网络协议

网络的概念•网络是利用通信线路将地理位置分散的、具有独立功能的许多网络主机系统连接起来，按照特定的协议标准进行数据通信，以实现资源共享的信息系统。主机主机（Host）可以理解为自治计算机（AutonomousComputer）。协议计算机相互通信的一组规则。对等网和客户机/服务器网络•对等网•客户机/服务器网络注意：不管是对等网还是客户机/服务器网络，都和物理连接无关什么是对等网•网络中计算机的地位均等，每台计算机都既申请服务，又提供服务。同等地位的意义是网络中不存在处于管理或者服务核心的主机，计算机之间没有客户机和服务器的分别。在Windows系列操作系统中，对等网络又被称为工作组（Workgroup）。对等网的特点•便于实施•缺乏管理大型网络的能力•随着计算机数目的增多，管理的难度增大对等网的适用环境•主机数目不太多•不需要统一的管理•费用预算较低例如家庭、宿舍什么是客户机/服务器网络•网络中的计算机有明确的分工，有些计算机专门提供某种服务，某些计算机专门申请服务。提供服务的称为服务器：服务器就是指对网络中某种服务进行集中管理和控制的网络主机。服务器在客户机/服务器网络中扮演支配的角色申请服务的称为客户机：客户机是相对于服务器的概念，客户机是网络中访问资源或者发出网络服务请求的网络主机客户机/服务器网络的特点•分工明确•管理集中•便于扩展客户机/服务器网络适用的环境•大型网络•需要统一规划统一管理例如：企业……对等网、客户机/服务器网络实例•对等网：98计算机组成的网络•客户机服务器网络：Win2003组成的域、在家里上网、收发电子邮件、使用QQ聊天常见的服务器•域控制器•文件服务器•打印服务器•服务器•FTP服务器•邮件服务器•数据库服务器介质访问控制方法•由于绝大部分LAN都是共享介质，某一时刻只能有一个设备占用介质，否则会产生冲突，所以必须有一种方法仲裁哪个网络设备在某一时刻能够占用介质。什么是冲突•当多个设备同时向网络中发送数据时，数据发生碰撞。•当发生冲突时，数据损坏，必须重新发送。什么是介质访问控制方法•介质访问控制方法就是用于确定共享介质环境中的计算机哪一台可以发送数据。•常用的介质访问控制方法CSMA/CD令牌CSMA/CD原理•CSMACarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，即载波侦听多重访问/冲突检测协议。先侦听，再发送。网络拓扑•总线型•星型•环型总线型拓扑•以共享的中央主缆线将网络主机以线性方式连接起来的网络布局方式称为总线形拓扑。•总线拓扑结构需要注意的技术问题总线长度的限制总线末端信号的吸收。总线使用权限的控制。总线型拓扑的特点•总线型网络属于广播型网络•总线型网络的建设成本较低•总线型网络的结构清晰，缆线共享，除缆线外不需要其他的网络连接设备（但是两端需要终结器）•可靠性差，单点失效会造成网络瘫痪•可扩展性差总线型网络的适用环境•计算机数目较少•建设费用预算较低例如：家庭、宿舍联网注意区分总线型和对等网星型拓扑•网络中的主机都连接在一个中央设备上形成的网络拓扑结构称为星型拓扑•星型拓扑需要注意的技术问题中心设备Hub：不能分割冲突域Switch：可以分割冲突域设备使用权限的问题星型拓扑的特点•需要额外的网络设备（Hub或Switch）•易于扩展•过分依赖中心设备星型网络的适用环境•计算机数目较多•需要统一规划、布线•经常有设备增减•要求网络速度较快例如：企业网、网吧……环形拓扑•以共享的中央信道将网络主机首尾连接称为一个环状的网络布局方式称为环形拓扑结构。•环型拓扑需要注意的技术问题数据是如何流动的数据沿着环流动设备使用权限使用令牌机制环型拓扑的特点•广播性•可靠性较差•速度较慢•可扩展性差环型网络适用环境•很少使用网络模型•为了更好的实现网络标准化•为了给网络设计提供参照•就象盖楼要事先设计图纸一样网络通信过程•发送方：从应用程序接收数据、按照特定规格划分为数据段、将地址等信息添加到数据段、纠错控制、发送到网络介质•接收方：从网络介质接受数据、校验数据并发送反馈、拼装数据段、将数据发给应用程序OSI模型与TCP/IP模型•OSI(OpenSystemInterconnectionReferenceModel）模型1984年由ISO提出目前基本不使用•TCP/IP模型开始是为ARPANET开发的协议成为绝大部分网络的标准绝大部分LAN、Internet等都使用TCP/IP模型OSI模型概述•将网络分为七部分（七层）应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层ApplicationLayerPresentationLayerSessionLayerTransportLayerNetworkLayerDataLinkLayerPhysicalLayer物理层和数据链路层•物理层物理层规定了各种网络设备的电气、机械和光电接口参数和访问方法的标准，例如接头的针脚数目、以及各针脚的功能等等。物理层的数据称为Bit•数据链路层比特流和数据帧之间的转换定义了物理地址数据链路层的数据称为Frame网络层和传输层•网络层寻址路由•传输层数据拆分与重组可靠和不可靠数据传输定义端口号以及网络连接两端主机之间的流控制会话层、表示层和应用层•会话层发送端和接收端应用程序之间建立、使用和断开会话连接•表示层数据格式转换数据压缩与解压缩加密与解密•应用层应用层为用户提供了访问各种网络的应用程序、例如IE、QQ、MSN等等TCP/IP模型•将网络分成四部分应用层传输层网络层主机到网络层ApplicationTransportInternetHost-to-NetworkTCP/IP•应用层相当于OSI模型中的应用层、表示层和会话层•传输层和OSI模型中的传输层一致•网络层和OSI模型中的网络层一致•主机到网络层相当于OSI模型中的物理层和数据链路