1、1TCP/IP協(xié)議分析及應(yīng)用協(xié)議分析及應(yīng)用 教材：TCP/IP協(xié)議分析及應(yīng)用 楊延雙 張建標(biāo) 王全民 編著 機(jī)械工業(yè)出版社 2第第1章章 概述概述3主要內(nèi)容 協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn) 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程和標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程和RFC文檔文檔41.1.1 協(xié)議協(xié)議 協(xié)議是一組控制數(shù)據(jù)通信的規(guī)則。 由三個(gè)關(guān)鍵要素組成：語(yǔ)義、語(yǔ)法和同步。11 協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)5l 語(yǔ)法語(yǔ)法 定義所交換的數(shù)據(jù)的格式或結(jié)構(gòu)，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序的意義。 l 語(yǔ)義語(yǔ)義 定義發(fā)送者或接收者所要完成的操作，即對(duì)協(xié)議控制報(bào)文組成成份的含義的約定。l 同步同步 定義事件實(shí)現(xiàn)順序以及速度匹配。61.1.2 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)

2、準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)據(jù)通信中遵循的特定的規(guī)章和準(zhǔn)則。l 事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 指根據(jù)現(xiàn)實(shí)或按約定形成的標(biāo)準(zhǔn)。l 法律標(biāo)準(zhǔn)法律標(biāo)準(zhǔn) 指由某個(gè)權(quán)威的、公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)化組織認(rèn)可的、正式的、合法的標(biāo)準(zhǔn)。712 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化1.2.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化組織 1） 國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)化組織n國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO)。 International Standards Organizationn國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）。 International Telecommunication Union8 2） 國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化組織n 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI ) Americ

3、an National Standards Instituten 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)會(huì)（NIST ) National Institute of Standards and Technologyn 法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織協(xié)會(huì)（AFNOR） 93) 工業(yè)和專(zhuān)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化組織工業(yè)和專(zhuān)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化組織 n電氣和電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE ) Institute of Electrical and Electronics Engineers n電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA )Electronic Industries Association 104) 地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化組織地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化組織 歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CEN) 歐洲郵政和電

4、報(bào)委員會(huì)(CEPT) 歐洲計(jì)算機(jī)制造商協(xié)會(huì)（ECMA） 111.2 .1 InternetInternet管理機(jī)構(gòu)管理機(jī)構(gòu) Internet協(xié)會(huì)（ISOC） Internet體系結(jié)構(gòu)委員會(huì)（IAB） Internet工程部（IETF） Internet研究部（IRTF) 121.3 標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程和標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程和RFC文檔文檔nInternet標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程 Internet草案 建議標(biāo)準(zhǔn) 草案標(biāo)準(zhǔn) Internet標(biāo)準(zhǔn) 13nRFC文檔 所有關(guān)于Internet的正式標(biāo)準(zhǔn)都是以RFC文檔出版。 每一個(gè)RFC在編輯時(shí)都指派給一個(gè)編號(hào) 14 第第2 2章章 TCP/IPTCP/IP協(xié)議族與協(xié)議族與OSIO

5、SI參考模型參考模型15主要內(nèi)容n分層的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議分層分層的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議分層 nOSI參考模型參考模型 nTCP/IP協(xié)議族協(xié)議族 n 客戶(hù)客戶(hù)-服務(wù)器模型服務(wù)器模型162.1 分層的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議分層分層的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議分層 第第 1 1層層第第 2 2層層第第 3 3層層第第 4 4層層第第 5 5層層主主 機(jī)機(jī) 1 1第第 1 1層層第第 2 2層層第第 3 3層層第第 4 4層層第第 5 5層層主主 機(jī)機(jī) 2 2物物 理理 介介 質(zhì)質(zhì)4 4/ /5 5層層 接接 口口3 3/ /4 4層層 接接 口口2 2/ /3 3層層 接接 口口1 1/ /2 2層層 接接 口口第第 5 5

6、層層 協(xié)協(xié) 議議第第 4 4層層 協(xié)協(xié) 議議第第 3 3層層 協(xié)協(xié) 議議第第 2 2層層 協(xié)協(xié) 議議第第 1 1層層 協(xié)協(xié) 議議分層的體系結(jié)構(gòu)中層、協(xié)議和接口的關(guān)系示意圖 17Internet的五個(gè)層次 應(yīng)用層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層18分層帶來(lái)的好處：n提供更為模塊化的設(shè)計(jì)，靈活性好。n結(jié)構(gòu)上可分開(kāi)。層與層之間相對(duì)獨(dú)立和相互隔離，各層都可以采用最合適的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 n方便實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。 n有利于標(biāo)準(zhǔn)化。 192.2 OSI參考模型參考模型 nOSI（開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)）參考模型是由ISO制定的標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型 .nOSI模型是設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分層次的框架，它將網(wǎng)絡(luò)按功能劃分為

7、7層.207 應(yīng)用層6 表示層5 會(huì)話層4 傳輸層3 網(wǎng)絡(luò)層2 數(shù)據(jù)鏈路層1 物理層212.3 TCP/IP協(xié)議族協(xié)議族 nTCP/IP協(xié)議族是一個(gè)Internet協(xié)議系列，TCP/IP協(xié)議族由應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層構(gòu)成。每一層的功能由一個(gè)或多個(gè)協(xié)議實(shí)現(xiàn)。 22TCP/IP協(xié)議族的層次結(jié)構(gòu) 應(yīng)用層 DNS FTP TFTP SMTP SNMP 傳輸層 UDP TCP ICMP IGMP 網(wǎng)絡(luò)層 IP ARP RARP 數(shù)據(jù)鏈路層物理層 由底層網(wǎng)絡(luò)定義的協(xié)議23n在TCP/IP的每層都包含了一些相對(duì)獨(dú)立的協(xié)議，根據(jù)對(duì)系統(tǒng)的需要可以將這些協(xié)議配套使用或混合使用。對(duì)每一個(gè)層的協(xié)議

8、來(lái)說(shuō)，都是被它的一個(gè)或多個(gè)下層協(xié)議所支持，這就是協(xié)議是分層次的概念。 24n網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 IP（網(wǎng)際協(xié)議）支持多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互聯(lián)為一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)絡(luò)層還包含了一些其它協(xié)議，如地址轉(zhuǎn)換協(xié)議(ARP)、逆地址轉(zhuǎn)換協(xié)議(RARP)、Internet控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）、Internet組管理協(xié)議IGMP以及路由選擇協(xié)議。 25n傳輸層傳輸層 有兩種傳輸層的協(xié)議，傳輸控制協(xié)議TCP和用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。 TCP和UDP是進(jìn)程到進(jìn)程的協(xié)議，也被稱(chēng)為端到端的協(xié)議。 26n應(yīng)用層應(yīng)用層 負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序細(xì)節(jié)。應(yīng)用層包含了各種各樣的直接針對(duì)用戶(hù)需求的協(xié)議。 每個(gè)應(yīng)用層協(xié)議都是為了解決某一類(lèi)應(yīng)用問(wèn)題

9、。272.2 客戶(hù)客戶(hù)-服務(wù)器模型服務(wù)器模型n客戶(hù)-服務(wù)器方式是TCP/IP的進(jìn)程之間經(jīng)常使用的通信方式，這種方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系。 28客戶(hù)-服務(wù)器方式的基本工作過(guò)程如下: 1) 服務(wù)器進(jìn)程在一臺(tái)主機(jī)上啟動(dòng)，等待客戶(hù)進(jìn)程的服務(wù)請(qǐng)求。2) 一個(gè)客戶(hù)進(jìn)程向服務(wù)器發(fā)出建立連接的請(qǐng)求。3) 服務(wù)器端收到來(lái)自客戶(hù)的請(qǐng)求連接報(bào)文后，按照預(yù)定的通信協(xié)議做出響應(yīng)。4) 如果服務(wù)器同意這一連接請(qǐng)求，則由服務(wù)器進(jìn)程向客戶(hù)返回一個(gè)同意連接的報(bào)文。5) 客戶(hù)進(jìn)程收到服務(wù)器發(fā)回的同意連接的報(bào)文后，即可通過(guò)所建立的連接向服務(wù)器進(jìn)程發(fā)送客戶(hù)訪問(wèn)服務(wù)器資源的具體要求和參數(shù)。6) 服務(wù)器進(jìn)程收到客戶(hù)訪問(wèn)服務(wù)器的具體要求后，響應(yīng)這個(gè)請(qǐng)求。7) 服務(wù)器進(jìn)程完成客戶(hù)請(qǐng)求后，服務(wù)器返回等待狀態(tài)，等待同一個(gè)或其它客戶(hù)進(jìn)程的服務(wù)請(qǐng)求。 29