11高教版 中职 信息技术 第三章 计算机网络技术 计算机网络技术基础 3.3TCP IP网络协议课件PPT

Internet是世界上最大的互联网，它使用的网络体系结构为TCP/IP，因此TCP/IP是目前应用最广泛的参考模型。TCP/IP参考模型为了明确基于TCP/IP模型时网络通信的流程与各层的功能，人们将TCP/IP的底层——网络接口层分为数据链路层和物理层进行理解。五层协议体系结构中各层的依次如下：应用层传输层网络层数据链路层物理层 TCP/IP分层与常用协议TCP/IP参考模型的应用层对应OSI参考模型的应用层、表示层和会话层， TCP/IP的应用层负责实现OSI参考模型中高三层的所有功能，包括提供用户与网络交互的接口、规定应用进程之间所传输数据的表示方法以及为通信的应用程序创建、维护和释放链接。 TCP/IP分层与常用协议网络应用多种多样，很难使用几种高度统一的协议来为应用进程提供服务，因此，应用层有很多种协议，常见的应用及其对应的应用层协议如表所示。 TCP/IP分层与常用协议TCP/IP参考模型的传输层对应OSI参考模型的传输层，该层为应用层提供端到端的数据通信服务。常用的传输层协议为TCP协议和UDP协议。 TCP/IP分层与常用协议（1）TCP协议TCP协议即传输控制协议（Transmission Control Protocol），是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输协议。TCP/IP参考模型的传输层对应OSI参考模型的传输层，该层为应用层提供端到端的数据通信服务。常用的传输层协议为TCP协议和UDP协议。 TCP/IP分层与常用协议（2）UDP协议UDP协议即用户数据报协议（User Datagram Protocol）。面向无连接的通信，不能如TCP般很好地保证数据的完整性和正确性，但处理速度快，耗费资源少，一般用在在对数据完整性要求低、对传输效率要求高的应用中。Internet中几种典型应用及其使用的传输层协议如下：2.4.1 TCP/IP分层与常用协议电子邮件——使用TCP协议。Web服务——使用TCP协议。IP电话——使用UDP协议。流式多媒体通信——使用UDP协议。TCP/IP参考模型的网际层（五层协议中称为网络层）对应OSI参考模型的网络层。网络层通过网络互联和路由选择功能实现主机与网络之间的交互，完成主机到主机的通信。 TCP/IP分层与常用协议网络层向传输层提供服务，它提供的服务分为两种：（1）面向连接的服务；（2）无连接的服务。网络层中最常使用的协议是Internet Protocol，即网际协议，简称IP。IP协议的两个基本功能为寻址和分段。传输层的数据封装完成后并没有直接发送到接收方，而是先递达网络层。网络层在原数据报前添加IP首部，封装成IP数据报并解析数据报中的目的地址，为其选择传输路径。IP协议中这种选择道路的功能也被称为路由功能。此外，IP协议可重新组装数据报，改变数据报的大小，以适应不同网络对包大小的要求。 TCP/IP分层与常用协议网络层中最常使用的协议是Internet Protocol，即网际协议，简称IP。IP协议本身不具备差错控制能力，网络层设计了ICMP协议（Internet Control Message Protocol，网际控制报文协议）来辅助IP协议实现数据的可靠传递，该协议作为IP协议的一部分，负责差错报告和网络状态报告功能。TCP/IP分层与常用协议数据链路层简称为链路层，其主要功能为封装成帧、透明传输和差错检测。（1）封装成帧帧是链路层的数据传输单位，当接收到来自网络层的数据时，链路层在该数据前后分别添加首部和尾部，就构成了数据帧；当接收到来自物理层的比特流时，链路层可根据帧首部和帧尾部识别帧，将比特流封装成帧。TCP/IP分层与常用协议数据链路层简称为链路层，其主要功能为封装成帧、透明传输和差错检测。（2）透明传输任何数据在链路层都应能无差别传输，但对数据中包含的用于标识帧首部和帧尾部的信息应采取一定措施，保证接收方能够正确识别信息的语义。TCP/IP分层与常用协议数据链路层简称为链路层，其主要功能为封装成帧、透明传输和差错检测。（3）差错检测数据在链路中传输时总不会是百分百可靠的，因此链路层需要具有差错检测功能。TCP/IP分层与常用协议数据链路层的常用协议为PPP（Point-to-Point Protocol，点对点协议），该协议规定，接收方接收到数据帧时仅对其进行差错检测，若检测正确就保留这个帧，否则将其丢弃。PPP协议包含以下组成部分：将IP数据报封装到串行链路的方法，用于帧的封装。建立、配置和测试数据链路的链路控制协议LCP。用于协商网络层使用的协议、配置IP地址等参数的网络控制协议NCP。TCP/IP分层与常用协议数据链路层的常用协议为PPP（Point-to-Point Protocol，点对点协议），该协议规定，接收方接收到数据帧时仅对其进行差错检测，若检测正确就保留这个帧，否则将其丢弃。PPP协议包含以下组成部分：将IP数据报封装到串行链路的方法，用于帧的封装。建立、配置和测试数据链路的链路控制协议LCP。用于协商网络层使用的协议、配置IP地址等参数的网络控制协议NCP。TCP/IP分层与常用协议物理层是网络体系结构中的最底层，它与物理设备相关，主要规定物理设备与传输媒介之间的接口规则，实现网络中物理设备间比特流的传输。计算机网络涉及的网络设备和传输媒介种类繁多，物理层的功能是尽量屏蔽这些差异，为其上的数据链路层提供透明服务。 TCP/IP分层与常用协议物理层常用的协议有EIA RS-232-C、EIA RS-449等，这些协议规定物理设备的特性，如设备接口的形状与尺寸、信号传输时的电平与脉冲宽度、电路信号出现的顺序、应答关系等。 TCP/IP分层与常用协议当网络基于TCP/IP参考模型搭建时，在数据的传输流程中，除传输层和网络层外，应用层和数据链路层也会向从上层接收到的数据报中添加控制信息，若接收双方通过同一个路由器连接，那么数据在传输过程中的变化将如图所示。 TCP/IP数据传输流程体系结构中各层的实现建立在其下一层所提供的服务上，并向其上层提供服务，各层之间的关系如图所示。TCP/IP数据传输流程