当前课程知识点：网络技术与应用 > 第1讲 概论 > 1.4 计算机网络体系结构和协议 > TCP/IP体系结构
OSI体系结构只定义了一个框架
并没有定义具体的协议
因此 它没有在一个具体的网络当中应用
它只给我们学习网络和设计网络提供了一个指导
那真正在当今互联网中实现的是TCP/IP体系结构
下面 我们就来学习这种体系结构的网络环境
各层功能以及数据封装过程和这种体系结构成功的原因
前面我们说过
OSI体系结构是基于一种单一的网络环境
而TCP/IP体系结构是基于一种网络互连的环境
因为这样一个网络互连的环境实现的终端之间通信的功能
可能存在这样两种情况
一个就是要实现同一网络终端之间的通信
比如说图当中显示的左边是以太网 右边是PSTN网
那么它可能要实现以太网内部两个终端之间的通信
或者是PSTN网内部两个终端之间的通信
它可能还要实现不同网络终端之间的通信
也就是说以太网当中的某一台终端
和PSTN网当中的某一台终端要实现相互之间的通信
这是总体的功能要求
那么整个的网络环境里面 我们可以看到
不同的传输网络的互连方式也是不一样的
还有 不同的传输网络的交换方式可能也是不一样的
因此 作为一个体系结构来说
很难对物理层和链路层定义一个统一的标准
所以 基于这样一个网络环境
TCP/IP体系结构参考OSI体系结构
把网络定义为这样四层
应用层 传输层 网际层还有网络接口层
就没有定义针对不同网络的统一的链路层和物理层的功能
下面 我们具体看一下每一层的功能定义
首先 我们来看一下网络接口层
因为物理层和链路层各个传输网络不同
所以很难定义一个统一的标准
因此 只定义一个网络接口层
把IP分组封装成适合通过该网络传输的帧格式
这是网络接口层的第一个功能
那么不同类型的网络有着不同的网络接口层
有着相应的网络接口层协议
然后 把具体的物理层和链路层功能交给具体的不同网络
由具体的网络实现同一网络上结点之间的帧传输过程
这是网络接口层
这也是TCP/IP体系结构高明的一个地方
它使得不同的网络可以接入到互联网上
这是网络接口层
下来是网际层
网际层的功能主要是实现
连接在不同类型的网络上两个终端之间的通信过程
这是实现两个不同类型的网络的互连
接下来是传输层
传输层的功能与OSI体系结构当中的传输层功能相似
只不过在原来的基础上增加了拥塞控制和差错控制的功能
TCP/IP体系结构把OSI体系结构的
应用层 表示层和会话层这三层合为一体
作为应用层
这是TCP/IP体系结构的四层具体功能
那么TCP/IP体系结构对网络不但进行了分层
也制定了每一层具体的协议
那么有了这些协议以后
在数据传输过程当中
每一层进行封装的信息格式 信息的内容
也就非常的具体了
下面我们看一下数据在传输过程当中封装的过程
比如说这是一个发送端
那么应用层根据用户的需要产生一个数据
然后把数据交给传输层
传输层把数据根据协议的要求加上传输层的首部
也就是相关的控制信息
然后组成一个报文
把报文送给网际层
网际层把上一层传输给它的报文又加上这一层的IP首部
然后形成IP分组
然后把IP分组作为一个整体传输给网络接口层
而网络接口层在网际层传输给它IP分组基础之上
再增加帧首部
然后形成具体网络的一个帧
然后通过网络传输到接收端以后
接收端接收到传输过来的帧以后
从二进制位流当中分离出帧的数据
去掉帧首部 把帧数据传给网际层
然后网际层再从分组当中分离出网际层数据
去掉IP首部 把网际层数据传输给传输层
然后传输层再从报文当中分离出传输层的数据
把数据送给应用层
由应用层来做相应的处理
这就是整个TCP/IP体系当中数据封装的过程
那么在OSI体系结构当中有一个网络层
在TCP/IP体系结构当中有一个网际层
那么TCP/IP体系结构
并没有定义物理层和链路层的功能
但是实际传输网络当中
是有物理层和传输层的
那么为了把TCP/IP体系结构的网际层
等同于OSI体系结构的网络层
那么目前通常通过处理对象来确定功能层的名称
如果处理对象是二进制位流 那么就是物理层
如果处理的对象是特定的传输网络对应的帧
那么就是数据链路层
而如果处理的对象是IP分组
那就是网际层
这是TCP/IP体系结构数据封装的过程
最后 我们来分析一下TCP/IP体系结构
之所以成功的原因
TCP/IP体系结构相对于OSI体系结构
有这样三点不同 也是它成功的原因
第一点 简洁的分层结构
TCP/IP体系结构把网络分成四层
四层比较好地平衡了网络系统实现难度和运行效率
这两者之间的关系
第二个 把OSI体系结构当中的上面的三层
融合到一起作为应用层
那么使得应用层的功能定义更加清晰
这是第一点
第二点 网络接口层的开放性
我们说不同的传输网络的物理层和链路层是有很大的差别的
因此TCP/IP体系结构并没有定义一个
统一的物理层和链路层的标准
对于不同的传输网络提供一个不同的网络接口层
那么对于每一个网络
它只要提供一个网络接口层
它就通过路由器直接接入到互联网上
而IP分组可以通过网络接口层直接在
某一个传输网络里面实现传输
也就说第一 可以实现IP over X
这里的X就是代表传输网络的意思
就是IP分组可以在任何一个传输网络当中传输
第二 网络接口层为网际层
屏蔽了不同网络类型之间的差别
就是网络接口层给网际层提供的接口 是相同的 是标准的
这是第二点 网络接口层的开放性
第三点 TCP/IP体系结构对每一层的协议进行了详细的定义
因此 可以使得路由器这样的设备标准化
而且其它的网络设备得到了快速的发展
第二个 传输层和应用层的功能主要在终端设备上实现的
因此 有了这些协议以后
使得终端的各层的功能得以实现
而且各种应用系统得到了快速的发展
正因为有这样三个方面的特点
使得TCP/IP体系结构成为了当今Internet的标准
TCP/IP体系结构的各层的功能
以及每一层所定义的协议
是我们后续课程详细要学习的内容
这里介绍的只是一个体系结构的一个架构 一个脉络
那么为我们后续的学习提供了一个思路 一个指导
-课程先导语
--先导语
-1.1 网络内涵
--网络内涵
-1.2 互联网发展过程
--互联网发展过程
-1.2 互联网发展过程--作业
-1.3 交换方式
--电路交换
-- 虚电路交换
--数据报交换
--三种交换方式比较
--html
-1.3 交换方式--作业
-1.4 计算机网络体系结构和协议
--分层结构
--OSI体系结构
-1.4 计算机网络体系结构和协议--作业
-第一讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
-2.1 数据传输系统
-2.1 数据传输系统--作业
-2.2 信号
--2.2 信号
-2.2 信号--作业
-2.3 编码和调制
--2.3-1 编码
--2.3-2 调制
-2.3 编码和调制--作业
-2.4 差错控制
-2.4 差错控制--作业
-2.5 传输媒体
--2.5 传输媒体
-2.5 传输媒体--作业
-2.6 Packet Tracer6.2使用说明
-第二讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-以太网发展过程与内容简介
-以太网发展过程与内容简介--作业
-3.1 总线形以太网
-3.1 总线形以太网--作业
-3.2 网桥与冲突域分割
-3.2 网桥与冲突域分割--作业
-3.3 交换式以太网与VLAN
-3.3 交换式以太网与VLAN--作业
-3.4 以太网标准
-3.4 以太网标准--作业
-第三讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-案例设计
--案例设计
-测验--作业
-本讲内容简介
--无线局域网
-4.1 无线局域网概述
-4.1 无线局域网概述--作业
-4.2 无线局域网应用方式
-4.2 无线局域网应用方式--作业
-4.3 无线局域网MAC层
-4.3 无线局域网MAC层--作业
-4.4 终端接入无线局域网过程
-4.4 终端接入无线局域网过程--作业
-4.5 无线局域网设计和分析
-第四讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
-- IP与网络互连
-5.1 网络互连机制
-5.1 网络互连机制--作业
-5.2 网际协议
-5.2 网际协议--作业
-5.3 IP分组传输过程
-5.3 IP分组传输过程--作业
-5.4 路由表建立过程
-5.4 路由表建立过程--作业
-5.5 IP over以太网
-5.5 IP over以太网--作业
-5.6 三层交换机与VLAN间通信过程
-5.7 Internet控制报文协议
-5.7 Internet控制报文协议--作业
-第五讲内容启示
--html
-案例设计
--案例设计
-例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
--本讲内容简介
-6.1 Internet接入控制机制
-6.1 Internet接入控制机制--作业
-6.2 以太网和ADSL接入技术
-6.2 以太网和ADSL接入技术--作业
-6.3 家庭局域网接入方式与无线路由器
-6.3 家庭局域网接入方式与无线路由器--作业
-6.4 接入综合演示实验
-6.4 接入综合演示实验--作业
-第六讲内容的启示
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-例题分析
--第六讲 例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
--传输层
-7.1 传输层服务特性
--传输层服务特性
-7.1 传输层服务特性--作业
-7.2 端口号
--端口号
-7.3 用户数据报协议UDP
-7.3 用户数据报协议UDP--作业
-7.4 传输控制协议TCP
--TCP特点和格式
-- TCP的几点说明
-7.4 传输控制协议TCP--作业
-第七讲内容启示
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-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
-- 应用层
-8.1 应用结构
--应用结构
-8.1 应用结构--作业
-8.2 域名解析
-8.2 域名解析--作业
-8.3 动态主机配置协议
-8.3 动态主机配置协议--作业
-8.4 万维网
-- 万维网
-8.4 万维网--作业
-8.5 电子邮件
--html
-8.6 文件传输协议
--html
-例题分析
--例题分析
-案例设计
--CH8 案例设计
-应用层启示
--html
-测验--作业
-本讲内容简介
-9.1 网络安全概述
-9.1 网络安全概述--作业
-9.2 网络安全基础
-9.2 网络安全基础--作业
-9.3 病毒检测与防御技术
-9.3 病毒检测与防御技术--作业
-9.4 以太网安全技术
-9.4 以太网安全技术--作业
-9.5 无线局域网安全技术
-9.5 无线局域网安全技术--作业
-9.6 防火墙
-9.6 防火墙--作业
-9.7 安全协议
--9.7 安全协议
-9.7 安全协议--作业
-例题分析
--例题分析
-防火墙演示实验
-- 防火墙演示实验
-案例设计
--案例设计
-网络安全的启示
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-测验--作业
-附录1：综合应用分析
--综合应用分析
-附录2：Cisco实际设备网络构建与配置
-期末考试--考试试题
