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1、第5章网络通信协议第5章网络通信协议5.1引言5.2网络接口5.3网际层5.4传送层5.5应用层 返回主目录第5章网络通信协议第5章网络通信协议前面所介绍的局域网和广域网网络体系结构以及协议大都属于OSI参考模型中的物理层和数据链路层协议,由它们构成网络硬件支撑环境,也称为网络基础结构(NetworkInfrastructure)。在此基础之上，还要通过高层传输协议来提供更高级，更完善的服务,才能构成完整的网络环境,为网络应用提供充分的支持。网络传输协议是在网络基础结构上提供面向连接或无连接的数据传输服务，以支持
2、各种网络应用。常用的网络传输协议主要有TCP/IP、SPX/IPX、AppleTalk等协议。其中，TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)协议是当今技术最成熟、应用最广泛的网络传输协议,并拥有完整的体系结构和协议标准。本章主要介绍TCP/IP协议。 第5章网络通信协议TCP/IP于20世纪70年代末开始被研究和开发,以此作为ARPANET网络的第二代协议。ARPANET是美国于1969年建立的世界上第一个计算机网络。1983年初,ARPANET完成
3、了向TCP/IP协议全部转换工作。同年，美国加州大学伯克利学院推出了内含TCP/IP的第一个BSDUNIX，大大地推动了TCP/IP的应用和发展。现在,TCP/IP已广泛应用于各种网络中，不论是局域网还是广域网都可以用TCP/IP来构造网络环境。除了UNIX外,WindowsNT，NetWare等一些著名的网络操作系统都将TCP/IP纳入其体系结构中。以TCP/IP为核心协议的Internet更加促进了TCP/IP的应用和发展，已成为事实上的国际标准。第5章网络通信协议第5章网络通信协议从体系结构来看，TCP/I
4、P是OSI参考模型七层结构的简化，它只分为四层:应用层，传送层，网际层和物理网络接口层，参见图5.1。其中,物理网络接口层对应于OSI参考模型的物理层和数据链路层;网际层与OSI参考模型的网络层相对应;传送层包含TCP和UDP两个协议,与OSI参考模型的传输层相对应;应用层包含了OSI参考模型的会话层、表示层和应用层功能,规定了与特定的网络应用相关的应用协议，如远程登录、文件传送及电子函件等。第5章网络通信协议5.2网络接口TCP/IP协议不包含具体的物理层和数据链路层协议,只定义了TCP/IP与各种物理网络之间
5、的网络接口。这些物理网络可以是广域网,如ARPANET、MILNET和X.25公用数据网,也可以是局域网,如Ethernet、TokenRing、FDDI等IEEE定义的各种标准局域网。网络接口定义了一种接口规范，任何物理网络只要按照这个接口规范开发网络接口驱动程序，都能够与TCP/IP协议集成起来。网际层提供了专门的协议来解决IP地址与网络物理地址的转换问题。 第5章网络通信协议5.3网际层 网际层包含有四个重要的协议,即IP、ICMP、ARP和RARP。网际层的主要功能是由IP协议提供的。IP除了提供端到端的
6、数据分组发送功能外,还提供了很多扩充功能,如用以标识网络号和主机节点号的地址功能等。为了克服数据链路层最大帧长的限制,网际层还提供了数据分段和重新组装的功能，使得很大的IP数据报能以较小的分组在网络上传输。网际层的另一个重要服务是在不同的网络之间建立互连网络。在互连网络中,使用路由器(在TCP/IP中,有时也称为网关)来连接各个网络,网间的报文通过路由器传送到另一个网络。第5章网络通信协议5.3.1IP地址在互连网体系结构中,每台主机(在TCP/IP中，端节点一般称为主机Host)都要预先分配一个惟一的32位地址
7、作为该主机的标识符,这个主机必须使用该地址进行所有通信活动,这个地址称为IP地址。IP地址通常由网络标识(Net)和主机标识(Host)两部分组成,可标识一个互连网络中任何一个网络中的任何主机。 IP地址是一种在网际层用来标识主机的逻辑地址。当数据报在物理网络传输时,还必须把IP地址转换成物理地址,由网际层的地址解析协议ARP提供这种地址映射服务。 第5章网络通信协议1.IP地址的格式与分类 IP地址有二进制格式和十进制格式两种。十进制格式是由二进制翻译过去的,用十进制表示是为了便于使用和掌握。二进制的IP地址共
8、有32位。例如:10000011,01101011,00000011,00011000。每八位组用一个十进制数表示,并用“.”进行分隔,上例就变为131.107.3.24。IP地址分为A、B、C、D、E五类。其一般格式为： MNETHOST第5章网络通信协议其中,M为地址类别号;NET为网络号;HOST为主机号。地址类别不同,这三个参数在32位中所占的位数也不同。图5.2
