Layer
TCP
UDP
OSI层次
应用层 表示层 会话层
传输层
网络层 Internet
Layer
IGMP ICMP
IP
ARP RARP
网络层
网络接口层 Network Interface
Layer
ATM
PPP ...
Ethernet
物理连接
数据链路层 物理层
OSI与TCP/IP的关系
交换技术
相同点
TCP/IP
TCP/IP的网络层
交换技术
ICMP是一个在IP主机、路由器之间产生并传递控制消息的协议，这些控制消息包括各种网络差错 或异常的报告，比如主机是否可达、网络连通性、路由可用性等。设备发现网络问题后，产生的 ICMP消息会被发回给数据最初的发送者，以便他了解网络状况。
ICMP并不直接传送数据，也不能纠正网络错误，但作为一个辅助协议它的存在仍很有必要。因为 IP自身没有差错控制的机制，ICMP能帮助我们判断出网络错误的所在，快速解决问题。
TCP/IP中的应用层
交换技术
▪ TCP/IP协议的最高层 ▪ 通过使用其下各层提供的服务，直接向用户提供服务，是
计算机网络与用户之间的接口。 ▪ Web浏览、电子邮件、文件传输、远程登录等。 ▪ HTTP、SMTP、FTP、TFTP等。
TCP/IP中的传输层
交换技术
传输层利用网络层所提供的服务向上层提供可靠的端到端数据传输。 传输层包含两个协议——TCP和UDP。主要功能有两个：
交换技术
IP地址规划
学习目标
▪ 了解IP地址的组成结构及其类型 ▪ 了解IP地址的配置及其查询
▪ 能根据应用需求选择合适的IP地址段 ▪ 能根据需求对IP地址进行划分和汇总
一是分割（发送时）与重组（接收时）上层应用程序产生的数据。分割后的 数据附加上传输层的控制信息，这些附加的控制信息由于是加在应用层数据 的前面，因此叫做头部信息；
二是为通信双方建立端到端的连接。为了知道自己在为哪个上层的应用程序 服务，将数据准确的送达目标程序，有必要对应用程序进行标识，这个标识 就是端口号。
交换技术
TCP/IP协议结构
OSI七层模型
交换技术
网络层次
功能
典型设备
应用层
网络服务与使用者应用程序的接口
表示层
定义数据格式，数据安全，压缩方式
会话层
建立、管理和终止会话
传输层
建立端到端连接，标识应用程序
网络层
网络编址，并基于此地址进行网络系统间 的路径选择
实现在物理链路上建立、撤销、标识逻辑
数据链路层 链路，及链路复用和差错校验等功能。
TCP/IP协议
▪ TCP/IP：一个协议族 ▪ TCP：传输控制协议 ▪ IP：网际协议 ▪ 与TCP/IP相关的协议和应用程序
交换技术
TCP/IP协议栈
交换技术
TCP/IP层次
协议
应用层 Application
Layer
FTP ... Telnet
SMTP
SNMP ... DNS
传输层 Transport
OSI
分层 服务机制
不同点
分层
框架/协议
通用性 市场应用
TCP/IP与OSI都采用了层次结构。
二者都可以提供面向连接和无连接两种服务机制。（这两种机制将在 传输层一节中说明）
TCP/IP
OSI
四层 层次对应关系如上图，各层功能与 OSI对应层次相似。
TCP/IP应英特网的需求产生，先 研发协议，在发展之前并没有定义 严谨的框架。 目前已有大量成熟的协议和应用。
不适用于非TCP/IP网络。
七层 通常我们说的二层、三层协议， 二层、三层设备，指的是OSI的 层
OSI先定义功能完整的架构，再 根据架构发展相应的协议。 可以说OSI只是理论模型，本身 不是标准。它没有成熟的产品， 是制定标准时所使用的概念性框 架。
通用性高。统 的国际互联标准
TTL=3 Echo request
③
SIP:R3 TTL exceeded
目标主机B
IP包头 ICMP包
SIP：Source IP
TTL=4 Echo request
④
SIP:B Echo reply
TCP/IP的网络接口层
交换技术
▪ TCP/IP协议的最底层 ▪ 负责数据帧的发送与接收。 ▪ 以太网、X.25、帧中继、ATM、PPP等。
端口号
F TS DTS
应用层
T E MN F N P L T S TM
NP
PP
E
T
传输层
21 23 25 53 69 161
TCP
UDP
端口号
TCP/IP的网络层
交换技术
TCP/IP的网络层主要功能是编址（IP地址）、路由、数据打包。网络层包含5个协议，其中IP是核心 协议。
IP——Internet Protocol，网际协议。IP赋予主机IP地址，以便完成对主机的寻址；它与各种路由 协议协同工作，寻找目的网络的可达路径；同时IP还能对数据包进行分片和重组。IP协议不关心数 据报文的内容，提供无连接的、不可靠的服务。
TCP/IP协议
交换技术
▪ 在TCP/IP协议结构中，IP是一个网络层协议，它是为实现 计算机网络中主机之间的通信而设计的。
▪ 目前广泛使用的IP是第四版，即IPv4。 ▪ IPv6扩充了IPv4的地址空间，对IPv4协议的很多方面做了
改进。 ▪ 后续章节中除特别说明外，均以IPv4为基础进行介绍。
A Ping B
Echo request
源主机A
Echo replay
目标主机B
TCP/IP的网络层
交换技术
A Tracert B
R1
R2
R3
源主机A TTL=1 Echo request
① SIP:R1 TTL exceeded
TTL=2 Echo request
②
SIP:R2 TTL exceeded
ICMP——Internet Control Message Protocol，网际控制消息协议。ICMP为IP通信提供诊断和 错误报告功能。
ARP——Address Resolution Protocol，地址解析协议。通过已知的IP地址去获取MAC地址。
IP主要功能图
寻径
编址 172.16.33.65
同时通过物理地址完成寻址。
路由器
以太网交换机 网桥 网卡
物理层
物理介质的物理特性
HUB、光纤、 双绞线等
相关协议
FTP、Telnet、 SMTP等
JPEG、ASCⅡ、 HTML等
SQL、RPC、 NFS等
TCP、UDP、SPX
IP、IPX
Frame Relay、 PPP、ATM等
RS232、V.35等