3.5 TCPIP网络协议（课件）《计算机网络技术》（清华大学出版社）同步教学

第三章 计算机网络技术基础 1 3.5 TCP/IP网络协议 1.了解TCP/IP协议的概念 2.理解TCP/IP协议的作用 3.掌握TCP/IP协议的分层模式 2 3.5.1 什么是TCP/IP协议 TCP/IP协议，即传输控制协议/网际协议，源于美国国防部高级研究计划局的ARPANET网，其目的在于能够让各种各样的计算机都可以在一个共同的网络环境中运行，现已成为Internet网的通信协议。目前TCP/IP协议泛指以TCP/IP为基础的一个协议集。 虽然OSI参考模型是计算机网络协议的标准，但由于其开销太大，所以真正采用它的并不多。由于TCP/IP协议的简洁、实用，从而得到了广泛的应用，可以说TCP/IP已成为事实上的工业标准和国际标准。 3 3.5.2 TCP/IP协议的作用 TCP/IP是向高层隐藏底层物理网络技术的细节，为用户提供统一的通信服务，它是一个协议集，目前已包含了100多个协议，用来将各种计算机和数据通信设备组成实际的计算机网络。 4 3.5.3 TCP/IP协议的分层模式 TCP/IP协议也采用分层体系结构，对应开放系统互连OSI模型的层次结构，可分为四层：网络接口层、网际层（IP层）、传输层和应用层。 报文流 (Telnet、FTP、电子邮件等) 层之间传送的对象 层 传输协议分组 (TCP、UDP) IP数据报 (IP、ICMP) 特定的网格帧 (设备驱动器和接口卡) 应用层 网络访问层 IP层 传输层 5 TCP/IP模型的层次结构 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 1 2 3 4 5 6 7 应用层 传输层 网际层 网络接口层 1 2 3 4 OSI参考模型 TCP/IP模型 网络接口层 应用层 传输层 网际层 网络接口层 1 2 3 4 TCP/IP模型 1.管理（设备及同一设备）和网络之间 的数据交换 2.接收上一层（IP层）的数据报，通过网络向外发送 3.接收和处理来自网络上的物理帧，抽取IP数据报向IP层传送 主要协议 以太网/FDDI/令牌环 X.25/帧中继/ATM 网络层 应用层 传输层 网际层 网络接口层 1 2 3 4 TCP/IP模型 主要功能 1.负责将数据包送达正确的目的 2.数据包的路由 3.管理不同设备之间的数据交换 主要协议 IP：网际协议 IGMP：网际控制报文协议 ARP：地址解析协议 RARP：逆向地址解析协议 传输层 应用层 传输层 网络层 网络接口层 1 2 3 4 TCP/IP模型 它在IP协议的上面，以便确保所有传送到某个系统的数据正确无误地到达该系统 主要协议 TCP：传输控制协议 UDP：用户数据报协议 应用层 应用层 传输层 网络层 网络接口层 1 2 3 4 TCP/IP模型 主要协议 FTP:文件传输协议 Telnet:远程登录协议 SMTP:简单邮件传输协议 HTTP:超文本传输协议 RIP：路由信息协议 NFS：网络文件系统 DNS：域名服务 TCP/IP协议有哪些特点？ ①开放的协议标准，独立于特定计算机硬件和操作系统。 ②统一的网络地址分配方案，采用与硬件无关的软件编址方法，使得网络中的所有设备具有唯一的IP地址。 ③独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网，广域网，特别适用于Internet中。 ④标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。 OSI模型结构 TCP/IP模型结构 TCP/IP模型各层的作用 应用层Application 应用层Process 用户调用、访问网络的应用程序如：FTP、HTTP、SMTP、Telnet等各种协议与应用程序 表示层Presentation 会话层Session 传输层Transport 传输层TCP Host-To-Host 管理网络节点间的连接 网络层Network 网际层IP Internet 将数据放入IP包 数据链路层Data Link 网络接口层Network Access 在网络介质上传输包 物理层Physical 12 随堂练习： 1.TCP的含义是（ ） A.域名 B.网际协议 C.传输控制协议 D.超文本传输协议 2.IP的含义是（ ） A.域名 B.网际协议 C.传输控制协议 D.超文本传输协议 3.Internet上许多复杂网络和许多不同类型的计算机之间能够互相通信的基础是（ ） A.OSI/RM B.FDDI C.ATM D.TCP/IP 4.在TCP/IP协议簇中，UDP协议工作在（ ） A.应用层 B.传输层 C.网际层 D.网络接口层 5.下列协议不属于应用层协议的是（ ） A.ICMP B.SNMP C.Telent D.FTP c A D B A 6.在TCP/IP环境下；如果Ethernet局域网上的站点初始化后只有自己的物理地址而没有IP地址，则可以通过要求自己的IP地址，而实现这个功能的协议应是（ ） A.ARP B.ICMP C.IP D.RARP 7.ARP协议的主要功能是（ ） A.将IP地址解析为物理地址 B.将物理地址解析为IP地址 C.将主机名解析为IP地址 D.IP地址解析为主机名 8.TCP/IP协议簇的网际层上的RARP子协议的功能是（ ） A.用于传输IP数据报 B.实现物理地址到IP地址的映射 C.实现IP地址到物理地址的映射 D.用于该层上控制信息产生 A B C 9.下列给出的协议中，属于TCP/IP协议模型的应用层的是( ) A.UDP B.IP C.TCP D.Telnet 10.文件传输协议（FTP）是_____上的协议。 A.网络层 B.传输层 C.应用层 D.物理层 11.TCP/IP的4层模型中没有表示层和会话层，这两层的功能是由___提供的。 A.应用层 B .数据链路层 C.网络层 D.传输层 12.下列中英文名字对应正确的是（ ） A.TCP/IP:传输控制协议 B.FTP:文件传输协议 C.HTTP：超文本协议 D.DNS：统一资源定位器 13.在TCP/IP协议模型中，解决计算机之间通信问题的在（ ） A.链路层 B.网络层（IP层） C.传输层 D.应用层 D C A B D 14.在TCP/IP协议簇中，若要在一台计算机中的两个进程之间传递数据报，则所使用的协议是（ ） A.TCP B.UDP C.IP D.FTP 15.在TCP/IP协议簇中，用户在本地机上对远程机进行文件读取操作所采用的协议是（ ） A.DNS B.SMTP C.Telnet D.FTP 16.下列选项中，表示超文本传输协议的是（ ） A. HyperLink B.HTML C.HTTP D.VRL 17.用于电子邮件的协议是（ ） A.IP B.TCP C.SNMP D.SMTP C C C D 3.6 广域网技术简介 什么是广域网？ 广域网（WAN）是在一个广泛范围内建立的计算机网络，在地理上可以跨越很大的距离，实现局域网资源共享与广域网共享的结合。形成地域广大的远程处理和局域网处理相结合的大型网络。 Internet是现今世界上最大的广域网 17 局域网接入广域网： 局域网或终端用户要接入广域网，要使用电信运营商的服务，目前电信运营商可提供的广域网（一般称为公网）。 例：公共交换电话网（PSTN）、DDN、帧中继网、ISDN网和宽带IP网 用户接入要通过路由器、调制解调器等设备进行转接服务。 3.6.1 广域网的结构与种类 1.广域网的结构 通信子网 广域网组成 资源子网 路由器 广域网节点设备 调制解调器 通信服务器 { { 2.广域网的种类 广域网可以分为：公共传输网络、专用传输网络、无线传输网络 电路交换网络 公共传输网络 分组交换网络 专用传输网络：数字数据网（DDN） GSM 无线传输网络 GPRS 3G技术 { { 3.6.2 广域网标准 OSI参考模型同样适用于广域网，但广域网只涉及低三层：物理层、数据链路层和网络层，它将地理上相隔很远的局域网互联起来。广域网能提供路由器、交换机以及它们所支持的局域网之间的数据分组/帧交换。 1.物理层协议 广域网的物理层协议描述了如何提供电气、机械、操作和功能的连接到通信服务提供商所提供的服务。广域网物理层描述了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（TCE）之间的接口。 2.数据链路层协议 数据链路层协议主要有点对点协议（PPP）,高层数据链路控制（HDLC）,帧中继，综合业务数字网（ISDN）等。 3.网络层协议 常用的广域网网络层协议，有CCITT的x.25协议和TCP/IP协议中的IP协议等。 3.6.3 典型广域网技术简介 1.ISDN 综合数字业务服务ISDN是一种支持语音、图像和数据传输一体化的网络结构。它使用电话载波线路进行拨号连接，因此ISDN标准接口一般是在电话线安装适当的数字开关。 特点： ①多种业务的兼容性 ②数字传输 ③标准化的用户接口 ④费用低廉 2.DDN 什么是DDN？ 数字数据网DDN是一种利用数字信道提供数据通信的传输网 DDN由什么组成？ DDN由数字通道、DDN节点、网管系统和用户环路组成 DDN用途是什么？ 主要提供点对点及点到多点的数字专线与专网 DDN传输介质？ DDN的传输介质主要有光纤、数字微波、卫星信道等。 3.6.2 DDN 数字数据网DDN（Digital Data Network）是一种利用数字信道提供数据通信的传输网，这主要提供点对点及点到多点的数字专线与专网。DDN的传输介质主要有光纤、数字微波、卫星信道等。 25 3.6.3 帧中继 帧中继FR（Frame Relay）技术是由X.25分组交换技术演变而来的，是在OSI第二层上用简化的方法传送和交换数据单元的一种技术。 我们可以把帧中继看作一条虚拟专线。用户可以在两节点之间租用一条永久虚电路并通过该虚电路发送数据帧，其长度可达1600字节。用户也可以在多个节点之间通过租用多条永久虚电路进行通信。 26 3.6.4 X.25 X.25遵循的是国际电报电话咨询委员会CCITT制定的“在公用数据网上以组方式工作的数据终端设备DTE和数据电路设备DCE之间的接口”。 从ISO/OSI体系结构观点看，X．25对应于OSI参考模型底下三层，分别为物理层、数据链路层和网络层。 X.25网络是一种中速数据网络，提供的数据传输率一般为64Kbps。 27 谢谢观看 Thank you $$