网络协议的体系结构

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1、TCP/IP协议族包含了很多协议，这些协议之间的依赖关系可以通过下图描述。4.TCP/IP模型的协议依赖关系上图中列出的协议并未详尽。其中DNS比较特殊，它既依赖TCP，也依赖UDP。OSPF用于路由信息维护，它的报文直接封装在IP数据报中投递，所以把它列IP层。PPP、ARP、RARPIP、ICMP、IGMP、OSPFUDPTCPSNMP、BOOTP、DHCP、RIPDNSNFSBGP、SMTP、POP、IMAP、FTP、Telnet、HTTP应用层传输层IP层网络接口层除前面已经提到的协议外，图中其他协议的含义和用途如下：4.TCP/IP模型的协议依赖关系（2）

2、SMTP（SimpleMailTransferProtocol，简单邮件传送协议）：用于电子邮件的发送。POP(PostOfficeProtocol，邮局协议)：用于电子邮件的接收。IMAP(InternetMessageAccessPotocol，因特网报文访问协议）：用于电子邮件的接收。SMNP(SimpleNetworkManagementProtocol,简单网络管理协议）：用于网络管理。NFS（NetworkFileSystem，网络文件系统)：用于文件共享。BOOTP(BootstarpProtocol，自举协议)：用于无盘工作站的引导。DHCP(Dyn

3、amicHostConfigurationProtocol，动态主机配置协议）：用于主机IP地址等信息的动态分配。IGMP(InternetGroupManagementPotocol,因特网群组管理协议)：用于组播通信。IP应用1应用2应用n……网络1网络2网络n……TCP/IP沙漏模型4.TCP/IP模型的协议依赖关系（3）在描述TCP/IP协议族时，有一个非常著名的沙漏模型,如图所示。它意味着IP位于所有通信的中心，是唯一被所有应用程序所共有的协议，由此可见IP的重要地位。从功能上看，IP层屏蔽了底层物理网络之间的差异，向上提供一种一致的服务,是Interne

4、t的核心技术。5.TCP/IP分层模型中的两个边界在TCP/IP协议的四层结构中有两个重要的边界：一个是操作系统边界,它是将操作系统与应用程序分开的边界;另一个是协议地址边界,它是将高层互联网地址与低层物理网卡地址分开的边界，如下图。应用层传输层IP层网络接口层概念模型操作系统边界协议地址边界OS外部的软件OS内部的软件使用IP地址使用物理地址5.TCP/IP分层模型中的两个边界(2)操作系统边界把系统和应用区分开来,操作系统边界的上面是应用层，应用层处理的是用户应用程序(用户进程)的细节问题，提供面向用户的服务。传输层以及其下各层属于操作系统内部实现,应用层则属于

5、操作系统外部实现。这一点在我们使用Window操作系统时得到很好的体现。例如，我们可以安装QQ、MSN等各类应用软件，但是传输层以下的各层我们是看不见的。(1)操作系统边界5.TCP/IP分层模型中的两个边界(3)需要说明的是，以上关于操作系统边界的描述并不严格。应用层协议的含义非常广泛，如果我们自己开发一个应用程序，也可以制定相应的协议。然而在众多的应用层协议中，如DNS、FTP、HTTP等特定的网络应用则是被IETF标准化了，这些协议都已经在操作系统中实现。所以关于操作系统边界最准确的表述应该是：传输层及其以下各层的协议、应用层中被标准化的协议以及操作系统厂商自

6、定义的协议均属于操作系统内部实现。操作系统边界（续）5.TCP/IP分层模型中的两个边界(4)问题思考：编写网络应用程序时如何访问操作系统内部的服务？操作系统边界（续）我们需要不断开发各种新的网络应用，这些网络应用需要使用通信基础设施提供的服务。由于这些设施已经被封装在操作系统内核中了，因而应用往往无法直接访问操作系统内核。这个问题该如何解决？应用层传输层IP层网络接口层Socket编程接口套接字（Socket）是目前连接网络应用和操作系统的一个常用接口。程序员可以使用套接字编写各类应用程序,调用低层协议栈提供的服务。5.TCP/IP分层模型中的两个边界(5)地址边

7、界以上是网络层（IP层），IP层及其上各层使用IP地址；地址边界以下是网络接口层，网络接口层使用物理地址。为了使连接在一起的不同网络能互相寻址，需要使用统一的互联网地址(IP地址)。地址边界带来了怎样的问题需要思考？IP数据报中包含的是IP地址，当它被向下递交给网络接口层后，该层会把它封装到数据帧里，而帧中包含的是物理地址。那么如何由IP地址找到相应的物理地址呢？—答案：通过ARP和RARP协议。(2)协议地址边界13.11.10.03数据10.11.23.2100-0a-3d-54-7e-4f10.11.23.2500-0a-3d-54-68-7913.11.