（DualStack） 隧道技术（Tunnel） NAT-PT,第4章 TCP/IP协议,本章学习要求

35、,了解：网络体系结构的基本概念 掌握：IP协议的基本内容 掌握：TCP与UDP协议的基本内容,4.1 网络体系结构的基本概念,网络体系结构与通信协议 OSI参考模型的基本概念 TCP/IP参考模型的基本概念,4.1.1 网络体系结构与通信协议,现实生活中的邮政系统,TCP/IP参考模型的各层功能,主机-网络层 TCP/IP参考模型的最低层，负责通过网络发送和接收IP报文 允许主机接入网络使用多种现有的协议，例如Ethernet、令牌网、帧中继、ATM等 互联层 相当于OSI参考模型的网络层，处理互连的路由选择、流控与拥塞问题 IP协议是一种无连接的、提供尽力而为服务的网络层协议,TCP/IP参

36、考模型的各层功能,传输层 相当OSI参考模型的网络层，在源主机与目的主机之间建立用于会话的端-端连接 传输控制协议(transport control protocol, TCP)是一种可靠的面向连接协议，允许将源主机的字节流无差错地传送到目的主机 用户数据报协议(user datagram protocol，UDP)是一种不可靠的无连接协议，主要用于不要求分组顺序到达的传输,应用层的主要协议,远程登录协议(Telnet) 文件传输协议(file transfer protocol，FTP) 简单邮件传输协议(simple mail transfer protocol，SMTP) 域名系统(d

37、omain name system，DNS) 简单网络管理协议(simple network management protocol，SNMP) 超文本传输协议(hyper text transfer protocol，HTTP),4.2 IP协议的基本内容,IP协议的特点与主要内容 IPv4地址与地址技术的发展 IP分组传输与路由器工作原理 地址解析协议ARP IPv6协议的主要特点,4.2.1 IP协议的特点与主要内容,TCP/IP互联层的核心协议是IP协议，实现网络互联的核心设备是路由器 IP协议的特点主要表现在 IP协议是一种无连接、不可靠的分组传送服务的协议 IP协议是点-点的网络层

38、协议 IP协议向传输层屏蔽物理网络的差异,4.2.2 IPv4地址与地址技术发展,IP地址采用分层结构 IP地址包括两部分 网络号标识一个逻辑网络 主机号标识网络中一台主机,IPv4地址的表示方法,IPv4地址的长度为32位 采用点分十进制(dotted decimal)表示，具体格式为x.x.x.x，每个x为8位(0255 ) IPv4地址的例子：19,IPv4地址的分类,A类与B类地址,A类地址 A类网络最多有27-2=126个 每个A类网络最多有224-2=16777214个主机 B类地址 B类网络最多有214=16384个 每个B类网络最多有216=65536个

39、主机,C类网络,C类网络最多有221=2097152个 每个C类网络最多有28=256个主机,IP地址的申请与管理,Internet最高级的维护机构为网络信息中心，它负责分配最高级的IP地址 网络信息中心授权给申请成Internet网点的网管中心，它只给申请成新网点的组织分配IP地址的网络号，主机号由该组织自己分配 每个网点组成一个自治系统，负责自己内部网络的拓扑结构、地址建立与刷新 这种分层管理方法能有效防止IP地址冲突,IP地址技术的发展,标准分类的IP地址 划分子网的三级地址结构 构成超网的无类域间路由 网络地址转换技术,划分子网的三级地址结构,A类与B类地址设计不合理 提出子网(subnet)和掩码(mask)的概念 构