宽带IP网络 教学课件 作者 毛京丽 第2章 宽带IP网络的体系结构.ppt

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1、第2章宽带IP网络的体系结构TCP/IP协议是宽带IP网络的基础与核心，本章介绍TCP/IP参考模型及各层协议，主要内容包括：●TCP/IP参考模型●IP及辅助协议●UDP和TCP协议●应用层协议2.1TCP/IP参考模型2.2IP及辅助协议2.3UDP和TCP协议2.1TCP/IP参考模型2.1.1TCP/IP分层模型1、OSI参考模型（1）OSI-RM的分层结构图2-1OSI参考模型分层结构（2）各层功能概述①物理层（数据传送单位——比特）功能——物理层提供用于建立、保持和断开物理连接的机械的、电气的、

2、功能的和规程的手段。简而言之，物理层提供有关同步和全双工比特流在物理媒体上的传输手段。物理层典型的协议——RS232C，RS449／422／423，V．24，V．28，X．20和X．21等。②数据链路层（数据传送单位——帧）功能：●负责数据链路的建立、维持和拆除。●差错控制●流量控制常用的协议——基本型传输控制规程和高级数据链路控制规程(HDLC)。③网络层（数据传送单位——分组）功能：●路由选择●差错控制●流量控制网络层的协议——X.25分组级协议④运输层（数据传送单位——报文）功能——端到端的顺序控制、

3、流量控制、差错控制及监督服务质量。⑤会话层功能——负责进程间建立会话和终止会话，并且控制会话期间的对话。提供诸如会话建立时会话双方资格的核实和验证，由哪一方支付通信费用，及对话方向的交替管理、故障点定位和恢复等各种服务。会话层及以上各层中，数据的传送单位一般都称为报文，但与运输层的报文有本质的不同。⑥表示层主要功能：代码转换、数据格式转换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等。⑦应用层功能——确定应用进程之间通信的性质，以满足用户的需要。同时应用层还要负责用户信息的语义表示，并在两个通信用户之间进行语义匹配。（

4、3）信息在OSI参考模型各层的传递过程图2-2信息在各层之间的传递过程2、TCP／IP分层模型TCP／IP模型及与OSI参考模型的对应关系如图2-3所示。图2-3TCP／IP模型及与OSI参考模型的对应关系●网络接口层——对应OSI参考模型的物理层和数据链路层；●网络层——对应OSI参考模型的网络层；●运输层——对应OSI参考模型的运输层；●应用层——对应OSI参考模型的5、6、7层。2.1.2TCP／IP模型各层功能及协议1、应用层作用——为用户提供访问Internet的高层应用服务，例如文件传送、远程登

5、录、电子邮件、WWW服务等。协议——一组应用高层协议，即一组应用程序，主要有文件传送协议FTP、远程终端协议TELNET、简单邮件传输协议SMTP、超文本传送协议HTTP等等。应用层的数据传送单位是报文。2、运输层TCP/IP运输层的作用是提供应用程序间（端到端）的通信服务，确保源主机传送的数据正确到达目的主机。运输层提供了两个协议：●传输控制协议TCP●用户数据报协议UDP运输层的数据传送单位是TCP报文段或UDP报文（统称为报文段）。3、网络层网络层的作用是提供主机间的数据传送能力，其数据传送单位是IP

6、数据报。网络层的核心协议是IP协议，IP协议非常简单，它提供的是不可靠、无连接的IP数据报传送服务。网络层的辅助协议是协助IP协议更好地完成数据报传送，主要有：（1）地址转换协议ARP——用于将IP地址转换成物理地址。（2）逆向地址转换协议RARP——与ARP的功能相反，用于物理地址转换成IP地址。（3）Internet控制报文协议ICMP——用于报告差错和传送控制信息，其控制功能包括：差错控制、拥塞控制和路由控制等。(4)Internet组管理协议IGMP——IP多播用到的协议，利用IGMP使路由器知道多

7、播组成员的信息。4、网络接口层网络接口层的数据传送单位是物理网络帧（简称物理帧或帧）。主要功能：（1）发端负责接收来自网络层的IP数据报，将其封装成物理帧并且通过特定的网络进行传输；（2）收端从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，上交给网络层。网络接口层没有规定具体的协议。TCP／IP模型的网络接口层对应OSI参考模型的物理层和数据链路层，不同的物理网络对应不同的网络接口层协议。2.2IP及辅助协议2.2.1IP协议（IPv4）1、IP协议的特点●仅提供不可靠、无连接的数据报传送服务；●IP协议是点对点的，所

8、以要提供路由选择功能；●IP（IPv4）地址长度为32比特。2、IP地址（分类的IP地址）Internet为每一个上网的主机分配一个唯一的标识符，即IP地址。（1）IP地址的结构图2-5IP地址的结构（2）IP地址的表示方法IP地址用点分十进制表示，好处是可以提高IP地址的可读性，而且可很容易地识别IP地址类别。例2-1：某IP地址为10011000010100011000000100000000，将其表示成点分