网络通信课程设计

《网络通信课程设计》综合学习报告

班级：网络10-2班

学号：08103635

姓名：xxx

网络工程系

2013.7

OSI(Open System Interconnection)，开放式系统互联参考模型。是一个逻辑上的定义，一个规范，它把网络协议从逻辑上分为了7层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。每一层都有相关、相对应的物理设备，比如常规的路由器是三层交换设备，常规的交换机是二层交换设备。OSI七层模型是一种框架性的设计方法，建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题，其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯。

每一层的作用：

1.物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输，到达目的地后在转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换)。

2.数据链路层：定义了如何让格式化数据以进行传输，以及如何让控制对物理介质的访问。这一层通常还提供错误检测和纠正，以确保数据的可靠传输。

3.网络层：在位于不同地理位置的网络中的两个主机系统之间提供连接和路径选择。Internet的发展使得从世界各站点访问信息的用户数大大增加，而网络层正是管理这种连接的层。

4.传输层：定义了一些传输数据的协议和端口号，如：TCP(传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据)，UDP(用户数据报协议，与TCP 特性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据）。主要是将从下层接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。

5.会话层：通过传输层建立数据传输的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求(设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名)。

6.表示层：可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。如有必要，表示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式之间的转换。

7.应用层：是最靠近用户的OSI层。这一层为用户的应用程序提供网络服务。很多应用虽然属于应用层，但是具体工作时，也要各层的协作。

例如：“实验七：常见网络应用服务器配置及验证”中的FTP服务器：

FTP（文件传输协议）是应用层的协议，但它也基于传输层，FTP是TCP传输，使用TCP 20和21号端口，因为TCP协议是可靠传输的协议，文件传输需要的是可靠的协议来保证文件的完整和正确性，故不用UDP。FTP具体工作过程如下：

（1）FTP服务器运行FTPd守护进程，等待用户的FTP请求。

（2）用户运行FTP命令,请求FTP服务器为其服务。例：FTP 202.119.2.197

（3）FTPd守护进程收到用户的FTP请求后，派生出子进程FTP与用户进程FTP交互，建立文件传输控制连接，使用TCP端口21。

（4）用户输入FTP子命令，服务器接收子命令，如果命令正确，双方各派生一个数据传输进程FTP-DATA,建立数据连接，使用TCP端口20,进行数据传输。

（5）本次子命令的数据传输完，拆除数据连接，结束FTP-DATA进程。

（6）用户继续输入FTP子命令，重复（4）、（5）的过程，直至用户输入quit命令，双方拆除控制连接，结束文件传输，结束FTP进程。

物理地址（MAC地址）：

这里所讲的物理地址其实是属于数据链路层的地址（物理层是无法设置地址的），是标识通信节点时使用的最底层地址，该地址由所在的局域网或广域网定义，包含在数据链路层的帧中。

物理地址用于同一局域网或广域网内部的通信，地址长度和格式由局域网或广域网的类型来确定。物理地址可以是单播地址、组播地址或广播地址，具体由不同的网络类型来确定。

逻辑地址（IP地址）：

物理地址仅适用于在同一局域网或广域网内部计算机之间的通信。如果要实现在数据链路层使用不同编址方式的计算机之间的通信，仅使用物理地址是无法完成这一操作的，而需要使用逻辑地址。逻辑地址是一种通用的编址系统，用来唯一的标识每一个节点（主机），而与这一节点具体使用什么类型的物理网络无关。

端口地址：

有了物理地址和逻辑地址，就可以将数据从一台主机通过互联网发送到另一台主机。但是数据到达目的主机后并未完成整个通信过程，而必须将数据上交给对应的应用进程（应用程序）。在实际应用中，用户并不关心主机之间的通信，而关心的是运行在主机上的应用程序之间的通信，例如从一台计算机上利用Telnet远程登录到另一台计算机，或在一台计算机上使用FTP软件从另一台计算机上下载文件等。端口地址也称为端口号，其功能就是建立应用进程与逻辑地址之间的关系。

为了提高通信效率，现代计算机操作系统允许在同一台计算机上同时打开多个应用进程，每一个应用进程独立完成自己的通信任务，例如利用浏览器浏览Web页面的同时，可能利用FTP客户端软件下载文件，还可能利用邮件客户端软件收发电子邮件等。为了实现对同时发生的多种应用的支持，就需要为不同的进程分别分配不同的标识，不同的标识代表不同的端口地址。在TCP/IP网络中，端口地址的长度为16bit，地址在0~65535之间。

专用地址：

和传统意识上的私有地址不一样，这里的专用地址是应用层地址，大致有：命名服务和DNS等，OMG命名服务和DNS执行简单的从名称到对应查找值的映射。

命名服务：

命名服务（OMG）是最简单也是最基本标准CORBA服务。它提供从名称到对象引用的映射：给定一个名称，该服务返回一个存储在名称下的对象引用。

命名服务给客户程序提供了一下便利：

1、客户程序可以给对象起有意义的名称，而不必处理字符串的引用；

2、客户程序使用同一个名称却可以获得不同的引用；

3、命名服务可以使应用程序的组元访问一个应用程序的初始引用。

DNS：

DNS是解析IP时使用的，如果dns错误，直接用域名是访问不到的网站的。

一般情况下用户会使用网络提供商提供的DNS（即专用地址），但也可以使用公用的DNS：比如222.85.85.85 222.88.88.88等。