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1、http:/网络标准化网络标准化本章内容本章内容vOSI七层参考模型概述七层参考模型概述v数据封装和拆封过程数据封装和拆封过程vTCP/IP协议栈协议栈课程议题课程议题OSIOSI七层参考模型概述七层参考模型概述计算机网络介绍计算机网络介绍SOHOServerIntranet移动宽带上网计算机网络就是将分布在不同地理位置,具有独立功能的多台计算机,通过通信线路和通信设备相互连接起来,进行数据通信,实现资源共享。OSIOSI参考模型参考模型vOSI的概念的概念 Open System Interconnect开放系统互连参考模型,是由ISO(国际标准化组织)定义的。vOSI模型的目的模型的目的
2、规范不同系统的互联标准 提供不同厂商间的接口标准vOSI模型分为七层模型分为七层 OSI把网络按照层次分为七层,由下到上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。OSIOSI参考模型体系结构参考模型体系结构v特点特点 OSI模型每层都有自己的功能集; 层与层之间相互独立又相互依靠; 上层依赖于下层,下层为上层提供服务。4.4.传输层传输层 2. 2.数据链路层数据链路层3.3.网络层网络层1.1.物理层物理层5.5.会话层会话层 6. 6.表示层表示层面向用户应用面向数据传输 7. 7.应用应用层层OSIOSI参考模型参考模型网络设备传输数据的过程是按照网络设备传输数据
3、的过程是按照OSI参考模型的层次结构运动的。参考模型的层次结构运动的。5.5.会话层会话层 6. 6.表示层表示层 7. 7.应用层应用层4.4.传输层传输层2.2.数据链路层数据链路层1.1.物理层物理层4.4.传输层传输层2.2.数据链路层数据链路层3.3.网络层网络层1.1.物理层物理层5.5.会话层会话层 6. 6.表示层表示层 7. 7.应用层应用层数据数据3.3.网络层网络层应用层应用层v应用层的作用应用层的作用 为应用软件提供接口,使应用程序能够使用网络服务v常见的应用层协议常见的应用层协议 http、ftp、smtp、pop3、telnet、dns等应用层用户L7L7数据数据到
4、表示层FTP应用层用户L7L7数据数据到表示层FTP表示层表示层v表示层的作用表示层的作用 数据的解码和编码 数据的加密和解密 数据的压缩和解压缩L7L7数据数据数据的编码、数据的编码、加密和压缩加密和压缩表示层表示层从应用层从应用层H6H6L6L6数据数据到会话层到会话层L7L7数据数据数据的解码、数据的解码、解密和解压解密和解压表示层表示层到应用层到应用层H6H6L6L6数据数据从会话层从会话层会话层会话层v会话层的作用会话层的作用 建立、维护、管理应用程序之间的会话。v功能功能 对话控制 同步L6数据数据会话层会话层从表示层从表示层synL5数据数据到传输层到传输层synsyn H5L6
5、数据数据会话层会话层到表示层到表示层synL5数据数据从传输层从传输层synsyn H5传输层传输层v传输层的作用传输层的作用 负责建立端到端的连接,保证报文在端到端之间的传输v传输层的功能传输层的功能 服务点编址、分段与重组、连接控制、流量控制、差错控制L5L5数据数据传输层传输层从会话层从会话层H4H4L4L4数据数据到网络层到网络层H4H4H4H4L4L4数据数据L4L4数据数据L5L5数据数据传输层传输层到会话层到会话层H4H4L4L4数据数据从网络层从网络层H4H4H4H4L4L4数据数据L4L4数据数据网络层网络层v网络层的作用网络层的作用 负责将分组数据从源端传输到目的端v网络层
6、功能网络层功能 为网络设备提供逻辑地址 进行路由选择、分组转发L4L4数据数据网络层网络层从传输层从传输层H3H3包包L3L3数据数据到数据链路层到数据链路层L4L4数据数据网络层网络层到传输层到传输层H3H3包包L3L3数据数据从数据链路层从数据链路层数据链路层数据链路层v数据链路层的作用数据链路层的作用 为网络层提供透明和可靠的传输服务,在不可靠的物理链路上,提供可靠的数据传输服务v数据链路层的功能数据链路层的功能 组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制L3L3数据数据数据链路层数据链路层从网络层从网络层H2H2T2T2帧帧L2L2数据数据到物理层到物理层L3L3数据数据数据链路层数
7、据链路层到网络层到网络层H2H2T2T2帧帧L2L2数据数据从物理层从物理层物理层物理层v物理层的作用物理层的作用 负责发送和接收二进制信号v物理层功能物理层功能 定义接口和媒体的物理特性 定义位的表示、数据传输速率、信号的传输模式 定义网络物理拓扑L2L2数据数据01010100001111000101010000111100传输媒体传输媒体物理层物理层从数据链路层从数据链路层L2L2数据数据01010100001111000101010000111100到数据链路层到数据链路层物理层物理层允许接入网络资源应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层
8、物理层建立、管理和终止会话将分组从源端传送到目的端;提供网络互联在媒体上传输比特;提供机械的和电气的规约对数据进行转换、加密和压缩提供可靠的端到端的报文传输和差错控制将分组数据封装成帧;提供节点到节点方式的传输各层间的联系各层间的联系课程议题课程议题数据封装和拆封过程数据封装和拆封过程数据的发送数据的发送报文封装报文封装数据数据数据网络层报头数据数据链路层报头 传输层传输层 数据链路层数据链路层 物理层物理层 网络层网络层 表示层表示层应用层应用层会话层会话层源端口、目的端口源IP、目的IP、协议号源MAC、目的MAC、帧类型二进制流“0、1”传输层报头协议数据单元协议数据单元(PDU)数据段
9、Segment数据包Packet数据帧Frame比特 Bit设备设备A设备设备B7654321L7数据L7数据H6L6数据H5L5数据H4L4数据H3L3数据H2010101000011110000101010T27654321L7数据L7数据H6L6数据H5L5数据H4L4数据H3L3数据H2010101000011110000101010T2传输媒体数据通信过程数据通信过程数据数据网络层报头网络层报头 + + 传输层报头传输层报头 + + 数据数据数据链路层报头数据链路层报头传输层报头传输层报头+ + 数据数据网络层报头网络层报头数据数据传输层报头传输层报头0101110101001000
10、0100101110101001000010传输层传输层 数据链路层数据链路层物理层物理层 网络层网络层 表示层表示层应用层应用层会话层会话层数据的接收数据的接收报文拆封报文拆封课程议题课程议题TCP/IPTCP/IP协议栈协议栈应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层传输层传输层 Internet Internet层层网络接口层网络接口层TCP/IPTCP/IP协议栈协议栈TCP/IPTCP/IP中的主流协议中的主流协议应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层IPICMPIGMPRARPARPUDPTCP各种应用程序层各种
11、应用程序层SMTPFTPDNSSNMPNFSTFTP由底层网络定义的协议由底层网络定义的协议Ethernet,Token-Ring,FDDI,X.25,Wirless,ATM应用层协议应用层协议vHTTP 超文本传输协议,提供浏览网页服务vTelnet 远程登陆协议,提供远程管理服务vFTP 文件传输协议,提供互联网文件资源共享服务vSMTP 简单邮件传输协议,提供互联网电子邮件服务vPOP3 邮局协议3,提供互联网电子邮件服务vTFTP 简单文件传输协议,提供简单的文件传输服务TCP(TCP(传输控制协议传输控制协议) )属于面向连接的网络协议属于面向连接的网络协议UDP(UDP(用户报文协
12、议用户报文协议) )属于无连接的网络协议属于无连接的网络协议应用层传输层Internet层物理层数据链路层传输层协议传输层协议网络层网络层主机到主机传输主机到主机传输传输层传输层端到端可靠传输端到端可靠传输互联网络报文报文端口号端口号传输层利用端口号来区分上层的应用协议。HTTP FTP DNS TFTP HTTP FTP DNS TFTP 应用层应用层端口端口80 2080 20、21 53 6921 53 69源源/ /目的端口号目的端口号 应用客户端使用的源端口号一般为系统中未使用的且大于1023; 目的端口号为服务器端应用服务的进程。如telnet为23。主机主机 B B主机主机 A
13、A102823源端口目的端口常见的端口号常见的端口号v端口号的分类端口号的分类范围范围 Well-known端口:0-1023 注册端口: 1024-49151 动态或私有端口:49152-65535应用协议应用协议传输层协议传输层协议端口号端口号FTPTCP20、21TelnetTCP23HTTPTCP80DNSTCP、UDP53SMTPTCP25TCPTCP协议协议vTCPTCP协议特点协议特点 TCP-传输控制协议 TCP属于面向连接的协议 TCP可以提供可靠的、有序的端到端之间的传输,并且进行流量控制源端口号源端口号 (16(16比特比特) )目的端口号目的端口号(16(16比特比特)
14、 )顺序号顺序号(32(32比特比特) )应答号(确定序号号)应答号(确定序号号) (32(32比特比特) )窗口大小窗口大小 (16(16比特比特) )校验和校验和 (16(16比特比特) )其它其它TCPTCP控制信息(如控制信息(如SYN,ACKSYN,ACK等)等)数据数据2020TCPTCP的工作过程的工作过程vSeqSeq序列号序列号 标识该数据段在已发送数据流中的位置vAckAck应答应答 发送方通过返回一条消息来验证数据已被接收102823DP.Seq.301Ack.102823SP.DP.Seq.302Ack.SP.102823SP.DP.Seq.301Ack.102823S
15、P.DP.Seq.302Ack.客户端客户端A服务器服务器BTCPTCP三次握手三次握手注:注:TCPTCP协议通过四次握手断开连接协议通过四次握手断开连接客户端客户端A服务器服务器B发送 SYN1(seq#=100)1接收SYN发送SYN1, ACK1 (seq#=300 ack#=101)2建立连接,ACK1(ack#=301)3接收SYN,ACK发送方Window size = 3发送发送 1Window size = 3发送发送 2Window size = 3发送发送 3ACK 3Window size = 2第三个数据段被丢弃Window size = 2发送发送 4Window
16、size = 2发送发送 3ACK 5Window size = 2接收方Window大小为发送方或接收方的缓存大小。TCPTCP滑动窗口滑动窗口源端口号源端口号(16(16比特比特) )目的端口号目的端口号 (16(16比特比特) )其它其它UDPUDP控制信息控制信息数据数据校验和校验和 (16(16比特比特) )8 8字节字节UDPUDP段格式段格式网络层网络层v网络层也叫网络层也叫Internet层层 负责将分组报文从源端发送到目的端 v网络层作用网络层作用 为网络中的设备提供逻辑地址 负责数据包的寻径和转发网络层IPICMPIGMPRARPARPIPIP数据包格式数据包格式v版本:版本: IPv4、IPv6(目前主流为IPv4)vIP: 32bit表示的逻辑地址vTTL: 生存周期,每经过一次路由减,TTL值为丢弃该数据包Bit 0Bit 31版本版本(4)(4)目的目的IPIP地址地址 (32)(32)选项选项(0 or 32 if any)(0 or 32 if any)数据数据头长度头长度 (4)(4)TOS (8)TOS (8)总长度总长度 (16)(16)标识标识