【正文】 了各層的任務(wù)，至于怎樣完成這些任務(wù)卻沒(méi)有具體規(guī)定，這就給技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的變革留出了余地，從而充分顯示了模型的生命力，它所采用的思維方式將使它自己長(zhǎng)存。 OSI模型的開(kāi)放特點(diǎn)使得它不會(huì)拘泥于一家之言，不會(huì)被某一廠家壟斷。最后，ISO組織是一個(gè)非盈利組織，不必考慮利潤(rùn)問(wèn)題，這就使得它不易受大公司利益的左右。 許多專家曾經(jīng)認(rèn)為， OSI模型及其協(xié)議將取代所有其它模型及協(xié)議，然而這并未成為事實(shí)。其主要原因可歸結(jié)如下。 （ 1）標(biāo)準(zhǔn)建立的時(shí)間不巧。 （ 2）協(xié)議和模型都有缺陷。 （ 3）由于 OSI模型和協(xié)議太復(fù)雜了，因此最初的實(shí)現(xiàn)又大、又笨拙，并且很慢。 2023/3/4 70 ISO/OSI參考模型的意義 （ 4）人們認(rèn)為， OSI是歐洲電信部門、歐共體以及美國(guó)政府官員的產(chǎn)物。這雖然并不完全正確，但產(chǎn)生了不利影響的普遍心理：政府官員試圖把技術(shù)上不足的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)加給研究人員或程序員以推動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，這種想法顯然是不切實(shí)際的。 2023/3/4 71 TCP/IP模型 TCP/IP模型包含了一簇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議， TCP和 IP是其中最重要的兩個(gè)協(xié)議。這一簇協(xié)議產(chǎn)生的時(shí)間早于 OSI模型，他們工作得很好，已經(jīng)被公認(rèn)為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)際互連網(wǎng)所采用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。 TCP/IP模型由四個(gè)層次組成，如圖 。下面我們依次簡(jiǎn)要介紹網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)互連層、傳輸層及應(yīng)用層。 圖 TCP/IP參考模型示意 Ether PointtoPoint Packet Radio FPT DNS SMTP HTTP TCP UDP IP（ Inter Protocol） 網(wǎng)絡(luò)接口層 網(wǎng)絡(luò)互連層 傳輸層 應(yīng)用層 2023/3/4 72 TCP/IP模型 ? 網(wǎng)絡(luò)接口層 ? 網(wǎng)絡(luò)互連層 ? 傳輸層 ? 應(yīng)用層 ? OSI與 TCP/IP模型的比較 ? TCP/IP模型的意義 2023/3/4 73 網(wǎng)絡(luò)接口層 網(wǎng)絡(luò)接口層（ Hosttowork Layer）也稱為主機(jī) 網(wǎng)絡(luò)層。在 TCP/IP參考模型中沒(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，在本層里沒(méi)有規(guī)定。實(shí)際上根據(jù)主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)類型與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同，局域網(wǎng)基本上采用了 IEEE 802系列的協(xié)議，如 IEEE 、 IEEE ；廣域網(wǎng)較常采用的協(xié)議有 PPP（ PointtoPoint）、幀中繼、 。 事實(shí)上，網(wǎng)絡(luò)接口層運(yùn)行的協(xié)議就是原來(lái)物理網(wǎng)絡(luò)所運(yùn)行的低兩層協(xié)議（如以太網(wǎng)）或低三層協(xié)議（如 ）。一般地說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)接口層協(xié)議就運(yùn)行在網(wǎng)卡中，即網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序。 2023/3/4 74 網(wǎng)絡(luò)互連層 網(wǎng)絡(luò)互連層（ Inter Layer）協(xié)議即 IP協(xié)議（ Inter Protocol），運(yùn)行在 IP網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)接口層協(xié)議之上，提供無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。他跨接了兩個(gè)不同的或相同的網(wǎng)絡(luò)，如圖 。這一層是整個(gè)體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，分組路由和避免阻塞是其主要任務(wù)。 2023/3/4 75 網(wǎng)絡(luò)互連層 圖 TCP/IP協(xié)議連接 LAN IP網(wǎng)關(guān) DCE Y DCE X 分組交換網(wǎng) 主機(jī) A IP TCP 主機(jī) B LLC MAC PHY IP TCP LLC MAC PHY IP 2023/3/4 76 網(wǎng)絡(luò)互連層 正是 IP協(xié)議才實(shí)現(xiàn)了不同物理網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接，屏蔽了不同物理網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)。在用戶看來(lái)， Inter是一個(gè)單一的網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樵?IP層，我們看到的是全網(wǎng)（ Inter）統(tǒng)一格式的 IP分組。事實(shí)上， IP分組必須要通過(guò)實(shí)際的物理網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送。不同的物理網(wǎng)絡(luò)要求有不同的幀格式和幀長(zhǎng)度。IP層從網(wǎng)絡(luò)接口層收到的是前一物理網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)去掉了幀頭和幀尾的 IP分組，這個(gè)分組在前一網(wǎng)絡(luò)中是作為數(shù)據(jù)被封裝的。 IP層下面要進(jìn)行的工作是間接尋徑，即尋找為了將此分組送到目標(biāo)主機(jī)，應(yīng)該將該分組傳送到下面哪個(gè) IP網(wǎng)關(guān)。在確定了下一個(gè)網(wǎng)關(guān)后，就要確定應(yīng)該將此分組發(fā)送到哪一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上，這步操作稱為直接尋徑，如圖 所示。 2023/3/4 77 網(wǎng)絡(luò)互連層 圖 說(shuō)明 IP協(xié)議的示意圖 主機(jī) B 物理網(wǎng)絡(luò) Inter 路由器 主機(jī) A a b d f 1 3 2 4 e 5 c 2023/3/4 78 傳輸層 傳輸層（ Transport Layer）的主要功能是負(fù)責(zé)端到端的對(duì)等實(shí)體之間進(jìn)行通信，對(duì)高層屏蔽了底層網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。 TCP/IP參考模型的傳輸層完全是建立在包交換通信子網(wǎng)基礎(chǔ)之上的，他定義了兩個(gè)協(xié)議：傳輸控制協(xié)議（ Transport Control Protocol， TCP）與用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（ User Datagram Protocol， UDP）。 TCP協(xié)議是可靠的、面向連接的協(xié)議。他用于包交換的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)、互連系統(tǒng)及類似的網(wǎng)絡(luò)上，保證通信主機(jī)之間有可靠的字節(jié)流傳輸。 UDP協(xié)議是一種不可靠的、無(wú)連接協(xié)議。他最大的優(yōu)點(diǎn)是協(xié)議簡(jiǎn)單，額外開(kāi)銷小，效率較高；缺點(diǎn)是不保證正確傳輸，也不排除重復(fù)信息的發(fā)生。 需要可靠數(shù)據(jù)傳輸保證的應(yīng)用應(yīng)選擇 TCP協(xié)議；相反，對(duì)數(shù)據(jù)精度要求不是太高，而對(duì)速度、效率要求很高的環(huán)境，如音頻和視頻的傳輸，應(yīng)該選用 UDP協(xié)議。 2023/3/4 79 應(yīng)用層 應(yīng)用層（ Application Layer）是 TCP/IP協(xié)議簇的最高層，他包含了 OSI參考模型中會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層這些高層協(xié)議的所有功能。目前，互聯(lián)網(wǎng)上常用的應(yīng)用層協(xié)議有下面幾種。 （ 1）簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（ SMTP）：負(fù)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)中電子郵件的傳遞。 （ 2）超文本傳輸協(xié)議（ HTTP）：提供 Web服務(wù)。 （ 3）遠(yuǎn)程登錄協(xié)議（ TELNET）：實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)的遠(yuǎn)程登錄功能，常用的電子公告牌系統(tǒng) BBS使用的就是這個(gè)協(xié)議。 （ 4）文件傳輸協(xié)議（ FTP）：用于交互式文件傳輸，如下載軟件使用的就是這個(gè)協(xié)議。 （ 5）網(wǎng)絡(luò)新聞傳輸協(xié)議（ NNTP）：為用戶提供新聞?dòng)嗛喒δ埽總€(gè)用戶既是讀者又是作者 2023/3/4 80 應(yīng)用層 （ 6）名字服務(wù)（ DNS）：實(shí)現(xiàn)邏輯地址（如 IP地址）到域名地址的轉(zhuǎn)換。 （ 7）簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（ SNMP）：對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和應(yīng)用提供相應(yīng)的管理。 （ 8）路由協(xié)議（如 RIP/OSPF）：完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間路由信息的交換和更新。 這些協(xié)議中用戶經(jīng)常接觸到的有 SMTP、 HTTP、TELNET、 FTP、 NNTP。一些協(xié)議是最終用戶不需要直接了解但又必不可少的，如 DNS、 SNMP、 RIP/OSPF等。 2023/3/4 81 OSI與 TCP/IP模型的比較 OSI參考模型與 TCP/IP模型都采用了層次結(jié)構(gòu)，但 OSI采用的七層模型，而 TCP/IP是四層結(jié)構(gòu)；前者主要是針對(duì)廣域網(wǎng)的，很少考慮網(wǎng)絡(luò)互連問(wèn)題，后者從一開(kāi)始就注意到網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，并最終導(dǎo)致了席卷全球的 Inter。 TCP/IP模型的網(wǎng)絡(luò)接口層實(shí)際沒(méi)有真正定義，其功能相當(dāng)于 OSI模型的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層，事實(shí)上，就是物理網(wǎng)絡(luò)的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層。 TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互連層相當(dāng)于 OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層中的無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 OSI參考模型與 TCP/IP參考模型的傳輸層功能基本類似，都是負(fù)責(zé)為用戶提供真正的端到端的通信服務(wù)，對(duì)高層屏蔽了底層網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。所不同的是， TCP/IP參考模型的傳輸層是建立在網(wǎng)絡(luò)互連層基礎(chǔ)之上的，而網(wǎng)絡(luò)互連層只提供無(wú)連接的服務(wù)，所以面向連接的功能完全在 TCP協(xié)議中實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然 TCP/IP的傳輸層還提供無(wú)連接的服務(wù)，如 UDP； OSI參考 2023/3/4 82 OSI與 TCP/IP模型的比較 模型的傳輸層是建立在網(wǎng)絡(luò)層基礎(chǔ)之上的，網(wǎng)絡(luò)層既提供面向連接的服務(wù)，由提供無(wú)連接服務(wù)，但傳輸層只提供面向連接的服務(wù)。在 TCP/IP模型中，沒(méi)有會(huì)話層和表示層，事實(shí)證明，這兩層的功能可以完全包含在應(yīng)用層中。 2023/3/4 83 TCP/IP模型的意義 TCP / IP模型產(chǎn)生于實(shí)踐中，無(wú)縫隙地連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能力一開(kāi)始就被確定為它的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)。協(xié)議先于模型出現(xiàn)，模型實(shí)際上只是對(duì)已有協(xié)議的描述，因而協(xié)議與模型配合得很好。與 OSI模型相比，它十分簡(jiǎn)單，然而卻十分實(shí)用、十分有效；歷史比 OSI悠久，得到許多大公司和學(xué)術(shù)部門的強(qiáng)力支持，因而使用十分普遍，已經(jīng)占領(lǐng)了廣大的市場(chǎng)。 TCP/IP在其成功的基礎(chǔ)上堅(jiān)持不斷地發(fā)展和完善，他們始終密切注視著 OSI的動(dòng)向，不斷吸收其成功之處。這些都使 TCP/IP的地位日益鞏固。 然而 TCP / IP模型也有許多缺點(diǎn)： （ 1）它沒(méi)有明確地區(qū)分服務(wù)、接口和協(xié)議。因此，如果使用新技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)新網(wǎng)絡(luò)，它不是一個(gè)太好的模板。 （ 2）它完全不是通用性的，不適合描述 TCP/IP之外的任何協(xié)議棧。 2023/3/4 84 TCP/IP模型的意義 （ 3）在分層協(xié)議中，主機(jī)網(wǎng)絡(luò)層根本不是通常意義下的層，它只是一個(gè)接口，處于網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層之間。 （ 4）它不區(qū)分（甚至不提及）物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。然而這兩層是完全不同的。物理層必須處理傳輸介質(zhì)的傳輸特點(diǎn)。而數(shù)據(jù)鏈路層則要區(qū)分幀頭和幀尾，并以需要的可靠性把幀從一端傳到另一端。 （ 5）在此模型中，除 TCP/IP之外，其它協(xié)議都很特別，通常由一些研究生來(lái)探索，未曾很好實(shí)現(xiàn)就免費(fèi)發(fā)送，因而使用極普遍，很難被替換。 根據(jù)上述可知，如果不考慮會(huì)話層和表示層，那么， OSI模型對(duì)于描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、分析其運(yùn)行原理，是特別有意義的。然而， OSI協(xié)議并未流行。 TCP/IP模型正好相反，模型實(shí)際上不存在，但協(xié)議卻被廣泛使用。 2023/3/4 85 TCP/IP模型的意義 在實(shí)踐中， OSI模型的會(huì)話層和表示層的確很少使用，沒(méi)有太大意義。根據(jù) Andrew S. Tanenbaum的意見(jiàn)，一種更為實(shí)用、能較好地描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、解析網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行原理的模型應(yīng)該只包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層及應(yīng)用層。 2023/3/4 86 練習(xí)與思考 ? 簡(jiǎn)述 OSI參考模型中各層的主要功能。 ? 試述 OSI參考模型中數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程。 ? 在 OSI參考模型中，主機(jī)上需要運(yùn)行哪些協(xié)議？通信子網(wǎng)中需要運(yùn)行哪些協(xié)議？ ? 試述組成協(xié)議的三要素及相互關(guān)系。 ? 說(shuō)明實(shí)體與系統(tǒng)、接口與服務(wù)的關(guān)系；說(shuō)明服務(wù)與協(xié)議的關(guān)系 。 ? 解釋網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)所使用的下列各地址的含義： （ 1）網(wǎng)絡(luò)號(hào) （ 2）主機(jī)地址 （ 3）物理地址 （ 4）硬件端口號(hào) （ 5）軟件端口號(hào) （ 6）服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn) 2023/3/4 87 練習(xí)與思考 ? 試述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用層次結(jié)構(gòu)的好處。 ? 說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)所包含的內(nèi)容。 ? 試述 TCP/IP參考模型中數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程。 ? 試述 OSI參考模型的意義、優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。 ? 試述 TCP/IP模型的意義、優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 。 ? 靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。 , March 4, 2023 ? 雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。 20:45:3620:45:3620:453/4/2023 8:45:36 PM ? 1以我獨(dú)沈久，愧君相見(jiàn)頻。 :45:3620:45Mar234Mar23 ? 1故人江海別，幾度隔山川。 20:45:3620:45:3620:45Saturday, March 4, 2023 ? 1乍見(jiàn)翻疑夢(mèng)，相悲各問(wèn)年。 :45:3620:45:36March 4, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。 2023年 3月 4日星期六 下午 8時(shí) 45分 36秒 20:45: ? 1比不了得就不比，得不到的就不要。 。 2023年 3月 下午 8時(shí) 45分 :45March 4, 2023 ? 1行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。 2023年 3月 4日星期六 8時(shí) 45分 36秒 20:45:364 March 2023 ? 1做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。 下午 8時(shí) 45分 36秒 下午 8時(shí) 45分 20:45: ? 沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。 , March 4, 2023 ? 很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。 20:45:3620:45:3620:453/4/2023 8:45:36 PM ? 1成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的