《实用网络技术》第二讲网络体系结构主讲：李成友专题知识讲座市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

实用网络技术第二讲 网络体系结构主讲：李成友-14-14第1页本章内容OSI七层参考模型TCP/IP模型IEEE802标准第2页课程议题OSI七层参考模型TCP/IP模型IEEE802标准第3页OSI参考模型网络世界法律网络世界法律!OSIOSI参考模型：参考模型：Open System InterconnectOpen System Interconnect开放系开放系 统互连参考模型统互连参考模型OSIOSI参考模型是由参考模型是由ISOISO（国际标准化组织）定义（国际标准化组织）定义第4页4.传输层传输层2.数据链路层数据链路层3.网络层网络层1.物理层物理层5.会话层会话层 6.表示层表示层 7.应用层应用层面向用户应用面向用户应用面向数据传输面向数据传输OSI参考模型OSIOSI模型每层都有自己功效集模型每层都有自己功效集层与层之间相互独立又相互依靠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上层依赖于下层，下层为上层提供服务第5页应用层应用层作用主要是为应用程序提供接口，从而使得应用程序能够使用网络服务。第6页表示层表示层功效l数据编码和解码l数据加密和解密 l数据压缩和解压缩 表示层是各节点应用程序、文件传输翻译官第7页会话层会话层作用主要是建立、维护、管理应用程序之间会话。会话层责任主要有：l对话控制l同时第8页传输层传输层负责建立端到端连接，负责数据在端到端之间传输传输层经过端口号区分上层服务第9页传输层主要功效服务点编址 分段与重组 连接控制 流量控制 差错控制 第10页网络层建立和拆除网络连接路径选择和中继网络连接多路复用分段和组块、服务选择传输和流量控制 第11页数据链路层数据链路连接建立与释放组成数据链路数据单元数据链路连接分裂、定界与同时、次序流量控制和差错检测第12页物理层物理层协调在物理媒体中传送位流所需各种功效。物理层包括到接口和传输媒体机械和电气规约。物理层定义了物理设备和接口为所发生传输所必须完成过程和功效。物理层任务就是提供网络物理连接。第13页物理层所包括内容物理层关心是以下一些内容：l接口和媒体物理特征位表示l传输速率l位同时l线路配置：设备与媒体连接。l物理拓扑：星状拓扑、环状拓扑、总线拓扑等等。l传输模式：单工、半双工或全双工。第14页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物理层建立、管理和终止会话将分组从源端传送到目端；提供网络互联在媒体上传输比特；提供机械和电气规约对数据进行转换、加密和压缩提供可靠进程到进程报文传输和差错恢复将比特组装成帧；提供节点到节点方式传输各层间联络第15页传输层传输层 数据链路层数据链路层物理层物理层 网络层网络层 数据数据数据数据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数据链路层报头数据链路层报头0101110101001000010 表示层表示层应用层应用层会话层会话层数据段数据段Segment数据包数据包Packet比特比特Bit数据帧数据帧Frame协议数据单元协议数据单元端口号端口号源IP+目IP上层协议源MAC+目MAC将数据帧转换成高低电将数据帧转换成高低电平，即平，即“0”或或“1”代代码码数据封装发送数据过程，就是一发送数据过程，就是一个数据封装过程个数据封装过程第16页数据数据网络层报头网络层报头+传输层报头传输层报头+数数据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0101110101001000010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拆封接收数据过程，就是一个数据拆封过程接收数据过程，就是一个数据拆封过程第17页设备A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第18页课程议题OSI七层参考模型TCP/IP模型IEEE802标准第19页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层层网络接口层网络接口层协议栈：利用一组协议完成OSI所实现功效。TCP/IP协议栈：是一组由不一样协议组合在一起构 成协议栈。TCP/IP协议栈第20页TCP/IP中协议第21页应用层Telnet远程登陆协议FTP文件传输协议Email电子邮件服务WWW服务SMTP简单邮件传输协议第22页TCP(传输控制协议传输控制协议)属于面向连接网络协议属于面向连接网络协议UDP(用户报文协议用户报文协议)属于无连接网络协议属于无连接网络协议应用层应用层传输层传输层Internet层层物理层物理层数据链路层数据链路层TCP/IP传输层第23页发送发送 SYN1(seq#=100)接收接收SYN发送发送SYN1,ACK1(seq#=300 ack#=101)建立连接，建立连接，ACK1(ack#=301)主机主机A主机主机B123接收接收SYN,ACKTCP三次握手过程第24页102823SP.DP.102102Seq.302Ack.102823DP.101101Seq.301Ack.102823SP.DP.102102Seq.301Ack.102823SP.DP.103103Seq.302Ack.SP.HostAHostBTCP差错校验SeqSeq序列号：标识该数据段在已发送数据流中位置序列号：标识该数据段在已发送数据流中位置AckAck应答：发送方经过返回一条消息来验证数据已被接收应答：发送方经过返回一条消息来验证数据已被接收第25页Window size=3发送发送 2发送方发送方Window size=3发送发送 3ACK 3Window size=2第三个数据第三个数据段被丢弃段被丢弃Window size=2发送发送 4Window size=2发送发送 3ACK 5Window size=2接收方接收方Window size=3发送发送 1Window大小为发送方或接收大小为发送方或接收方缓存大小。方缓存大小。TCP滑动窗口第26页主机主机 A102823源端口源端口目端口主机主机 B应用客户端使用源端口号普通为系统中未使用且大于1023目标端口号为所进行操作。如telnet为23。源/目端口号第27页应用协议应用协议应用协议应用协议 传输层协议传输层协议传输层协议传输层协议 端口号端口号端口号端口号FTPFTPFTPFTPTCPTCPTCPTCP 20 20 20 20，21212121TelnetTelnetTelnetTelnetTCPTCPTCPTCP 23 23 23 23HTTPHTTPHTTPHTTP TCP TCP TCP TCP 80 80 80 80DNSDNSDNSDNSTCP,UDP 53TCP,UDP 53TCP,UDP 53TCP,UDP 53TFTPTFTPTFTPTFTPUDPUDPUDPUDP 69 69 69 69Well-known端口：0-1023注册端口：1024-49151动态或私有端口：49152-65535常见端口号第28页TCP协议TCP-传输控制协议TCP属于面向连接协议TCP能够提供可靠、有序端到端之间传输，而且进行流量控制源端口号源端口号(16比特比特)目端口号(16比特)次序号次序号(32比特比特)应答号应答号(32比特比特)窗口大小窗口大小(16比特比特)校验和校验和(16比特比特)其它其它TCP控制信息（如控制信息（如SYN,ACK等）等）数据数据20第29页源端口号源端口号(16比特比特)目端口号(16比特)其它其它UDP控制信息控制信息数据数据校验和校验和(16比特比特)8字节字节UDPUDP应用在对延时比较敏感或应用在对延时比较敏感或应用在对延时比较敏感或应用在对延时比较敏感或不要求确认数据传输时。不要求确认数据传输时。不要求确认数据传输时。不要求确认数据传输时。UDP 段格式第30页TCP/IP网络层网络层也叫Internet层，介于传输层和网络接口层之间，是TCP/IP协议族中面向数据通信低层（也即通信子网）中最为复杂、关键一层。网络层目标是实现两个通讯端系统之间数据透明准确地传送，在复杂网络系统中能准确地找到对方。第31页IP 数据包格式第32页ICMP(网际控制消息协议)主要用于:l1.测试目标端可达性(ping)l2.测试抵达目标端路径 (tracert,pathping,traceroute,扩展ping)第33页ARP(地址解析协议)ARP作用：将IP地址解析为MAC地址第34页RARP(反向地址解析协议）RARP作用：将MAC地址解析为IP地址第35页网络接口层组帧：数据链路层把从网络层收到位流划分成能够处理数据单元，即帧（Frame）。物理编址：假如这些帧需要发送给网络上不一样系统，那么数据链路层就要把首部加到帧上，以明确帧发送端或接收端。假如这个帧是要发送给在发送端网络以外一个系统，则接收端地址就应该是将本网络连接到下一个网络连接设备地址。流量控制：假如接收端接收数据速率小于发送端产生速率，那么数据链路层就应使用流量控制机制来预防接收端因过载而无法工作。差错控制：数据链路层增加了一些办法来检测和重传损坏或丢失帧，因而将物理层增加了可靠性。它还采取前导机制来预防出现重复帧。差错控制通常是在帧最终加上尾部来实现。接入控制：当两个或更多设备连接到同一条链路时，数据链路层就必须决定哪一个设备在什么时刻对链路有控制权。第36页课程议题OSI七层参考模型TCP/IP模型IEEE802标准第37页IEEE 802参考模型 在IEEE802协议模型中，把整个网络分为两层：数据链路层和物理层。其中数据链路层又细分为介质访问控制层（简称）和逻辑链路控制层（简称）MAC层管理网络设备物理地址，物理地址也被称作MAC地址。LLC层主要负责对各种网络协议进行封装，使得协议能在物理线路上传输。LLC帧在传输不一样网络协议时候是需要SAP（service access point,服务访问点）来区分。数据链路层LLC层MAC层物理层第38页常见IEEE802标准IEEE 802.1 通用网络概念及网桥等IEEE 802.2 逻辑链路控制等IEEE 802.3CSMA/CD访问方法及物理层要求IEEE 802.4ARCnet总线结构及访问方法，物理层要求IEEE 802.5Token Ring访问方法及物理层要求等IEEE 802.6 城域网访问方法及物理层要求IEEE 802.7 宽带局域网IEEE 802.8 光纤局域网（FDDI）IEEE 802.9 ISDN局域网IEEE 802.10 网络安全IEEE 802.11 无线局域网第39页三大协议族结构对比OSITCP/IPIEEE802应用层应用层无规范表示层会话层传输层传输层网络层互联网络层数据链路层网络接口层数据链路层（MAC+LLC)物理层物理层第40页课程回顾OSI七层参考模型TCP/IP模型IEEE802标准第41页谢谢 谢谢!第42页思索与练习在OSI参考模型中，将网络分为哪几层？在OSI分层协议中，数据在各层表现形式是什么？在TCP/IP体系结构中，将网络分为哪几层？TCP/IP协议中网络层协议有哪些？主要内容是什么？IEEE802协议内容是什么？第43页