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1.4网络协议


在学习计算机网络的连接策略与了解 网络数据的通信知识后,是否网络中的 计算机通过传输介质连接起来就可以实 现信息交换? 如果不行的话,缺少了什么?或者 说还需要什么东西配合?

生活中的例子——打电话
接通电话后,双方开始通话需要预定使用同一种语 言才能开始通话;如果没有这个约定,对话是无法进 行的,这种约定、规则就是一种协议。 计算机网络除了物理上的连接外,还需要考虑计算 机之间、设备之间的通信规则,也就是网络协议的问 题。 现在计算机机房能够使用计算机网络共享资源,因 为计算机中已经安装并配置好了网络协议。

1.4 网络协议
学习目标:
(1)理解网络协议的基本概念。 (2)能描述网络的开放系统互联协议(OSI)分层模 型的基本思想。 (3)能描述因特网TCP/IP协议的基本概念、思想与功能。

当两台或更多台计算机需要通信时,它 们也要有行为规则和书写与传送信息的习惯 (“你先来”,“不,你先来”)。

它需要知道网络预计的信息格式(例如,信息的哪一部 分是数据,哪一部分用于制定接收方的地址);只有这样, 网络才能将数据顺利地传递至目的地。

协议:通信双方所共同遵循的规则称为协议。 网络协议:计算机 网络除了物理上的连接外,还需
要考虑计算机之间、设备之间的通信规则,也就是网络 协议。

在网络组建过程中,具体选择哪一种网络 通信协议主要取决于网络的规模、网络的兼容 性和网络管理等几个方面。 局域网和广域网所采用协议是不同的。 在局域网中,一般会使用NETBRUI IPX/SPX、 TCP/IP 三种协议中的一种。这三种协议的特点, 应用场合以及运行平台,如表1-6. 广域网中一般采用PPP协议和HDLC协议。

三种局域网协议的比较
局域网协议 NetBEUI 特点 高效、快速的网络 协议,安装简单、 无须配置、不具备 跨网段功能 在复杂网络环境下 适应能力强,可跨 网段,具有路由功 能。安装无须配置 安装时需要复杂的 配置 应用场合 由几台到百余 台PC组成的单 个小型局域网 适用于Novell网 络使用 运行平台 受微软公司 Windows系 列产品支持 Novell Netware IPX/SPX无法在 Windows上直接使 用。微软公司提供 NWLink协议作为 与IPX/SPX兼容 接入因特网的主机 都安装了TCP/IP 协议 说明

IPX/SPX

TCP/IP

支持任意规模 的网络

几乎所有厂 商和操作系 统都支持

组建局域网过程中,选择那一类的网络通信协议主要取决于网络的规 模、网络的兼容性和网络管理等几方面。

1.NetBEUI协议 NetBEUI是Windows98之前的操作系统的缺省协议,是IBM为小型办公 室开发的,优点是占用系统资源非常少,而且使用简单、方便快捷。不过 NetBEUI协议不能跨路由,所以对于仅有十几台机器的小型办公室、网吧、 家庭局域网来说是非常合适的。在这些场合不妨将NetBEUI设置为默认协 议,这样通过局域网舆数据会省时省力。另外还有一点要注意,如果一台 只装了TCP/IP协议的Windows98机器要想加入到WINNT域,也必须安装 NetBEUI协议。 2.IPX/SPX协议 IPX/SPX协议本来是Novell开发的专用于NetWare网络中的协议,但现 在不能非常常用--大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议,比如星际争 霸、Diable、反恐精英等等。虽然这些游戏通过TCP/IP协议也能联机,但 显然还是通过IPX/SPX协议更省事,因为根本不需要任何设置。除此之外, IPX/SPX协议在局域网络中的用途似乎并不很大,如果确定不在局域网中 联机玩游戏,那么这个协议可有可无。 3.TCP/IP协议 TCP/IP协议毫无疑问是这三大协议中最重要的一个,作为互联网的基 础协议,没有它就根本不可能上网,任何与互联网有关的操作(例如浏览 网页,收发E-mail,下载文件,网络游戏……)都离不开TCP/IP协议。不 过TCP/IP协议也是这三大协议中配置起来最麻烦的一个,单机上网还好, 而通过局域网访问互联网的话,就要配置IP地址,网关,子网掩码,DNS 服务器……等等一大堆令初学者非常头疼的参数。

选择网络协议的提示
总结一下: 局域网中传输文件---------NetBEUI协议 在局域网中联机玩游戏-----IPX/SPX协议 通过局域网访问Internet---TCP/IP协议

详见教材第26页拓展知识

1.4.2 安装网络协议软件
网上邻居----属性----本地连接----属性---Internet 协议 (TCP/IP)----安装----协 议

1.4.3 网络协议OSI模型
计算机网络是一个很复杂的信息系统。要 在一台计算机上安装一个网络协议,首先要安 装好网络适配器(网卡),然后安装对应的驱 动程序。 网络协议安装完成后,还可能需要安装其他 应用软件,如浏览器、QQ等。 为什么人们不把适网卡驱动程序、网络协议 软件和应用软件都集成到一个软件包中去呢?

问题解决方法----分层思想
因为在计算机网络的设计中,如果把 以上软件都集成到一个软件包,只要硬 件设备或应用软件稍作改动,则整个软 件包要重新设计。 对于复杂问题的解决和分析,人们常 采用一中分层的思想方法。网络的设计 也是如此。

一个生活中通信的例子

用户层

日语使用者

法语使用者

翻译层

英语翻译

英语翻译

媒体层

传真机或其他 媒体

传真机或其他 媒体

两个人通信的模型

两人通讯模型的特点: ? 模型具有三个层次 ? 相同层次的交流都是独立进行的,不受其他层次影响 ? 上下相邻两个层次之间的联系可以用“提供服务”和 “使用服务”来进行说明 OSI七层参考模型
ISO / OSI,念起来有点像绕口令。它究竟代表什么呢?答案是:开 放系统互连”(Open System Interconnection),也就是“开放系统互 连参考模型”,即有名的OSI模型。OSI标准是由一个称为ISO(国际标 准化组织),即“International Standards Organization”的组织制定的。 因此,从技术上说,它可以被称为ISO / OSI标准。

OSI模型将计算机网络的各个方面分成了互相独立的七层。对等层之 间执行相同的操作,较低的层次向它的上 一层提供服务。

物理层: OSI模型的最底层。它提出了网络的物理特性,比如连接的电缆类 型。 这里是二进制值0和1的世界,也就是数据以信号的电特性(高低电 平)来表示。 网卡、集线器、中继器等都工作在物理层。 数据链路层: 指明将要发送的每个数据包的大小、每个数据包的地址以使它们 送到指定的接收者那里。也能提供基本的错误识别和校正机制,以确 保发送的数据和接收的数据一样。 交换机工作在OSI参考模型的第二层——数据链路层上,主要功能 包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。 网络层: 就是告诉数据包从一个网络到另一个网络怎样走(术语叫“路 由”)。路由器工作在OSI模型中的第三层,即网络层。

传输层: 通过一个唯一的地址指明计算机网络上的每个节点(可能就 是你的计算机),并管理节点之间的连接。同时将大的信息分 成小块信息,并在接收节点将信息重新组合起来。 会话层: 在网络节点之间建立“会话”(你理解为谈判前的准备工作 也行)。 表示层: 负责把网络上传输的数据从一种陈述类型转换到另一种类型, 也能在数据传输前将其打乱,并在接收端将其恢复,这里使用 了复杂的技术,甚至连福尔 摩斯也难以将其弄明白。 应用层: OSI的最高层,讨论应用程序用于同网络通信所需要的技术。 在这里,我们可以看到很多熟面孔,比如HTTP(超文本传输协 议),FTP(文件传输协议),WAP(无线应用协议),SMTP (简单邮件协议)等等。

四、TCP/IP协议简介
TCP/IP(传输控制协议/网际协议)在OSI参考模型出现前10年就 存在了。TCP和IP协议以及其他100多个协议构成了tcp/ip协议簇。

? 应用层定义了面向应用的协议,网络应用都要依赖于这些不同的应用协议。 例如,电子邮件服务依赖于POP和SMTP协议,文件传输依赖于FTP协议和远程登 录所依赖的远程终端协议Telnet等。

?传输层有两个并行的协议: TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。 TCP协议负责保证数据按次序、安全、无重复地传递。TCP是一个面向连接的 协议,TCP提供高可靠性服务,用于一次传输要交换大量报文的情形,如文件传 输、远程登录等。 UDP提供高效率服务,用于一次传输交换少量报文,如即时消息通信中的ICQ、 OICQ和网络数据库查询等情形。UDP传输可靠性由应用程序提供保障,因为传 输报文数据量较少,即便是发生传输错误,必须重传,应用程序也不会期为此付 出太大的代价。 为了标识通过TCP或UDP协议所对应用层的进程是哪一个,TCP/UDP提出了协 议端口的概念。端口是TCP和UDP与应用程序打交道的访问点。如80端口是W WW(万维网)常用的端口,21与20是FTP常用的端口,23是Telnet服 务常用的端口,25是SMTP服务的端口,110是POP3服务的端口等。

IP(Internet Protocol)协议的英文名直译就是:因特网协议。从 这个名称我们就可以知道IP协议的重要性。在现实生活中,我们进行 货物运输时都是把货物包装成一个个的纸箱或者是集装箱之后才进 行运输,在网络世界中各种信息也是通过类似的方式进行传输的。IP 协议规定了数据传输时的基本单元和格式。如果比作货物运输,IP协 议规定了货物打包时的包装箱尺寸和包装的程序。 除了这些以外, IP协议还定义了数据包的递交办法和路由选择。同样用货物运输做比 喻,IP协议规定了货物的运输方法和运输路线。 TCP协议 我们已经知道了IP协议很重要,IP协议已经规定了数据传输的主 要内容,那TCP(Transmission Control Protocol)协议是做什么的 呢?不知大家发现没有,在IP协议中定义的传输是单向的,也就是说 发出去的货物对方有没有收到我们是不知道的。就好像8毛钱一份的 平信一样。那对于重要的信件我们要寄挂号信怎么办呢?TCP协议 就是帮我们寄“挂号信”的。TCP协议提供了可靠的面向对象的数 据流传输服务的规则和约定。简单的说在TCP模式中,对方发一个 数据包给你,你要发一个确认数据包给对方。通过这种确认来提供 可靠性。

网际层的IP协议 是一个不可靠的无连接协议,它提供将一个数据报 从一台计算机或设备传送到另外一台计算机或设备的 方法以及网络寻址的方法。 TCP/IP协议被认为是“开放的”,因为从其最初的 版本直到目前的最新版本都是公开的,并且是不收费 的。几十年来它也是作为网络协议随UNIX操作系统发 行的配套产品。因为因特网的流行和基于UNIX系统的 广泛应用,促使TCP/IP成为所有体系结构类型中的主 导者。

SMTP协议
邮件服务器

按 照 SM TP 协 议 发送电子邮件

登录到服务器上 获取电子邮件

电子邮件存储在 电子邮件服务器 上 接收方 发送方


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