第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.11.21.31.41.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)分組交換技術(shù)OSI和TCP/IP計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)InternetSOHO移動(dòng)用戶(hù)公司總部分支機(jī)構(gòu)1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展回顧計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的歷程，大致可以劃分為以下4個(gè)階段。第一階段：20世紀(jì)50年代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始形成。第二階段：20世紀(jì)60年代，ARPANET的研究和成功，實(shí)現(xiàn)了分組交換網(wǎng)。ARPANET分為兩部分：通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)，如圖1.1所示。第三階段：20世紀(jì)70年代中期，因特網(wǎng)（Internet）開(kāi)始形成。第四階段：20世紀(jì)90年代初開(kāi)始，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了前所未有的大發(fā)展。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1．因特網(wǎng)迅速擴(kuò)展和快速發(fā)展1991年，美國(guó)成立商業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息交換協(xié)會(huì)，允許在因特網(wǎng)上開(kāi)展商務(wù)活動(dòng)，各個(gè)公司逐漸意識(shí)到因特網(wǎng)在宣傳產(chǎn)品、開(kāi)展商業(yè)貿(mào)易活動(dòng)上的價(jià)值，因特網(wǎng)上的商業(yè)應(yīng)用開(kāi)始迅速發(fā)展。2．無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)快速發(fā)展（1）無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的發(fā)展。（2）無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)的發(fā)展。（3）無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究與應(yīng)用受到了高度重視。（4）無(wú)線(xiàn)個(gè)人區(qū)域網(wǎng)得到了相應(yīng)的發(fā)展。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展3．三網(wǎng)融合促進(jìn)了寬帶城域網(wǎng)的出現(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)了因特網(wǎng)的發(fā)展“三網(wǎng)融合”使得3種網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)業(yè)務(wù)相互交叉，界限越來(lái)越模糊。移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)能夠通過(guò)智能手機(jī)看到有線(xiàn)電視網(wǎng)的新聞節(jié)目、訪(fǎng)問(wèn)Web網(wǎng)站、收發(fā)電子郵件；有線(xiàn)電視網(wǎng)的用戶(hù)也希望利用有線(xiàn)電視傳輸網(wǎng)打電話(huà)、訪(fǎng)問(wèn)Web網(wǎng)站、收發(fā)電子郵件；因特網(wǎng)用戶(hù)也希望能夠在計(jì)算機(jī)上收看電視新聞、打電話(huà)，如圖1.2所示。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展云計(jì)算為“三網(wǎng)融合”與現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)的運(yùn)行提供了成熟的商業(yè)模式，如圖1.3所示。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展4．物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的形成與發(fā)展1999年，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，ITU發(fā)布的報(bào)告系統(tǒng)地介紹了意大利、日本、韓國(guó)與新加坡等國(guó)家的案例，并提出了“物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代”的構(gòu)想。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)目前有兩種基本的思路：（1）將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)直接接入到因特網(wǎng)中。雖然物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)可能使用電信傳輸網(wǎng)、移動(dòng)通信3G/4G技術(shù)，然而它們使用的通信協(xié)議不是TCP/IP，因此需要采用“網(wǎng)關(guān)”解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的問(wèn)題。（2）設(shè)計(jì)完全新的網(wǎng)絡(luò)，以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)不同的應(yīng)用環(huán)境、流量約束與資源限制的需求。物聯(lián)網(wǎng)預(yù)示著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會(huì)在更大范圍、更深層次應(yīng)用的發(fā)展。1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是“以能夠相互共享資源的方式互聯(lián)起來(lái)的自治計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合”。具體說(shuō)明如下：（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立的目的是將分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源的共享。計(jì)算機(jī)資源是指計(jì)算機(jī)硬件、軟件與數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)在使用本地計(jì)算機(jī)資源基礎(chǔ)上，還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)資源，與網(wǎng)絡(luò)中其他計(jì)算機(jī)共同完成計(jì)算任務(wù)。（2）互聯(lián)的計(jì)算機(jī)沒(méi)有明確的主從關(guān)系，每臺(tái)計(jì)算機(jī)既可以聯(lián)網(wǎng)工作，也可以脫網(wǎng)獨(dú)立工作，聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)可以為本地用戶(hù)提供服務(wù)，也可以為異地的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供服務(wù)。（3）聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)之間的通信必須遵循共同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指地理位置不同，并具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由通信設(shè)備和線(xiàn)路連接起來(lái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)資源共享的信息系統(tǒng)?！蔼?dú)立功能”是指每臺(tái)計(jì)算機(jī)的工作是獨(dú)立的，任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)都不能干預(yù)其他計(jì)算機(jī)的工作，任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間都沒(méi)有主從關(guān)系。通信設(shè)備是指完成網(wǎng)絡(luò)連續(xù)所需要的交換設(shè)備，如交換機(jī)、路由器等，線(xiàn)路連接包括雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纖、通信衛(wèi)星、紅外線(xiàn)等不同傳輸介質(zhì)。其中網(wǎng)絡(luò)軟件是指網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和實(shí)現(xiàn)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是區(qū)別計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與一般計(jì)算機(jī)互聯(lián)系統(tǒng)的標(biāo)志。網(wǎng)絡(luò)的功能數(shù)據(jù)交換和通信

這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基礎(chǔ)的功能，快速的計(jì)算機(jī)之間或計(jì)算機(jī)與終端之間相互傳遞信息如數(shù)據(jù)、程序或文件等。利用這一特點(diǎn)，可將分散在各個(gè)地區(qū)的單位或部門(mén)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)配、控制和管理。資源共享

共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中提供的資源（包括硬件、軟件和數(shù)據(jù)）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的目標(biāo)之一。計(jì)算機(jī)的許多資源是十分昂貴的，不可能為每個(gè)用戶(hù)所擁有。例如，進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算的巨型計(jì)算機(jī)、海量存儲(chǔ)器、高速激光打印機(jī)、大型繪圖儀和一些特殊的外部設(shè)備，另外還有大型數(shù)據(jù)庫(kù)和大型軟件等。然而這些昂貴的資源都可以為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的用戶(hù)所共享，既可以使用戶(hù)減少投資，又可以提高這些昂貴資源的使用效率。提高系統(tǒng)的可靠性和可用性

可靠性的提高體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)彼此互為備用，在單機(jī)使用的情況下，如沒(méi)有備用機(jī)，則計(jì)算機(jī)一有故障便會(huì)導(dǎo)致停機(jī)。如果增加備用機(jī)，則費(fèi)用也會(huì)極大增加。當(dāng)計(jì)算機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)后，各計(jì)算機(jī)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互為后備，當(dāng)某一處計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，可由別處的計(jì)算機(jī)代為處理。還可以在網(wǎng)絡(luò)的一些節(jié)點(diǎn)上設(shè)置一定的備用設(shè)備，起到全網(wǎng)絡(luò)公用后備的作用。這樣計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就能起到提高系統(tǒng)可靠性及可用性的作用。特別是在地理位置分布很廣且具有實(shí)時(shí)性管理和不間斷運(yùn)行要求的系統(tǒng)中，建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)便可保證系統(tǒng)更高的可靠性和可用性。分布式網(wǎng)絡(luò)處理

一般在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，用戶(hù)可根據(jù)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)和要求選擇網(wǎng)內(nèi)最合適的資源來(lái)處理，以便使問(wèn)題能迅速而經(jīng)濟(jì)地得以解決，對(duì)于綜合性大型問(wèn)題可以采用合適的算法將任務(wù)分散到不同的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理。各計(jì)算機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)也有利于共同協(xié)作進(jìn)行重大科研課題的開(kāi)發(fā)和研究。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還可以將許多小型機(jī)或微型機(jī)連成具有高性能的分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使它具有解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，從而使費(fèi)用極大降低。提高系統(tǒng)性能價(jià)格比，易于擴(kuò)充，便于維護(hù)

計(jì)算機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)后，雖然增加了通信費(fèi)用，但由于資源共享，明顯提高了整個(gè)系統(tǒng)的性能價(jià)格比，降低了系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用，且易于擴(kuò)充，方便系統(tǒng)維護(hù)，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，提高了系統(tǒng)性?xún)r(jià)比。網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用在科研教育中的應(yīng)用

通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，科技人員可以在網(wǎng)上查詢(xún)各種文字和資料，可以互相交流，甚至可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行國(guó)際合作研究項(xiàng)目。在教育方面，一方面可以開(kāi)設(shè)網(wǎng)上學(xué)校，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程授課，學(xué)生在家中或者其他任何方便的地方隨時(shí)學(xué)習(xí)，而且利用多媒體技術(shù)，可以使枯燥的教學(xué)更為生動(dòng)；另一方面，學(xué)生可以隨時(shí)提問(wèn)和討論，實(shí)現(xiàn)“面對(duì)面”交流。在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以使企事業(yè)單位和公司內(nèi)部實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化，做到各種軟硬件資源共享，如果將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)聯(lián)入因特網(wǎng)還可以實(shí)現(xiàn)異地辦公。企業(yè)可以通過(guò)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)，搜索市場(chǎng)信息并發(fā)布企業(yè)產(chǎn)品信息，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。校園網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

校園網(wǎng)是將校園的計(jì)算機(jī)、工作站和終端，通過(guò)高性能網(wǎng)絡(luò)連接到各種服務(wù)器上，組成分布式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是將大中型計(jì)算機(jī)資源和其他網(wǎng)內(nèi)資源共享的通信網(wǎng)絡(luò)。校園網(wǎng)是提高教學(xué)、科研水平不可或缺的支撐環(huán)節(jié)。共享資源是校園網(wǎng)最基礎(chǔ)的應(yīng)用，人們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)更有效地共享信息資源，并提供合作環(huán)境。在通信與娛樂(lè)中的應(yīng)用

目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所提供的通信服務(wù)包括了廣泛應(yīng)用的電子郵件、網(wǎng)絡(luò)尋呼、BBS、網(wǎng)絡(luò)新聞和IP電話(huà)等。另外家庭娛樂(lè)正對(duì)信息服務(wù)業(yè)產(chǎn)生著巨大的影響，它可以讓人們?cè)诩依稂c(diǎn)播電視和電影節(jié)目。還有，游戲的應(yīng)用也越來(lái)越多。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.網(wǎng)絡(luò)硬件2.網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)3.網(wǎng)絡(luò)軟件硬件包括：客戶(hù)機(jī)：指用戶(hù)上網(wǎng)使用的計(jì)算機(jī)，也可以理解為網(wǎng)絡(luò)工作站、節(jié)點(diǎn)機(jī)和主機(jī)服務(wù)器：是提供某種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的計(jì)算機(jī)，運(yùn)算能力強(qiáng)大。網(wǎng)卡：即網(wǎng)絡(luò)適配器，是計(jì)算機(jī)與傳輸介質(zhì)連接的接口設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備：有集線(xiàn)器、中繼器、網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器和網(wǎng)關(guān)。

注意：

分清客戶(hù)機(jī)與服務(wù)器的真正含義。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.網(wǎng)絡(luò)硬件2.網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)3.網(wǎng)絡(luò)軟件主要包括：同軸電纜雙絞線(xiàn)光纜微波衛(wèi)星計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.網(wǎng)絡(luò)硬件2.網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)3.網(wǎng)絡(luò)軟件包括：

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件

提示：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成包括網(wǎng)絡(luò)核心和網(wǎng)絡(luò)邊緣兩部分。

進(jìn)一步討論。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)硬件通信線(xiàn)路(傳輸介質(zhì))網(wǎng)絡(luò)軟件客戶(hù)機(jī)服務(wù)器網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備雙絞線(xiàn)同軸電纜光纜微波衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成返回1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

連接到網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)等各種設(shè)備稱(chēng)為結(jié)點(diǎn);把結(jié)點(diǎn)連成網(wǎng)絡(luò)可以有多種結(jié)構(gòu)，我們稱(chēng)之為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)??；镜木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆?種：總線(xiàn)形、星形、樹(shù)形、環(huán)形與網(wǎng)狀?？偩€(xiàn)型環(huán)型星型

網(wǎng)狀型

樹(shù)型1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1．總線(xiàn)形拓?fù)湓诳偩€(xiàn)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，所有結(jié)點(diǎn)連接在一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線(xiàn)上。當(dāng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，其他結(jié)點(diǎn)只能接收數(shù)據(jù)。2．星形拓?fù)湓谛切瓮負(fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)通過(guò)點(diǎn)?點(diǎn)通信線(xiàn)路與中心結(jié)點(diǎn)連接，所以增減結(jié)點(diǎn)非常方便。但中心結(jié)點(diǎn)控制全網(wǎng)的通信，如果它出現(xiàn)故障則可能造成全網(wǎng)癱瘓。3．樹(shù)形拓?fù)湓跇?shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)按層次進(jìn)行連接，信息交換主要在上、下結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行。4．環(huán)形拓?fù)湓诃h(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)通過(guò)點(diǎn)?點(diǎn)通信線(xiàn)路連接成閉合環(huán)路。環(huán)中的數(shù)據(jù)將沿一個(gè)方向逐站傳送。所以，環(huán)中的任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)線(xiàn)路故障，都可能造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。5．網(wǎng)狀拓?fù)渚W(wǎng)狀拓?fù)溆址Q(chēng)為無(wú)規(guī)則型。在網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)之間的連接是任意的，沒(méi)有規(guī)律。網(wǎng)狀拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)可靠性高。1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)方法有多種，按覆蓋的地理范圍進(jìn)行分類(lèi)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為：個(gè)人區(qū)域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)。如圖1.5所示。1.3.1廣域網(wǎng)

廣域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程可以以ISDN、X.25、WDM與GE這4條路線(xiàn)來(lái)表示。如圖1.6所示。1.3.1廣域網(wǎng)

1．X.25分組交換網(wǎng)X.25網(wǎng)是一種典型的公共分組交換網(wǎng)。X.25協(xié)議規(guī)定了用戶(hù)終端設(shè)備與X.25交換機(jī)之間的接口標(biāo)準(zhǔn)。X.25網(wǎng)傳輸介質(zhì)傳輸誤碼較多；

為了解決誤碼設(shè)計(jì)了復(fù)雜控制方案。1.3.1廣域網(wǎng)

2．幀中繼網(wǎng)（FR）（1）傳輸介質(zhì)變成光纖后，誤碼率很低，數(shù)據(jù)傳輸速率高。原來(lái)X.25復(fù)雜的防誤碼設(shè)計(jì)不必要。（2）大量局域網(wǎng)之間高速互聯(lián)的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，原來(lái)X.25網(wǎng)復(fù)雜協(xié)議不能滿(mǎn)足需要。（3）用戶(hù)計(jì)算機(jī)性能提高，可以承擔(dān)一部分原來(lái)由通信子網(wǎng)承擔(dān)的通信處理功能。1.3.1廣域網(wǎng)

3．寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）ISDN從20世紀(jì)70年代開(kāi)始構(gòu)思，80年代開(kāi)始研究和試驗(yàn)。1988年，CCITT開(kāi)始在各國(guó)推動(dòng)ISDN向商用化方向發(fā)展。4．SONET與SDHSDH的發(fā)展經(jīng)歷了以下3個(gè)過(guò)程：1988年，ITU-T第18研究組通過(guò)有關(guān)SDH的3個(gè)建議，并在1989年ITU-T的藍(lán)皮書(shū)上正式登載，它們是：G.707（同步數(shù)字體系的比特率）G.708（同步數(shù)字體系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)接口）G.709（同步復(fù)用結(jié)構(gòu)），定義了SDH的速率、復(fù)用幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用設(shè)備、線(xiàn)路系統(tǒng)、光接口、網(wǎng)絡(luò)管理和信息模型等，從而確立了SDH作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的地位。1992年，ITU-T增加了十幾個(gè)建議書(shū)，從而出現(xiàn)國(guó)際統(tǒng)一的通信傳輸體制與速率、接口標(biāo)準(zhǔn)。1.3.1廣域網(wǎng)

5．ATM網(wǎng)在已經(jīng)成功研究和應(yīng)用SONET/SDH技術(shù)的基礎(chǔ)上，20世紀(jì)90年代早期，電話(huà)公司的技術(shù)人員提出了ATM的概念。它建立在電路交換和分組交換的基礎(chǔ)上，采用面向連接的快速分組交換技術(shù)。在ATM交換方式中，文本、語(yǔ)音、視頻等數(shù)據(jù)都將被封裝為信元，信元長(zhǎng)度確定為53B。6．光以太網(wǎng)光以太網(wǎng)利用光纖的巨大帶寬資源與成熟的以太網(wǎng)技術(shù)，為運(yùn)營(yíng)商建造新一代的網(wǎng)絡(luò)提供技術(shù)支持。具備以下特征：（1）根據(jù)終端用戶(hù)的實(shí)際應(yīng)用需求分配帶寬，保證帶寬資源充分、合理應(yīng)用。（2）用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源必須經(jīng)過(guò)認(rèn)證和授權(quán)，確保用戶(hù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的安全使用。（3）及時(shí)獲得用戶(hù)的上網(wǎng)時(shí)間記錄和流量記錄，支持按上網(wǎng)時(shí)間、用戶(hù)流量實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)或包月計(jì)費(fèi)功能。（4）支持VPN和防火墻，可以有效地保證網(wǎng)絡(luò)安全。（5）提供分級(jí)的QoS（服務(wù)質(zhì)量）服務(wù)。（6）方便、快速、靈活地適應(yīng)用戶(hù)和業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。WAN定義和分類(lèi)WAN定義：在大范圍區(qū)域內(nèi)提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，主要用于互連局域網(wǎng)。WAN分類(lèi)：公用電話(huà)網(wǎng)：PSTN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)：ISDN數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)：E1專(zhuān)線(xiàn)公用分組交換網(wǎng)：X.25幀中繼：FrameRelay異步傳輸模式：ATMWAN交換模式電路交換：基于電話(huà)網(wǎng)的電路交換優(yōu)點(diǎn)：時(shí)延小、透明傳輸；缺點(diǎn)：帶寬固定，網(wǎng)絡(luò)資源利用率低。分組交換：以分組為單位存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)點(diǎn)：多路復(fù)用，網(wǎng)絡(luò)資源利用率高；缺點(diǎn)：實(shí)時(shí)性差。WAN常用設(shè)備WAN的設(shè)計(jì)目標(biāo)：運(yùn)行在廣闊的地理區(qū)域；通過(guò)低速串行鏈路進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)；網(wǎng)絡(luò)控制服從公共服務(wù)的規(guī)則；提供全時(shí)的或部分時(shí)間的連接；連接物理上分離的、遙遠(yuǎn)的、甚至全球的設(shè)備。Modem/CSU/DSU路由器廣域網(wǎng)交換機(jī)接入服務(wù)器1.3.2局域網(wǎng)

20世紀(jì)80年代，局域網(wǎng)領(lǐng)域出現(xiàn)以太網(wǎng)與令牌總線(xiàn)、令牌環(huán)三足鼎立的局面，并且各自都形成了相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。后來(lái)，局域網(wǎng)有了很快的發(fā)展圖1.9給出了局域網(wǎng)技術(shù)的演變過(guò)程。LAN定義LAN定義：通常指幾公里以?xún)?nèi)的，可以通過(guò)某種介質(zhì)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、modem或其它設(shè)備的集合。特點(diǎn)：距離短、延遲小、數(shù)據(jù)速率高、傳輸可靠。標(biāo)準(zhǔn)（standard）：描述了協(xié)議的規(guī)定，設(shè)定了最簡(jiǎn)的性能集。LAN常用設(shè)備LAN的設(shè)計(jì)目標(biāo)：運(yùn)行在有限的地理區(qū)域；允許網(wǎng)絡(luò)設(shè)備同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)高帶寬的介質(zhì)；通過(guò)局部管理控制網(wǎng)絡(luò)的權(quán)限；提供全時(shí)的局部服務(wù)；連接物理上相鄰的設(shè)備。HUB交換機(jī)路由器中繼器1.3.2局域網(wǎng)

圖1.10所示為按照時(shí)間排列的順序局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展情況。1.3.3城域網(wǎng)1．城域網(wǎng)城域網(wǎng)是指覆蓋一個(gè)城市范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)IEEE802委員會(huì)的最初表述，城域網(wǎng)是以光纖為傳輸介質(zhì)，能夠提供45～150Mbps的高傳輸速率，支持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音與視頻綜合業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸，可以覆蓋跨度在50～100km的城市范圍，實(shí)現(xiàn)高速寬帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。早期城域網(wǎng)的首選技術(shù)是光纖環(huán)網(wǎng)，典型的產(chǎn)品是FDDI。1.3.3城域網(wǎng)2．寬帶城域網(wǎng)現(xiàn)代城域網(wǎng)一定是寬帶城域網(wǎng)，它是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在城市范圍內(nèi)組建的、提供各種信息服務(wù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)的集合。如圖1.11所示。3.無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)隨著無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)也得到了迅速發(fā)展。1.3.4個(gè)人區(qū)域網(wǎng)

1．藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)具有以下幾個(gè)重要的特點(diǎn)：（1）開(kāi)放的規(guī)范。（2）近距離無(wú)線(xiàn)通信。在計(jì)算機(jī)外部設(shè)備與通信設(shè)備中有很多近距離連接的纜線(xiàn)，如打印機(jī)、掃描儀、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、投影儀與計(jì)算機(jī)的連接線(xiàn)。（3）語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸。iPhone、iPad的出現(xiàn)，使得計(jì)算機(jī)與智能手機(jī)、PDA之間的界線(xiàn)越來(lái)越不明顯了。（4）通常，無(wú)線(xiàn)頻段與傳輸功率的使用需要有許可證，并且受到嚴(yán)格的限制。但藍(lán)牙在世界任何地方都能進(jìn)行通信。2．ZigBee技術(shù)ZigBee的基礎(chǔ)是IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，早期的名字是HomeRF或FireFly。它是一種面向自動(dòng)控制的近距離、低功耗、低速率、低成本的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。1.3.5局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的三網(wǎng)融合

除了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)與廣播電視網(wǎng)在技術(shù)與業(yè)務(wù)上的三網(wǎng)融合。由于光以太網(wǎng)技術(shù)傳輸速率大提高和傳輸距離大擴(kuò)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)技術(shù)的三網(wǎng)融合。如圖1.12所示。交換技術(shù)在一種任意拓?fù)涞臄?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的某種轉(zhuǎn)接方式來(lái)實(shí)現(xiàn)從任一端系統(tǒng)到另一端系統(tǒng)之間接通數(shù)據(jù)通路的技術(shù)，就稱(chēng)為數(shù)據(jù)交換技術(shù)。數(shù)據(jù)交換技術(shù)主要是電路交換、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換。

存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換有可以分為分組交換和報(bào)文交換。分組交換分成數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路方式1.4分組交換技術(shù)1.4.1交換方式

1．電路交換電路交換方式與電話(huà)交換的工作過(guò)程類(lèi)似。這里，電話(huà)換成了計(jì)算機(jī)（稱(chēng)為主機(jī)），電話(huà)交換機(jī)換成了數(shù)據(jù)交換機(jī)，電話(huà)交換網(wǎng)變成了通信子網(wǎng)。工作過(guò)程如圖1.13所示。由于電路交換在通信之前要在通信雙方之間建立一條被雙方獨(dú)占的物理通路（由通信雙方之間的交換設(shè)備和鏈路逐段連接而成），因而有以下優(yōu)缺點(diǎn)。

①由于通信線(xiàn)路為通信雙方用戶(hù)專(zhuān)用，數(shù)據(jù)直達(dá)，所以傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)延非常小。②通信雙方之間的物理通路一旦建立，雙方可以隨時(shí)通信，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。③雙方通信時(shí)按發(fā)送順序傳送數(shù)據(jù)，不存在失序問(wèn)題。④電路交換既適用于傳輸模擬信號(hào)，也適用于傳輸數(shù)字信號(hào)。⑤電路交換的交換的交換設(shè)備（交換機(jī)等）及控制均較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：①電路交換的平均連接建立時(shí)間對(duì)計(jì)算機(jī)通信來(lái)說(shuō)嫌長(zhǎng)。②電路交換連接建立后，物理通路被通信雙方獨(dú)占，即使通信線(xiàn)路空閑，也不能供其他用戶(hù)使用，因而信道利用低。③電路交換時(shí)，數(shù)據(jù)直達(dá)，不同類(lèi)型、不同規(guī)格、不同速率的終端很難相互進(jìn)行通信，也難以在通信過(guò)程中進(jìn)行差錯(cuò)控制。2．報(bào)文交換將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)封裝成一個(gè)包，這個(gè)包稱(chēng)為報(bào)文。報(bào)文交換就是在網(wǎng)絡(luò)中直接傳輸報(bào)文。但與電路交換不同，它一段一段占用通信線(xiàn)路。優(yōu)點(diǎn)：①報(bào)文交換不需要為通信雙方預(yù)先建立一條專(zhuān)用的通信線(xiàn)路，不存在連接建立時(shí)延，用戶(hù)可隨時(shí)發(fā)送報(bào)文。②由于采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸方式，使之具有下列優(yōu)點(diǎn)：a.在報(bào)文交換中便于設(shè)置代碼檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)重發(fā)設(shè)施，加之交換結(jié)點(diǎn)還具有路徑選擇，就可以做到某條傳輸路徑發(fā)生故障時(shí)，重新選擇另一條路徑傳輸數(shù)據(jù)，提高了傳輸?shù)目煽啃?；b.在存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)中容易實(shí)現(xiàn)代碼轉(zhuǎn)換和速率匹配，甚至收發(fā)雙方可以不同時(shí)處于可用狀態(tài)。這樣就便于類(lèi)型、規(guī)格和速度不同的計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信；c.提供多目標(biāo)服務(wù)，即一個(gè)報(bào)文可以同時(shí)發(fā)送到多個(gè)目的地址，這在電路交換中是很難實(shí)現(xiàn)的；d.允許建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)，使優(yōu)先級(jí)高的報(bào)文優(yōu)先轉(zhuǎn)換。③通信雙方不是固定占有一條通信線(xiàn)路，而是在不同的時(shí)間一段一段地部分占有這條物理通路，因而大大提高了通信線(xiàn)路的利用率。缺點(diǎn)：①由于數(shù)據(jù)進(jìn)入交換結(jié)點(diǎn)后要經(jīng)歷存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)這一過(guò)程，從而引起轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延（包括接收?qǐng)?bào)文、檢驗(yàn)正確性、排隊(duì)、發(fā)送時(shí)間等），而且網(wǎng)絡(luò)的通信量愈大，造成的時(shí)延就愈大，因此報(bào)文交換的實(shí)時(shí)性差，不適合傳送實(shí)時(shí)或交互式業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。②報(bào)文交換只適用于數(shù)字信號(hào)。③由于報(bào)文長(zhǎng)度沒(méi)有限制，而每個(gè)中間結(jié)點(diǎn)都要完整地接收傳來(lái)的整個(gè)報(bào)文，當(dāng)輸出線(xiàn)路不空閑時(shí)，還可能要存儲(chǔ)幾個(gè)完整報(bào)文等待轉(zhuǎn)發(fā)，要求網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)有較大的緩沖區(qū)。為了降低成本，減少結(jié)點(diǎn)的緩沖存儲(chǔ)器的容量，有時(shí)要把等待轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文存在磁盤(pán)上，進(jìn)一步增加了傳送時(shí)延。

總之，若要傳送的數(shù)據(jù)量很大，且其傳送時(shí)間遠(yuǎn)大于呼叫時(shí)間，則采用電路交換較為合適；當(dāng)端到端的通路有很多段的鏈路組成時(shí)，采用分組交換傳送數(shù)據(jù)較為合適。從提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信道利用率上看，報(bào)文交換和分組交換優(yōu)于電路交換，其中分組交換比報(bào)文交換的時(shí)延小，尤其適合于計(jì)算機(jī)之間的突發(fā)式的數(shù)據(jù)通信。1.4.1交換方式

3．分組交換分組交換將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)預(yù)先分成多個(gè)短的、有固定格式的分組。如圖1.14所示。分組交換仍采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)傳輸方式，但將一個(gè)長(zhǎng)報(bào)文先分割為若干個(gè)較短的分組，然后把這些分組（攜帶源、目的地址和編號(hào)信息）逐個(gè)地發(fā)送出去，因此分組交換除了具有報(bào)文的優(yōu)點(diǎn)外，與報(bào)文交換相比有以下優(yōu)缺點(diǎn)：①加速了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。因?yàn)榉纸M是逐個(gè)傳輸，可以使后一個(gè)分組的存儲(chǔ)操作與前一個(gè)分組的轉(zhuǎn)發(fā)操作并行，這種流水線(xiàn)式傳輸方式減少了報(bào)文的傳輸時(shí)間。此外，傳輸一個(gè)分組所需的緩沖區(qū)比傳輸一份報(bào)文所需的緩沖區(qū)小得多，這樣因緩沖區(qū)不足而等待發(fā)送的機(jī)率及等待的時(shí)間也必然少得多。②簡(jiǎn)化了存儲(chǔ)管理。因?yàn)榉纸M的長(zhǎng)度固定，相應(yīng)的緩沖區(qū)的大小也固定，在交換結(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)器的管理通常被簡(jiǎn)化為對(duì)緩沖區(qū)的管理，相對(duì)比較容易。③減少了出錯(cuò)機(jī)率和重發(fā)數(shù)據(jù)量。因?yàn)榉纸M較短，其出錯(cuò)機(jī)率必然減少，每次重發(fā)的數(shù)據(jù)量也就大大減少，這樣不僅提高了可靠性，也減少了傳輸時(shí)延。④由于分組短小，更適用于采用優(yōu)先級(jí)策略，便于及時(shí)傳送一些緊急數(shù)據(jù)，因此對(duì)于計(jì)算機(jī)之間的突發(fā)式的數(shù)據(jù)通信，分組交換顯然更為合適些。缺點(diǎn)：①盡管分組交換比報(bào)文交換的傳輸時(shí)延少，但仍存在存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延，而且其結(jié)點(diǎn)交換機(jī)必須具有更強(qiáng)的處理能力。②分組交換與報(bào)文交換一樣，每個(gè)分組都要加上源、目的地址和分組編號(hào)等信息，使傳送的信息量大約增大5%～10%，一定程度上降低了通信效率，增加了處理的時(shí)間，使控制復(fù)雜，時(shí)延增加。③當(dāng)分組交換采用數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)時(shí)，可能出現(xiàn)失序、丟失或重復(fù)分組，分組到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)時(shí)，要對(duì)分組按編號(hào)進(jìn)行排序等工作，增加了麻煩。若采用虛電路服務(wù)，雖無(wú)失序問(wèn)題，但有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和虛電路釋放三個(gè)過(guò)程。1.4.1交換方式

圖1.15給出了報(bào)文存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)與分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程的比較。（a）報(bào)文交換（b）分組交換1.4.2數(shù)據(jù)報(bào)方式與虛電路方式1．?dāng)?shù)據(jù)報(bào)方式數(shù)據(jù)報(bào)是報(bào)文分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的一種形式。在數(shù)據(jù)報(bào)方式中，分組傳輸前不需要預(yù)先在源主機(jī)與目的主機(jī)之間建立“線(xiàn)路連接”。面向無(wú)連接的數(shù)據(jù)傳輸,工作過(guò)程類(lèi)似于報(bào)文交換。采用數(shù)據(jù)報(bào)方式傳輸時(shí)，被傳輸?shù)姆纸M稱(chēng)為數(shù)據(jù)報(bào)。數(shù)據(jù)報(bào)的前部增加地址信息的字段，網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)中間結(jié)點(diǎn)根據(jù)地址信息和一定的路由規(guī)則，選擇輸出端口，暫存和排隊(duì)數(shù)據(jù)報(bào)，并在傳輸媒體空閑時(shí)，發(fā)往媒體乃至最終站點(diǎn)。當(dāng)一對(duì)站點(diǎn)之間需要傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，由于每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)均被獨(dú)立地傳輸和路由，因此在網(wǎng)絡(luò)中可能會(huì)走不同的路徑，具有不同的時(shí)間延遲，按序發(fā)送的多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)可能以不同的順序達(dá)到終點(diǎn)。因此為了支持?jǐn)?shù)據(jù)報(bào)的傳輸，站點(diǎn)必須具有存儲(chǔ)和重新排序的能力。在數(shù)據(jù)報(bào)方式中，分組被獨(dú)立的對(duì)待，每一個(gè)分組都包含終點(diǎn)地址信息，彼此之間相互獨(dú)立的尋找路徑，同一份報(bào)文的不同分組可能沿著不同的路徑到達(dá)終點(diǎn)。在這種技術(shù)中，一個(gè)被獨(dú)立對(duì)待的分組就稱(chēng)為一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。數(shù)據(jù)報(bào)方式特點(diǎn)：（1）無(wú)連接的工作方式；（2）存在分組失序現(xiàn)象（3）分組頭復(fù)雜；（4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障適應(yīng)性較強(qiáng)圖1.16給出了數(shù)據(jù)報(bào)方式的工作原理示意圖。1.4.2數(shù)據(jù)報(bào)方式與虛電路方式2．虛電路方式虛電路方式試圖將數(shù)據(jù)報(bào)方式與電路交換方式結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮這兩種方法各自的優(yōu)點(diǎn)，以達(dá)到最佳的數(shù)據(jù)交換效果。虛電路電路是面向連接的數(shù)據(jù)傳輸，工作過(guò)程類(lèi)似于線(xiàn)路交換，不同之處在于此時(shí)的電路是虛擬的。采用虛電路方式傳輸時(shí)，物理媒體被理解為由多個(gè)子信道（稱(chēng)之為邏輯信道LC）組成，子信道的串接形成虛電路（VC），利用不同的虛電路來(lái)支持不同的用戶(hù)數(shù)據(jù)的傳輸。虛電路方式就是指通信終端在收發(fā)數(shù)據(jù)之前，先在網(wǎng)絡(luò)中建立一條邏輯連接，在通信過(guò)程中，用戶(hù)數(shù)據(jù)按照順序沿著該邏輯連接到達(dá)終點(diǎn)。虛電路指的是一條邏輯連接，而不是指一條專(zhuān)門(mén)的物理通路。同一條線(xiàn)路可能同時(shí)被多條虛電路使用。

虛電路方式特點(diǎn)：

（1）面向連接的工作方式；（2）分組按序傳送

（3）分組頭簡(jiǎn)單；（4）對(duì)故障敏感

采用虛電路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程（1）虛電路建立：發(fā)送方發(fā)送含有地址信息的特定的控制信息塊（如：呼叫分組），該信息塊途經(jīng)的每個(gè)中間結(jié)點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前的邏輯信道（LC）使用狀況，分配LC，并建立輸入和輸出LC映射表，所有中間結(jié)點(diǎn)分配的LC的串接形成虛電路（VC）。虛電路構(gòu)造和數(shù)據(jù)傳輸示意圖（2）數(shù)據(jù)傳輸：站點(diǎn)發(fā)送的所有分組均沿著相同的VC傳輸，分組的發(fā)收順序完全相同；（3）虛電路釋放：數(shù)據(jù)傳輸完畢，采用特定的控制信息塊（如：拆除分組），釋放該虛電路。通信的雙方都可發(fā)起釋放虛電路的動(dòng)作。由于虛電路的建立和釋放需要占用一定的時(shí)間，因此虛電路方式不適合站點(diǎn)之間具有頻繁連接和交換短小數(shù)據(jù)的應(yīng)用，例如：交互式的通信圖1.17給出了虛電路方式的工作原理示意圖。1.4.2數(shù)據(jù)報(bào)方式與虛電路方式虛電路方式的工作過(guò)程分為3個(gè)階段：（1）虛電路建立階段。源主機(jī)向目的主機(jī)發(fā)送建立連接分組給A。（2）數(shù)據(jù)傳輸階段。沿著利用已建立的虛電路以存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式順序傳送分組P1、P2、P3和P4。（3）虛電路釋放階段。在所有的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，源主機(jī)向目的主機(jī)發(fā)送釋放連接分組，目的主機(jī)發(fā)送對(duì)源主機(jī)發(fā)分組回應(yīng)。1.4.3面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)

1．面向連接服務(wù)面向連接服務(wù)和電話(huà)系統(tǒng)的工作模式相似。主要特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程必須經(jīng)過(guò)連接建立、連接維護(hù)與釋放連接3個(gè)階段。（2）在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，各個(gè)分組不需要攜帶目的結(jié)點(diǎn)的地址。（3）傳輸連接類(lèi)似一個(gè)通信管道，發(fā)送者在一端放入數(shù)據(jù)，接收者從另一端取出數(shù)據(jù)。傳輸?shù)姆纸M順序不變，因此傳輸?shù)目煽啃院茫菂f(xié)議復(fù)雜，通信效率不高。2．無(wú)連接服務(wù)無(wú)連接服務(wù)與郵政系統(tǒng)服務(wù)的信件投遞過(guò)程相似。主要特點(diǎn)是：（1）傳輸數(shù)據(jù)前不需要建立連接，而是直接傳輸。傳輸過(guò)程中可以不確認(rèn)。（2）每個(gè)分組都攜帶源結(jié)點(diǎn)與目的結(jié)點(diǎn)地址，各個(gè)分組的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程是獨(dú)立的。（3）目的主機(jī)接收的分組可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失現(xiàn)象。數(shù)據(jù)傳輸可靠性不能保證。1.5OSI和TCP/IP1.5.1協(xié)議與劃分層次1．協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下3個(gè)要素組成：（1）語(yǔ)法。即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。（2）語(yǔ)義。即語(yǔ)法表達(dá)的意思。（3）同步。即事件的先后順序。即誰(shuí)先發(fā)，發(fā)什么，然后發(fā)什么，最后發(fā)什么。收到后如何回應(yīng)。等等。1.5.1協(xié)議與劃分層次2．層次計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)非常復(fù)雜，需要解決的問(wèn)題很多。可以分解成多個(gè)小的問(wèn)題進(jìn)行處理。特殊之處是它們之間是套用的關(guān)系。把具有獨(dú)立功能并且具有上下套用的關(guān)系的模塊稱(chēng)為層。如圖1.18所示。分層模型采用分層結(jié)構(gòu)的好處

（1）各層之間相互獨(dú)立。這樣，某一層只要知道下一層通過(guò)界面（接口）所提供的服務(wù)，不需了解其實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。

（2）靈活性好。若某層發(fā)生變化，只要接口關(guān)系不變，則上下層均不會(huì)受到影響。這樣，便于修改、取消某層提供的服務(wù)。

（3）結(jié)構(gòu)上可以分隔開(kāi)，各層都可以選擇最合適的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

（4）整個(gè)系統(tǒng)被分解為若干個(gè)范圍較小的部分，便于實(shí)現(xiàn)、調(diào)試和維護(hù)。

（5）每一層的功能和所提供的服務(wù)都有詳細(xì)的說(shuō)明，有助于標(biāo)準(zhǔn)化。1.5.2OSI參考模型

1．OSI參考模型ISO將整個(gè)通信功能劃分為7個(gè)層次，劃分層次的主要原則是：（1）網(wǎng)中的各結(jié)點(diǎn)都具有相同的層次。（2）不同結(jié)點(diǎn)的同等層具有相同的功能。（3）同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間通過(guò)接口通信。（4）每層可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)。（5）不同結(jié)點(diǎn)的同等層通過(guò)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)等層次之間的通信。OSI參考模型結(jié)構(gòu)定義了一個(gè)7層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層。OSI參考模型OSIRM：開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel）OSIRM定義了網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備所遵守的層次結(jié)構(gòu)分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的操作提供設(shè)備間兼容性和標(biāo)準(zhǔn)接口促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作結(jié)構(gòu)上可以分隔易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)1.5.2OSI參考模型

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與OSI參考模型的關(guān)系如圖1.19所示。1.5.2OSI參考模型

2．OSI環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程在OSI環(huán)境下，主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程如圖1.20所示。OSI參考模型應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層1234567底層:負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸高層:負(fù)責(zé)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel）OSI七層功能應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層1234567提供應(yīng)用程序間通信處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等建立、維護(hù)和管理會(huì)話(huà)建立主機(jī)端到端連接尋址和路由選擇提供介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)、鏈路管理等比特流傳輸對(duì)等通信每一層利用下一層提供的服務(wù)與對(duì)等層通信；每一層使用自己的協(xié)議。HostAHostBAPDUPPDUSPDU段Segment包Packet幀F(xiàn)rame比特Bit應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層數(shù)據(jù)封裝與解封裝過(guò)程主機(jī)主機(jī)二層交換機(jī)路由器DataDataData應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層TCPIPTCPMAC+LLCDataIPTCPDataDataDataTCPIPTCPMAC+LLCDataIPTCP1010010111000110100101110001物理層

物理層（PhysicalLayer）是OSI的最底層，它建立在物理通信介質(zhì)的基礎(chǔ)上，作為通信系統(tǒng)和通信介質(zhì)的接口，用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體間透明的比特（bit）流傳輸。物理層規(guī)定了傳輸介質(zhì)的機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性。但是物理媒體（或傳輸媒體）不屬于物理層。物理層物理層：定義電壓、接口、線(xiàn)纜標(biāo)準(zhǔn)、傳輸距離等物理層介質(zhì)：同軸電纜（coaxialcable）：細(xì)纜和粗纜雙絞線(xiàn)（twistedpair）：UTP、STP光纖（fiber）：?jiǎn)文?、多模無(wú)線(xiàn)（wireless）：紅外線(xiàn)、藍(lán)牙BlueTooth、WLAN技術(shù)應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層局域網(wǎng)與物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：中繼器、集線(xiàn)器等；常見(jiàn)接口：10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX等廣域網(wǎng)與物理層DTE設(shè)備：路由器、終端主機(jī)等；DCE設(shè)備：廣域網(wǎng)交換機(jī)、Modem、CSU/DSU等；常見(jiàn)接口：RS-232、V.24、V.35等。數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）的主要功能是在物理層提供比特流傳輸服務(wù)的基礎(chǔ)上，從網(wǎng)絡(luò)層接收數(shù)據(jù)，并加上有意義的比特位形成報(bào)文頭部和尾部（用來(lái)攜帶地址和其他控制信息），負(fù)責(zé)在通信的實(shí)體之間建立、維持和拆除數(shù)據(jù)鏈路的連接，在兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間的線(xiàn)路上，無(wú)差錯(cuò)地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。因此，每一幀必須帶有同步、地址、差錯(cuò)控制以及流量控制等控制信息，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)幀無(wú)差錯(cuò)地從一個(gè)站點(diǎn)送達(dá)下一個(gè)相鄰的站點(diǎn)，即通過(guò)一些數(shù)據(jù)鏈幀。路層協(xié)議完成在不太可靠的物理鏈路上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層分為2個(gè)子層：LLC子層和MAC子層。數(shù)據(jù)鏈路層的功能：物理地址定義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)鏈路參數(shù)差錯(cuò)驗(yàn)證物理介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)流控制（可選）應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層MAC/物理地址MAC地址有48bit，用16進(jìn)制數(shù)表示00e0.fc01.2345廠商編號(hào)序列號(hào)24bits24bits00e0.fc01.2345RomRamLAN與數(shù)據(jù)鏈路層IEEE802標(biāo)準(zhǔn)：定義了系列局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1基本局域網(wǎng)問(wèn)題IEEE802.2定義LLC子層IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.4令牌總線(xiàn)網(wǎng)IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)局域網(wǎng)設(shè)備：以太網(wǎng)交換機(jī)HUBWAN與數(shù)據(jù)鏈路層WAN數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)：HDLCPPPISDNX.25FrameRelayWAN數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備：Modem、ISDN終端適配器CSU/DSU、廣域網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）關(guān)心的是通信子網(wǎng)的運(yùn)行控制，主要解決如何使數(shù)據(jù)分組跨越通信子網(wǎng)從源傳送到目的地的問(wèn)題，這就需要在通信子網(wǎng)中進(jìn)行路由選擇。在網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)的傳送單位是分組或包，網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是要選擇合適的路由，使發(fā)送端的傳輸層所傳下來(lái)的分組能夠正確無(wú)誤地按照地址找到目的端，并交付給目的端傳輸層，這就是網(wǎng)絡(luò)層的尋址功能。如果在子網(wǎng)中同時(shí)出現(xiàn)過(guò)多的分組，它們將相互阻塞通路，形成瓶頸，所以網(wǎng)絡(luò)層還需要提供擁塞控制機(jī)制以避免此類(lèi)現(xiàn)象的出現(xiàn)。分組在網(wǎng)絡(luò)傳輸中，必須進(jìn)行路由選擇、差錯(cuò)檢測(cè)、順序和流量控制。另外，當(dāng)分組要跨越多個(gè)通信子網(wǎng)才能到達(dá)目的地時(shí)，不同網(wǎng)絡(luò)間的尋址方式可以完全不相同，但要解決網(wǎng)際互連的問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)層編址和路由應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)層地址由兩部分地址組成：網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。網(wǎng)絡(luò)地址是全局唯一的。IP地址IPX地址網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址10.8.2.48網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址1aceb0b1.0000.0c00.6e25路由協(xié)議與可路由協(xié)議可路由協(xié)議：IP、IPX路由協(xié)議：RIP、OSPF、BGP等N2N1N1.H1N1.H2N2.H1面向連接和無(wú)連接的服務(wù)面向連接的服務(wù)：適合延遲敏感性應(yīng)用建立連接數(shù)據(jù)傳輸斷開(kāi)連接無(wú)連接的服務(wù)：適合對(duì)延遲不敏感的應(yīng)用無(wú)需建立連接資源動(dòng)態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議操作網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層應(yīng)用層ABCDERouterARouterBRouterC傳輸層

傳輸層（TransportLayer）是OSI參考模型中唯一負(fù)責(zé)到端節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸和控制功能的層，其主要任務(wù)是向會(huì)話(huà)層提供服務(wù)，服務(wù)內(nèi)容包括傳輸連接服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。前者是指在兩個(gè)傳輸層用戶(hù)之間負(fù)責(zé)建立、維持和在傳輸結(jié)束后拆除傳輸連接；后者則是要求在一對(duì)用戶(hù)之間提供互相交換數(shù)據(jù)的方法。傳輸層的服務(wù)使高層的用戶(hù)可以完全不考慮信息在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層通信的詳細(xì)情況，方便用戶(hù)使用。

在傳輸層，信息的傳送單位是報(bào)文。當(dāng)報(bào)文較長(zhǎng)時(shí)，先把它分成幾個(gè)分組，然后再交給下一層網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行傳輸。傳輸層傳輸層功能：分段上層數(shù)據(jù)；建立端到端連接；將數(shù)據(jù)從一端主機(jī)傳送到另一端主機(jī)。傳輸層協(xié)議：主要有TCP/IP協(xié)議棧的TCP協(xié)議和UDP協(xié)議，IPX/SPX協(xié)議棧的SPX協(xié)議等。應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層端到端通信應(yīng)用數(shù)據(jù)WWWFTP傳輸數(shù)據(jù)包211028801027Data傳輸層虛電路HostData流量控制流量控制的三種方式：緩存技術(shù)：突發(fā)緩存，空閑發(fā)送。源抑制報(bào)文：利用ICMP協(xié)議向源端發(fā)送sourcequench報(bào)文。窗口機(jī)制：報(bào)文中包含窗口字段，用于控制源端一次發(fā)送數(shù)據(jù)的多少。確認(rèn)技術(shù)Send1,2,3Acknowledge4Send4,5,6Acknowledge4Send4,5,6傳輸層虛電路Host源目的Host高層協(xié)議會(huì)話(huà)層協(xié)議：SQL、NFS、RPC等；表示層協(xié)議：ASCII、MPEG、JPEG等；應(yīng)用層協(xié)議：文字處理、郵件、電子表格等。應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層主要功能：主機(jī)間通信建立、維護(hù)、終結(jié)應(yīng)用程序之間的會(huì)話(huà)主要功能：定義數(shù)據(jù)格式與結(jié)構(gòu)協(xié)商上層數(shù)據(jù)格式主要功能：為應(yīng)用程序進(jìn)程（比如文字處理、郵件、電子表格）提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)會(huì)話(huà)層

會(huì)話(huà)層（SessionLayer）是網(wǎng)絡(luò)對(duì)話(huà)控制器，雖然不參與具體的數(shù)據(jù)傳輸，但對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐竭M(jìn)行管理，主要功能是在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立、維護(hù)和釋放面對(duì)用戶(hù)的連接，保證每次會(huì)話(huà)都正常關(guān)閉而不會(huì)突然中斷，從而使用戶(hù)被掛起。會(huì)話(huà)層建立和驗(yàn)證用戶(hù)之間的連接，包括口令和登錄確認(rèn)。它也控制數(shù)據(jù)交換，決定以何種順序?qū)?duì)話(huà)單元傳送到傳輸層，以及在傳輸過(guò)程的哪一點(diǎn)需要接收端的確認(rèn)。表示層

表示層（PresentationLayer）保證了通信設(shè)備之間的互操作性。負(fù)責(zé)處理在兩個(gè)通信系統(tǒng)間交換信息的表示格式，該層的功能使得兩臺(tái)內(nèi)部數(shù)據(jù)表示結(jié)構(gòu)不同的計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)通信。它提供了一種對(duì)不同控制碼、字符集和圖形字符等的解釋?zhuān)@種解釋是使兩臺(tái)設(shè)備都能以相同方式理解相同的傳輸內(nèi)容所必需的。表示層以下的各層只關(guān)心可靠地傳輸比特流，而表示層關(guān)心的是所傳輸內(nèi)容的語(yǔ)法和語(yǔ)義。表示層還負(fù)責(zé)為引入的數(shù)據(jù)加密和解密，以及為提高傳輸效率提供必需的數(shù)據(jù)壓縮及解壓等功能。應(yīng)用層

應(yīng)用層（ApplicationLayer）是OSI參考模型的最高層，它是應(yīng)用進(jìn)程訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的窗口，運(yùn)用于網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序可以直接與較低層的組件通信，或者在請(qǐng)求時(shí)進(jìn)行間接通信，這一層直接為網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)或應(yīng)用程序提供各種各樣的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與最終用戶(hù)之間的界面。應(yīng)用層提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括文件服務(wù)、打印服務(wù)、報(bào)文服務(wù)、目錄服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次體系結(jié)構(gòu)TCP/IP模型TCP/IP的層次1）網(wǎng)絡(luò)接口層

網(wǎng)絡(luò)接口層（HosttoNetWorkLayer），也翻譯成主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層或網(wǎng)絡(luò)存取層，是TCP/IP的最低層，負(fù)責(zé)接收IP數(shù)據(jù)包并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送IP數(shù)據(jù)包，或者從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，取出IP數(shù)據(jù)包，并把它交給IP層。網(wǎng)絡(luò)接口一般是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，如以太網(wǎng)的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序。在TCP/IP參考模型中并沒(méi)有詳細(xì)定義這一層的功能，只是指出通信主機(jī)必須采用某種協(xié)議連接到網(wǎng)絡(luò)上，并且能夠傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分組。具體使用哪種協(xié)議，在本層里并沒(méi)有規(guī)定。實(shí)際上根據(jù)主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同，局域網(wǎng)基本上采用了802系列的協(xié)議，如802.3以太網(wǎng)協(xié)議、802.5令牌環(huán)網(wǎng)協(xié)議，廣域網(wǎng)較常采用的協(xié)議有幀中繼、X.25等。2）網(wǎng)際層

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層（InternetLayer）也稱(chēng)IP層、網(wǎng)絡(luò)層或網(wǎng)際層，它的主要功能是負(fù)責(zé)在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)分組。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層相當(dāng)于OSI參考模型中的網(wǎng)絡(luò)層無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。網(wǎng)際層是整個(gè)TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，最常用的協(xié)議是網(wǎng)際協(xié)議IP，用來(lái)協(xié)助IP報(bào)文操作的因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP、因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP、地址解析協(xié)議ARP和逆地址解析協(xié)議RARP。網(wǎng)際層負(fù)責(zé)主機(jī)之間的通信，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位是IP數(shù)據(jù)報(bào)，最終將數(shù)據(jù)報(bào)從源主機(jī)發(fā)送到目的主機(jī)。主要功能：①將傳輸層送來(lái)的報(bào)文段或用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)裝入IP數(shù)據(jù)報(bào)，填完報(bào)頭，選擇去往目的主機(jī)的路由，將IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)往適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)接口。②對(duì)從網(wǎng)絡(luò)接口收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)，首先檢查其合理性，然后尋址。③處理網(wǎng)際層差錯(cuò)與控制報(bào)文，處理路徑、流控、擁塞等問(wèn)題。3）傳輸層

傳輸層提供端到端即應(yīng)用程序間的通信，有TCP和UDP兩個(gè)協(xié)議，TCP提供了可靠的傳輸（UDP提供不可靠的傳輸）。它與OSI參考模型的傳輸層功能類(lèi)似，也對(duì)高層屏蔽了底層網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，同時(shí)它真正實(shí)現(xiàn)了源主機(jī)到目的主機(jī)的端到端的通信。TCP/IP參考模型的傳輸層完全建立在包交換通信子網(wǎng)基礎(chǔ)上。

傳輸層傳送的數(shù)據(jù)單位是報(bào)文段或用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)，為了實(shí)現(xiàn)可靠性，傳輸層要進(jìn)行收發(fā)確認(rèn)、信息校驗(yàn)，若數(shù)據(jù)包丟失則進(jìn)行重傳等。4）應(yīng)用層

在TCP/IP模型中，應(yīng)用層（ApplicationLayer）是TCP/IP協(xié)議族的最高層，它與OSI模型中的高三層的任務(wù)相同，包含了OSI參考模型中會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層這些高層的協(xié)議的功能。涉及為用戶(hù)提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，并為這些應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)支撐服務(wù)，把用戶(hù)的數(shù)據(jù)發(fā)送到底層，為應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)接口，應(yīng)用比如Telnet（遠(yuǎn)程登錄）、FTP（文件傳輸協(xié)議）、SMTP（簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議）、HTTP（超文本傳輸協(xié)議）和Gopher等。幾乎所有的應(yīng)用程序都有自己的協(xié)議。1.5.3TCP/IP協(xié)議1．TCP/IP與OSIOSI參考模型的研究對(duì)促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論體系的形成起到了重要作用。TCP/IP協(xié)議規(guī)定計(jì)算機(jī)之間通信協(xié)議數(shù)據(jù)單元、格式、報(bào)頭與相應(yīng)的動(dòng)作。TCP/IP協(xié)議分為4個(gè)層次：（1）應(yīng)用層。與OSI參考模型的應(yīng)用層、表示層與會(huì)話(huà)層對(duì)應(yīng)。（2）傳輸層。與OSI參考模型的傳輸層對(duì)應(yīng)。（3）網(wǎng)際層。與OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層對(duì)應(yīng)。（4）網(wǎng)絡(luò)及接口層。與OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層、物理層對(duì)應(yīng)。這兩層分開(kāi)，即為T(mén)CP/IP體系5層結(jié)構(gòu)。1.5.3TCP/IP協(xié)議圖1.21給出了TCP/IP體系與OSI參考模型的層次對(duì)應(yīng)關(guān)系。1.5.3TCP/IP協(xié)議2．TCP/IP協(xié)議各層功能網(wǎng)絡(luò)及接口層：通過(guò)具體網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報(bào)。網(wǎng)際層：提供“盡力而為”的網(wǎng)絡(luò)分組傳輸服務(wù)。傳輸層：負(fù)責(zé)在應(yīng)用進(jìn)程之間建立和維護(hù)端?端的連接和應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳輸。應(yīng)用層：應(yīng)用層協(xié)議可以分為兩類(lèi)：標(biāo)準(zhǔn)的因特網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議；P2P協(xié)議：專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用協(xié)議?；镜腡CP/IP應(yīng)用層協(xié)議及其功能如下。（1）域名系統(tǒng)（DNS）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備名字到IP地址映射服務(wù)功能。（2）文件傳輸協(xié)議（FTP）實(shí)現(xiàn)交互式文件傳輸功能。（3）簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）實(shí)現(xiàn)電子郵件傳輸功能。（4）遠(yuǎn)程登錄協(xié)議（TELNET）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄功能。（5）超文本傳輸協(xié)議（HTTP）實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)功能。（6）簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)控與管理功能。TCP/IP協(xié)議IP的未來(lái)子網(wǎng)規(guī)劃目錄TCP/IP協(xié)議和OSI參考模型TCP/IP協(xié)議棧具有簡(jiǎn)單的分層設(shè)計(jì)，與OSI參考模型有清晰的對(duì)應(yīng)關(guān)系。TCP/IP應(yīng)用層表示層會(huì)話(huà)層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層1234567應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層OSI參考模型TCP/IPTCP/IP協(xié)議棧應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層提供應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)接口常見(jiàn)協(xié)議：HTTP、FTP、SMTP、DNS、TFTP……建立端到端連接常見(jiàn)協(xié)議：TCP、UDP尋址和路由選擇常見(jiàn)協(xié)議：IP（ICMP、ARP/RARP）物理介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)常見(jiàn)協(xié)議：Ethernet、PPP、HDLC、FrameRelay、X.25……定義接口與線(xiàn)纜二進(jìn)制數(shù)據(jù)流傳輸TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)封裝TE