《网络协议原理》课件.ppt

网络协议原理

课程介绍：目标、内容、评估方式课程目标理解网络协议的基本概念和原理；掌握各种常见网络协议的应用；了解网络协议的发展趋势；培养网络协议分析和解决问题的能力。课程内容OSI模型、TCP/IP模型、IP协议、TCP协议、UDP协议、DNS协议、HTTP协议、SMTP协议、FTP协议、网络安全协议、网络管理协议、网络监控工具等。评估方式

为什么学习网络协议？理解网络通信基础网络协议是网络通信的基石，理解网络协议有助于深入理解网络通信的原理。解决网络问题掌握网络协议有助于分析和解决各种网络问题，提高网络维护和管理能力。开发网络应用了解网络协议有助于开发高效、可靠的网络应用，满足各种业务需求。适应技术发展

网络协议的重要性1保障网络互联互通网络协议定义了网络设备之间通信的规则，保障不同厂商、不同类型的设备能够互联互通，实现信息共享。2规范网络行为网络协议规范了网络设备的各种行为，例如数据传输格式、错误处理机制等，确保网络运行的稳定性和可靠性。3促进网络技术发展

网络协议的发展历史早期阶段各厂商自定义协议，互操作性差，网络规模小。标准化阶段OSI模型出现，TCP/IP模型逐渐成为主流，网络协议标准化进程加快。高速发展阶段互联网普及，各种新型网络协议不断涌现，网络技术飞速发展。未来阶段

OSI模型概述应用层提供网络应用服务。1表示层数据格式转换、加密解密。2会话层连接管理、会话控制。3传输层提供可靠的数据传输服务。4网络层实现网络互联、路由选择。5数据链路层提供数据帧的传输服务。物理层提供物理连接，传输比特流。

OSI七层模型详解层级功能协议应用层提供网络应用服务HTTP、FTP、SMTP、DNS表示层数据格式转换、加密解密SSL、TLS会话层连接管理、会话控制NetBIOS传输层提供可靠的数据传输服务TCP、UDP网络层实现网络互联、路由选择IP、ICMP、RIP、OSPF数据链路层提供数据帧的传输服务以太网、PPP物理层提供物理连接，传输比特流电缆、光纤

物理层：传输介质、编码方式传输介质双绞线、光纤、无线电波等，用于传输比特流。编码方式曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等，将数字信号转换为适合在物理介质上传输的模拟信号。接口标准定义了物理连接器的类型、信号电压等，确保不同设备之间的物理连接能够正常工作。

数据链路层：MAC地址、帧结构1MAC地址用于唯一标识网络设备，例如以太网卡的MAC地址。2帧结构定义了数据帧的格式，包括源MAC地址、目的MAC地址、数据载荷等。3差错控制采用CRC校验等技术，检测和纠正数据传输过程中的错误。

网络层：IP地址、路由协议IP地址用于唯一标识网络中的设备，实现设备之间的寻址和通信。目前主要使用IPv4和IPv6两种地址格式。路由协议RIP、OSPF等协议用于动态维护路由表，实现数据包在网络中的最佳路径选择。ICMP协议用于在IP主机和路由器之间传递控制消息，例如ping命令就是基于ICMP协议实现的。

传输层：TCP/UDP协议TCP协议面向连接的可靠传输协议，提供三次握手、四次挥手、滑动窗口、拥塞控制等机制，保障数据可靠传输，适用于对数据可靠性要求高的应用，例如文件传输、网页浏览等。UDP协议面向无连接的不可靠传输协议，传输速度快，适用于对实时性要求高的应用，例如视频会议、在线游戏等。

会话层：连接管理、会话控制连接建立建立网络连接，例如客户端与服务器之间建立TCP连接。数据交换在连接上进行数据交换，例如客户端向服务器发送请求，服务器向客户端返回响应。连接释放释放网络连接，例如客户端与服务器之间断开TCP连接。

表示层：数据格式转换、加密解密1数据格式转换将不同格式的数据转换为网络传输所需的通用格式，例如将文本、图片、音频等数据转换为二进制数据。2加密解密对数据进行加密，保障数据传输的安全性，例如采用SSL/TLS协议对HTTP请求进行加密。3数据压缩对数据进行压缩，减少数据传输量，提高传输效率。

应用层：HTTP、FTP、SMTP等协议HTTP用于网页浏览等应用。FTP用于文件传输等应用。SMTP用于邮件发送等应用。

TCP/IP模型概述1应用层提供网络应用服务。2传输层提供可靠或不可靠的数据传输服务。3网际层实现网络互联、路由选择。4网络接口层提供物理连接，传输比特流。

TCP/IP四层模型详解层级功能协议应用层提供网络应用服务HTTP、FTP、SMTP、DNS传输层提供可靠或不可靠的数据传输服务TCP、UDP网际层实现网络互联、路由选择IP、ICMP网络接口层提供物理连接，传输比特流以太网、PPP

网络接口层：物理层和数据链路层物理层提供物理连接，传输比特流。1数据链路层提供数据帧的传输服务。2

网际层：IP协议、ICMP协议IP协议用于实现网络互联、路由选择，是TCP/IP协