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2.2网络体系结构与TCP/IP协议
信息是怎样传送的对方电脑的？
应用
信号
文件接收
？
接收信息
1010101……
文件发送
发送信息
甲
乙
网络体系结构的概念
为了实现计算机之间的联网通讯，人们把联网通信的功能划分出明确的层，同时规定相同层之间的通信规则，以及相邻层之间的接口和服务种类。这种网络层次模型和层次之间通信规则的集合称为网络体系结构。
最重要的两种网络体系结构：
1、OSI参考模型
2、TCP/IP体系结构
2.2.1 OSI参考模型
1974年美国IBM公司提出了第一个网络体系结构NSA，随后其他产商也纷纷推出自己的网络体系结构。不同网络体系结构的网络之间不能或者很难实现互联，为解决互联问题，1978年ISO（国际标准化组织）推出了开放系统互联参考模型（OSI/RM,也叫OSI参考模型）。
一、发展历史
OSI网络体系结构是一个七层网络体系结构，把终端之间通信从进程产生到数据传输分为了应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层七层。
2.2.1 OSI参考模型
二、分层模型设计思想
分层设计的思想核心：
1、每一层完成一项相对独立的功能，并通过接口向上层提供服务（service）；
2、同层之间完成本层的功能而必须遵守的一系列通信规则和约定称为协议（protocol）。
应用层
应用层
2.2.1 OSI参考模型
三、七层结构与数据传输过程示意图
源进程
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
网络层
传输层
会话层
表示层
应用层
数据
网络层
传输层
会话层
表示层
应用层
数据
传输层
会话层
表示层
应用层
数据
会话层
表示层
应用层
数据
表示层
应用层
数据
数据
01100110001
数据
应用层
目标进程
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
2.2.1 OSI参考模型
OSI七层分工
物理层：物理层定义了建立、维护和拆除物理链路所需的机械、电气、功能等特性，仅负责将“0”和“1”组成的比特流从一台计算机传输到另一台计算机。
数据链路层：数据链路层将比特流“打包”成称为“帧”的“协议数据单元”并在相邻的节点间传输。数据链路层又进一步分为介质访问控制（MAC)子层和逻辑链路控制（LLC)子层。同一局域网的节点属于相邻节点，链路层为相邻节点提供可靠传输。
网络层：网络层主要在非相邻节点之间建立数据传输“通道”，以实现网络互联的功能。
传输层：传输层主要功能是实现数据的发送端与接收端之间的连接，即用“特定的编号（端口号）来实现”端到端的连接。
会话层：主要功能是组织和同步不同主机上各种正在运行的程序之间的通信。
表示层：表示层执行协议转换、数据翻译、压缩与加密、字符转换以及对图形命令的解释等功能。
应用层：应用层主要提供多种网络服务。
2.2.1 OSI参考模型
OSI七层分工
物理层：物理层定义了建立、维护和拆除物理链路所需的机械、电气、功能等特性，仅负责将“0”和“1”组成的比特流从一台计算机传输到另一台计算机。
数据链路层：数据链路层将比特流“打包”成称为“帧”的“协议数据单元”并在相邻的节点间传输。数据链路层又进一步分为介质访问控制（MAC)子层和逻辑链路控制（LLC)子层。同一局域网的节点属于相邻节点，链路层为相邻节点提供可靠传输。
网络层：网络层主要在非相邻节点之间建立数据传输“通道”，以实现网络互联的功能。
传输层：传输层主要功能是实现数据的发送端与接收端之间的连接，即用“特定的编号（端口号）来实现”端到端的连接。
会话层：主要功能是组织和同步不同主机上各种正在运行的程序之间的通信。
表示层：表示层执行协议转换、数据翻译、压缩与加密、字符转换以及对图形命令的解释等功能。
应用层：应用层主要提供多种网络服务。
2.2.2 TCP/IP体系结构
TCP/IP体系结构也被称为因特网体系结构，因特网就是基于TCP/IP协议簇而构建起来的。TCP/IP协议簇包含了上百个各种功能的协议，TCP与IP是他的两个主要协议，TCP（Transmission Control Protocol)是传输控制协议，位于OSI参考模型的第四层即传输层；IP（Internet Protocol）是互联网协议，位于OSI参考模型的第三层。
应用层
传输层
网络层
网络接口层
2.2.2 TCP/IP体系结构
TCP/IP体系结构通常用四层模型来描述，从低到高分别为网络接口层（Network Interface Layer）、网络层（Internet Layer）、传输层(Transport Layer）和应用层（Application Layer）。
2.2.2 TCP/IP体系结构
源进程
应用层
传输层
网络层
网络接口层
01100110001
网络接口层
应用层
传输层
网络层
目标进程
会话层
表示层
应用层
数据
表示层
应用层
数据
应用层
数据
数据
会话层
会话层
表示层
应用层
数据
2.2.3.1 IP协议
IP协议以相同的规则给所有联网的计算机边上互不重复的“号码”（即IP地址），并在元计算机与目标计算机之间选择恰当的数据传输“通路”。
IP协议概述：
IP协议将上层报文段分割成适合大小的分组，再将分组根据当前路由选择的“路径”传送到目的地，不同的分组通过的”路径“可能完全不同，送达的先后顺序也不一定，也不一定能送达。IP协议具有“无连接性”和“不可靠性”。这两个特性有助于提高通信链路的利用率，把可靠性交给上层协议去处理。
2.2.3主要的TCP/IP协议
2.2.3.1 IP地址
IP地址是互联网计算机的身份标志，IP协议根据IP地址来标识网络上的主机，并且通过IP地址来发送和接收分组，当前广泛应用的IP协议是第四版的协议，称为IPv4，对应的IP地址为IPv4地址。
IPv4地址是一组32位的二进制数，为方便表示，按字节分为四组，并按组转换为十进制，并用圆点相连，即点分十进制表示法。
IPv6是internet protocol version 6的缩写，是互联网工程任务组(IETF)设计的用于替代IPv4的下一代IP协议，IPv6采用128位地址，解决了IPv4地址不足的问题。
2.2.3.2 TCP协议
TCP协议是传输控制协议的简称，位于传输层，TCP协议的主要功能是提供有连接的、可靠的、数据流式与端到端的数据传输服务。
实现可靠TCP协议三条规则：
第一条，若接收端接收的数据正确，则返回确认报文给发送端，发送端发送下一个等待发送的报文；
第二条，若接收端收到的数据不正确，则返回要求重传的报文给发送端，发送端重新发送该报文；
第三条，若发送端在设置的时间内没有收到接收端的回应报文，则发送端自动重传该报文。
常见的TCP端口号
数据的端到端传送由IP地址与端口号结合的套接字实现。
2.2.3.3 UDP协议
UDP协议是用户数据包协议的简称，是TCP协议并列的传输层协议，UDP提供无连接、尽最大努力交付、面向报文的、端到端的传输服务。
UDP协议比TCP协议简单，传输效率更高，非常使用与通讯实时性要求高而数据完整性要求不是很高的场合，如QQ这样的即时通信软件。与之对应，TCP则适合应用于数据完整性要求高，实时要求不是很高的场合，如文件传输等。
课堂小结
课后实践
查看计算机的IP地址参数
在使用计算机的过程中，有时候需要查看本机的IP地址等参数。对Windows来说，有多种查看方法。其中一种方法是通过查看连接状态的详细方式来实现的。
实践内容：
掌握一种查看IP地址等参数的方法
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