文档介绍：第2章 TCP/IP与子网规划 2-1
培训目标 2-1
TCP/IP协议 2-2
TCP/IP协议与OSI参考模型 2-2
应用层 2-5
传输层 2-7
网络层 2-14
子网规划 2-19
IP地址介绍 2-19
子网规划 2-25
小结 2-32
TCP/IP与子网规划
培训目标
b
前面您已经学****了OSI参考模型和相关的网络基础知识,相信您已经对互联网络有了一个大致的了解。
OSI参考模型为清晰的理解互联网络、开发网络产品和网络设计等带来了极大的方便,但是由于OSI过于复杂,各层功能具有一定的重复性,难于实现,再加上OSI参考模型提出时间不是非常好(这时候,TCP/IP协议逐渐占据主导地位),OSI参考模型并没有流行开来。
相反,TCP/IP协议现在得到了广泛应用,的事实标准。TCP/IP协议源于美国国防部高级研究项目机构(DARPA,Defense Advanced Research Project Agency)。
本章我们将重点介绍TCP/IP协议各层的功能,掌握支持TCP/IP协议的网络的数据通信流程。
最后,您将学****基于TCP/IP协议的网络地址表示方式和地址分配方法。
这些内容是顺利完成后续章节学****的基础。
TCP/IP协议
TCP/IP协议与OSI参考模型
与OSI参考模型一样,TCP(Transfer Control Protocol)/IP( Protocol)协议(传输控制协议/网际协议)也分为不同的层次开发,每一层负责不同的通信功能。但是,TCP/IP协议简化了层次设计,只有五层:应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。从上图可以看出,TCP/IP协议栈与OSI参考模型有清晰的对应关系,覆盖了OSI参考模型的所有层次。应用层包含了OSI参考模型所有高层协议。
因为TCP/IP协议栈支持所有的标准的物理层和数据链路层协议,而且物理层和数据链路层在前面已经做过简述,所以本章不对TCP/IP协议的物理层和数据链路层做进一步的描述。关于这两层协议和标准的深入细节,在后续章节会有讲解。
物理层和数据链路层涉及到在通信信道上传输的原始比特流,它实现传输数据所需要的机械、电气、功能性及过程等手段,提供检错、纠错、同步等措施,使之对网络层显现一条无错线路;并且进行流量调控。网络层(检查网络拓扑,以决定传输报文的最佳路由,执行数据转发。其关键问题是确定数据包从源端到目的端如何选择路由。网络层的主要协议有IP、ICMP( Control Message Protocol,互联网控制报文协议)、IGMP( Group Management Protocol,互联网组管理协议)、ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议)和RARP(Reverse Address Resolution Protocol,反向地址解析协议)等。
传输层的基本功能是为两台主机间的应用程序提供端到端的通信。传输层从应用层接受数据,并且在必要的时候把它分成较小的单元,传递给网络层,并确保到达对方的各段信息正确无误。传输层的主要协议有TCP、UDP(User Datagraph Protocol,用户数据报协议)。
应用层负责处理特定的应用程序细节。应用层显示接收到的信息,把用户的数据发送到低层,为应用软件提供网络接口。应用层包含大量常用的应用程序,例如HTTP(HyperText Transfer Protocol超文本传输协议)、(远程登录)、FTP(File Transfer Protocol)等。
同OSI参考模型数据封装过程一样,TCP/IP协议在报文转发过程中,封装和去封装也发生在各层之间。
发送方,加封装的操作是逐层进行的。各个应用程序将要发送的数据送给传输层;传输层(TCP/UDP)把数据分段为大小一定的数据段,加上本层的报文头。发送给网络层。在传输层报文头中,包含接收它所携带的数据的上层协议或应用程序的端口号,例如, 的端口号是 23。传输层协议利用端口号来调用和区别应用层各种应用程序。
网络层对来自传输层的数据段进行一定的处理(利用协议号区分传输层协议、寻找下一跳地址、解析数据链路层物理地址等),加上本层的IP报文头后,转换为数据包,再发送给链路层(以太网、帧中继、PPP、HDLC 等);
链路层依据不同的数据链路层协议加上本层的帧头,发送给物理层以比特流的形式将报文发送出去。
在接收方,这种去封装的操作也是逐层进行的。从物理层到数据链路层,逐层去掉各层的报文头部,将数据传递给应用程序执行。
应用层
应用层为用户的各种