网络协议概述.ppt

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1、实验安排实验1：以太网（4学时）实验2：IP协议（4学时）实验3：ARP协议（2学时）实验4：ICMP协议（2学时）实验5：IGMP协议（2学时）实验6：RIP协议（4学时）实验7：UDP协议（4学时）实验8：TCP协议（4学时）实验9：Telnet、FTP（4学时）实验10：DHCP配置（2学时）1第1章　网络协议概述1.1网络协议的分层体系结构1.2OSI的分层模型1.3TCP/IP的分层模型21.1网络协议的分层体系结构1.1.1网络协议概念1．网络协议的定义网络协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。在计算机网络中，要使通信双方有条不紊

2、地交换数据，就必须遵守双方事先约定好的规划或标准，即网络协议。网络协议的地位如何？32．网络协议的基本要素（1）语法规定用户信息与控制信息的结构、格式和编码等，即怎么做。（2）语义说明通信双方需要发出的是何种信息、完成的是何种动作及做出的应答等，即做什么。（3）同步详细说明事件实现的先后顺序、速度匹配和排序等。41.1.2网络协议分层概念1．通用的分层思想为了简化问题，减少协议设计的复杂性，降低网络设计的复杂性，使网络便于维护，提高运行效率，网络设计一般采用层次结构。网络体系结构具有可分层的特性，网络协议同样具有可分层的特性。各层协议互相协调，构成一个整体，通常称为协

3、议集或协议族。52．协议分层的基本原则协议分层应考虑的问题：分层应考虑层次的清晰程度与运行效率间的折中、层次数量的折中。层次越多，每层的定义就可能越清晰，其实现就可能越容易，但其总体运行效率可能就越低。6网络协议分层的基本原则（1）各层之间接口要清晰自然、易于理解，相互交流尽可能少。（2）各层功能的定义独立于具体实现的方法。（3）保持下层对上层的独立性，单向使用下层提供的服务。（4）合理选择层数，使层次数足够多，每一层都易于管理；同时，层数又不能过多，避免综合开销太大。73．网络协议分层的优点（1）易于理解、交流、系统化和标准化。（2）层次接口清晰，减少层次间传递的信

4、息量，便于层次模块的实现和开发、易于调试。（3）易于更新（替换单个模块），每个层次相对独立，实现细节独立，只要接口保持不变，允许用等效的功能模块灵活地替代某层次模块，而不影响相邻层次的模块。（4）易于抽象，每一个层次的内部结构对上下层均是不可见的。84．实体、协议、接口与服务（1）实体指在计算机网络的分层结构中，每一层中的活动元素，可以是硬件、软件或进程。（2）协议指通信双方实现相同功能的相应层之间的交往规则，通常称为对等层协议，协议是水平的。（3）接口指同一系统内部两个相邻层次之间的交往规则。它是相邻两层之间的边界，是一个系统内部的规定。9接口与协议关系示意图104

5、．实体、协议、接口与服务（4）服务服务是指某层实体实现的功能，在形式上由一组原语描述，供用户和其他实体访问该服务时调用。N层实体通过接口为N+1层提供服务，通过接口获取N-1层的服务。服务访问点（SAP）指下层对相邻上层提供服务的接口。11实体与服务访问点（SAP）关系示意图12服务及服务访问点关系示意图134．实体、协议、接口与服务（5）网络体系结构的数据传递计算机网络中，两个通信实体在通信过程中，数据在上下各层传递会发生变化，各对等层之间须遵循该对等层网络协议。数据传递的单位称为数据单元，主要有协议数据单元（PDU）、用户数据单元（SDU）和接口数据单元（IDU）

6、三种。14PDU、SDU、IDU关系图151.2OSI的分层模型1．制定OSI的目的制定OSI的目的是为了解决不同体系结构的网络互联问题，使两个不同的系统能够较容易地通信，而不需要改变底层的硬件或软件的逻辑。OSI模型并不是协议，它是一个灵活的、稳健的和可互操作的模型，是体系结构、框架。在OSI中，采用了三级抽象，即体系结构、服务定义、协议规格说明。16172．OSI七层的主要功能（1）物理层（PhysicalLayer）物理层规定通信设备的机械的、电气的、功能的和过程的特性，用以建立、维护和拆除物理链路连接。物理层的数据单位为比特（bit）。物理层定义的典型规范有：

7、EIA/TIARS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ-45等。18（2）数据链路层（DataLinkLayer）数据链路层在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（Frame）在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。数据链路层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。数据链路层的数据单位为帧（frame）。数据链路层协议主要有：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。19（3）网络层（Networklaye