J基础篇_第2章网络模型及TCPIP协议簇cll
第二章网络技术基础知识
（4）传输层 传输层是第一个端到端，也即主机到主机的层次。传输 层提供的端到端的透明数据传输服务，使高层用户不必关心 通信子网的存在。 （5）会话层 会话层是进程到进程的层次，其主要功能是组织和同步 不同的主机上各种进程间的会话。会话层负责在两个会话层 实体之间进行会话连接的建立和拆除。 （6）表示层 表示层为上层用户提供共同的数据或信息的语法表示变 换。数据压缩和加密也是表示层可提供的表示变换功能。 （7）应用层 应用层是OSI参考模型的最高层。它包含了各种各样的 协议，这些协议往往直接针对用户的需要，如HTTP、 POP3、SMTP、FTP等协议。
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2.3.1 IP协议
IP是Internet主机到主机的网络层传输协议，是一个不 可靠的、无连接的数据报协议，也就是说IP尽力将一个分组 传递到目的地，但并不提供任何保证。这与现实生活中的邮 局投递信件一样，邮局尽它最大努力投递信件，但它并不保 证总是成功的。 IP协议以包的形式传输数据，这种包我们称之为数据报。 每个数据报都将单独传输，它们可能通过不同的路径传输， 因此有可能在到达目的地时次序发生了变化。这一点将在第 3章中的分组交换技术中介绍。
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2.2.3 OSI和TCP/IP两种模型的比较
1．两种参考模型的异同点 （1）两种模型有相似之处 OSI和TCP/IP两种模型都是基于独立的协议栈的概念建立的；各层的 功能大体相似，尤其是传输层及其以上的层都是为通信提供端到端的、与 网络无关的传输服务及面向用户的以应用为主导的服务。 （2）OSI与TCP/IP模型不同之处 首先，OSI参考模型的协议和层次，接口和服务的概念比较明确，与 面向对象的编程技术比较吻合。因此OSI参考模型中的协议比TCP/IP有较 好的隐藏性，更换新的协议也更容易。 其次，OSI参考模型有7层，而TCP/IP模型只有4层。 其三，两个参考模型在面向连接和无连接的通信范围有所不同。OSI 参考模型在网络层支持无连接和面向连接的通信，而在传输层仅有面向连 接的通信。但在TCP/IP模型中，网络层仅有无连接通信，而传输层却支 持无连接和面向连接的通信选择，这对请求—应答协议是非常有用的。
《TCPIP协议》PPT课件
TCP帧结构 帧结构
0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 -------------------------------+-------------------------------+ +-------------------------------+-------------------------------+ | Source Port | Destination Port | -------------------------------+-------------------------------+ +-------------------------------+-------------------------------+ | Sequence Number | ---------------------------------------------------------------+ +---------------------------------------------------------------+ | Acknowledgment Number | +-------+-----------------------+-------------------------------+ -------+-----------------------+-------------------------------+ | Data | |U|A|P|R|S|F| | | Offset| Reserved |R|C|S|S|Y|I| Window | | | |G|K|H|T|N|N| | -------+-----------------------+-------------------------------+ +-------+-----------------------+-------------------------------+ | Checksum | Urgent Pointer | -------------------------------+---------------+---------------+ +-------------------------------+---------------+---------------+ | Options | Padding | -----------------------------------------------+---------------+ +-----------------------------------------------+---------------+ | data | ---------------------------------------------------------------+ +---------------------------------------------------------------+
网络协议基础入门指南
网络协议基础入门指南第一章：计算机网络与网络协议的概念计算机网络是指将多个计算机通过通信设备连接起来，实现信息的传输与共享。
网络协议是指在计算机网络中，用于规定数据交换格式、通信规则和错误处理等一系列规范，以实现计算机之间的通信。
第二章：OSI（开放式系统互联）参考模型OSI参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一种网络协议参考模型。
它将计算机网络的通信过程分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每一层都有不同的功能和协议。
第三章：TCP/IP协议族TCP/IP是一种常用的网络协议族，它包含了多种协议，如IP、TCP、UDP、HTTP等。
IP协议负责将数据包从源主机发送到目标主机，TCP协议提供可靠的连接服务，UDP协议提供无连接的传输服务，HTTP协议用于在Web上传输超文本。
第四章：IP地址与子网掩码IP地址是计算机在网络中的唯一标识，它分为IPv4和IPv6两种版本。
IPv4使用32位二进制数表示，IPv6使用128位二进制数表示。
子网掩码用于划分网络中的子网，通过将IP地址与子网掩码进行逻辑与操作，可以确定主机所在的子网。
第五章：传输层协议TCP和UDPTCP协议提供面向连接的可靠数据传输，通过三次握手建立连接、流量控制和拥塞控制等机制保证数据的完整性和可靠性。
UDP协议提供无连接的不可靠数据传输，适用于实时性要求高的应用。
第六章：网络层协议IPIP协议负责将数据包从源主机发送到目标主机，在数据包传输过程中，通过IP地址进行寻址和路由选择，实现数据的传输和路由。
第七章：应用层协议HTTP和FTPHTTP协议是Web应用最常用的协议，它定义了客户端和服务器之间的通信规则，实现了Web页面的访问和数据的传输。
FTP协议用于文件传输，支持文件的上传、下载和目录操作。
第八章：数据链路层和物理层数据链路层负责将数据包转换为比特流，并在物理层进行传输。
在有线网络中，物理层使用电压和电流来传输比特；在无线网络中，物理层使用无线电波来传输比特。
第2章计算机网络技术基础课程课件设计网络体系结构与网络协议
• 层次（layer）
• 协议（protocol）
• 接口（interface）
• 体系结构（architecture）
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层次（layer）
• • • • • • • • 层次是人们对复杂问题处理的基本方法； 将总体要实现的很多功能分配在不同层次中； 对每个层次要完成的服务及服务要求都有明确规定； 不同的系统分成相同的层次； 不同系统的最低层之间存在着“物理”通信； 不同系统的对等层次之间存在着“虚拟”通信； 对不同系统的对等层之间的通信有明确的通信规定； 高层使用低层提供的服务时，并不需要知道低层服务 的具体实现方法。
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会话层的主要功能：
• 负责维护两个结点之间的传输链接，以便确保点到点 传输不中断； • 管理数据交换。
表示层的主要功能：
• • • • 用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式； 数据格式变换； 数据加密与解密； 数据压缩与恢复。
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应用层的主要功能:
• 为应用程序提供了网络服务; • 应用层需要识别并保证通信对方的可用性，使得 协同工作的应用程序之间的同步; • 建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制。
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接口（interface）
• 接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点; • 同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口， 低层向高层通过接口提供服务; • 只要接口条件不变、低层功能不变，低层功能的具 体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。
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网络体系结构（network architecture）
第 2章 网络体系结构与网络协议
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本章学习要求：
• • • • 掌握：协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念。 掌握：网络体系结构的层次化研究方法。 掌握：OSI参考模型及各层的基本服务功能。 掌握： TCP/IP 参考模型的层次划分、各层的基本服务 功能与主要协议。 • 了解：OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较。 • 了解：网络协议标准组织，RFC文档、Internet草案与 Internet协议标准的制定过程。
网络技术基础(第二章)
如上例中楼上老人与楼下电话员间的传话口。
莆田学院计算机教研室 2003年3月
【名词解释】网络体系结构
网络体系结构（architecture） 计算机网络的各层、层中协议和层间接口的集合。 体系即“系统”，中文中常用来描述有比较明显层次 结构的系统（如科学体系、政治体系等）。 为了完成计算机间的通信协作，把开放系统互连的功 能划分成定义明确的层次，并规定了对等层实体间通 信的协议；而在相邻层之间都有层间接口，接口定义 了下层向上层提供的服务。在协议的控制下，各对等 层实体间的通信使得每一层能够向上一层提供服务， 从而实现了网络的通信。网络各层、对等层进行通信 的协议以及相邻层接口的集合称为网络体系结构。
所用语分言 层莆次田方的言通信结英构语；其次，层“不次知之所云间”不是语相言层互“孤协议立”的不，兼容 通信方而式是电密话 切相关的电，脑上层的功能“不是可建沟通立”在下传层输层的“基协议础”上不，兼容
【例2下】如层果为让上一莆层田提老供妪与某北些京服的莆务田，藉而科学且家每林层兰英还进应行有如下一的定“的通信规”
【层协议】
分层体系结构中，某层功能实现的方法和方式。 通信双方同层协议必须一致。 层间服务只表示能为上层做什么，层协议则规定 了本层功能如何实现。只要不改变提供的服务， 本层实体可以任意地改变它们的协议。
如上例中楼下向楼上老人提供传话功能(服务)，但楼下电 话员之间如何通话，则由双方商定（协议）。
【层接口】
体系结构中的层、服务、调用与接口
N层向相邻的高层提供服务 N层向相邻的低层调用服务 相邻的高层协议通过服务访问点(SAP)调用低层协议 接口是指两相邻协议层之间所有的调用和服务访问点
TCP-IP基础 TCP-IP工作模型
TCP/IP基础TCP/IP工作模型介绍OSI 模型我们已经知道TCPIP能够应用在不同的网路﹐这就必须要有一套大家都遵守的的标准才能保证彼此能够沟通。
因为数据通讯领域的专用属于和技术实在太广泛了﹐没有任何一位电脑专家能够熟悉全部的内容。
因此必须有一套公认而且通用的参考架构以供厘清各项标准。
在我们了解TCPIP 协定之前﹐有一个公认的网路模型我们必须要先了解的﹐它就是由International Standardization Organisation (ISO) 于1978年开始开发的一套标准架构﹕Reference Model for Open System Interconnection (OSI) 模型。
OSI 常被引用来说明数据通讯协定的结构及功能﹐成为讨论通讯时代共同依据﹐已经被通讯界广泛实用且有一致的认知了。
OSI 把数据通讯的各种功能分为七个层级﹐各司其职﹐但有相互依存﹑合作。
但在功能上﹐它们又可以被划分为两组﹕·网路群组﹕由实体层﹑资料连接层﹑和网路层组成。
·使用者群组﹕由传送层﹑会谈层﹑表现层﹑和应用层组成。
您可以从下图看各个协定层的排列关系﹕应用层(Application)表现层(Presentation)会谈层(Session)传送层(Transport)网路层(Network)资料连接层(Data Link)实体层(Physical)OSI 参考模型OSI 提供了一个很有用的模式去解释各个不同层面的网路协定﹐这些协定就像堆积木一样﹐层层叠上去﹐因此此一架构常被称为堆叠(stack)﹐或是协定堆叠。
每一个协定都只和与之对应的协定沟通﹐然后将结构向相邻的协定解释。
彼此之间如何传送资料都有必然的协定﹐而且层层相扣﹐共同协力完成任务。
各层无需知道其他层是如何工作的﹐只关心相同层级的协定就行﹔但层与层之间却有一套既定协议相互交换处理结果。
这样有一个很明显的好处是﹕这留给各层都有自己的设计与发展空间﹐当某一层要进行协定更新﹐其他层无需同时被修改。
Tcpip协议基础知识
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目录
什么是TCP/IP 什么是TCP/IP TCP/IP的介绍 TCP/IP的介绍 TCP/IP通讯协议 TCP/IP通讯协议 TCP/IP整体构架概述 TCP/IP整体构架概述 TCP/IP中的协议 TCP/IP中的协议 IP TCP IP地址及其分类 IP地址及其分类 A类地址 B类地址 C类地址 TCP/IP的主要特点 TCP/IP的主要特点 优点 缺点 TCP与UDP的区别 TCP与UDP的区别 第 3 页
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TCP/IP介绍 TCP/IP介绍
TCP/IP中的协议 TCP/IP中的协议 1.IP 2.TCP
以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功 以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功 能,都是如何工作的
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TCP/IP中的协议 TCP/IP中的协议
IP 网际协议IP是TCP/IP的心脏,也是网络层中最重要的协议. 网际协议IP是TCP/IP的心脏,也是网络层中最重要的协议. IP层接收由更低层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包, IP层接收由更低层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包, 并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层;相反,IP层也把从TCP或 并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层;相反,IP层也把从TCP或UDP 层接收来的数据包传送到更低层.IP数据包是不可靠的,因为IP并没有做任 层接收来的数据包传送到更低层.IP数据包是不可靠的,因为IP并没有做任 何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏.IP数据包中含有发送 何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏.IP数据包中含有发送 它的主机的地址(源地址)和接收它的主机的地址(目的地址). 高层的TCP和UDP服务在接收数据包时,通常假设包中的源地址是有效的. 高层的TCP和UDP服务在接收数据包时,通常假设包中的源地址是有效的. 也可以这样说,IP地址形成了许多服务的认证基础,这些服务相信数据包是 也可以这样说,IP地址形成了许多服务的认证基础,这些服务相信数据包是 从一个有效的主机发送来的.IP确认包含一个选项,叫作IP 从一个有效的主机发送来的.IP确认包含一个选项,叫作IP source routing, routing, 可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径.对于一些TCP和 可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径.对于一些TCP和UDP 的服务来说,使用了该选项的IP包好像是从路径上的最后一个系统传递过来 的服务来说,使用了该选项的IP包好像是从路径上的最后一个系统传递过来 的,而不是来自于它的真实地点.这个选项是为了测试而存在的,说明了它 可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接.那么,许多依靠IP源地址 可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接.那么,许多依靠IP源地址 做确认的服务将产生问题并且会被非法入侵.
网络技术基础第2章(完成)1
第二章OSI参考模型和TCP/IP协议学习要求理解OSI 七层模型中每一层的主要功能。
理解明数据在OSI参考模型中传递过程重点：OSI参考模型的分层结构、TCP /IP协议，以及它们之间的对应关系。
2.1分层次的网络体系结构在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据就必须遵守一些事先约定好的规则，这些规则明确规定了所交换的数据的格式和相关的同步问等等。
这些在网络中的数据交换所制定的规则、标准、或约定即称为网络协议。
2.1.1 计算机网络的分层模型网络协议主要由以下三部分组成。
（1）语法，即数据信息与控制信息的结构和格式。
（2）语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作，以及作出何种应答。
（3）同步，即事件实现顺序的详细说明。
由此可见网络协议是计算机网络中不可缺少的部分。
图2.1 网络分层模型的示意图图2.1 给出了计算机网络分层模型的示意图，该模型将计算机网络中的每台机器抽象为若干层(layer)，每层实现一种相对独立的功能。
优点：（1）各层之间独立，每一层并不需要知道下一层是如何实现的，仅仅知道通过该层提供的接口服务即可。
（2）灵活性好，当任何一层发生变化，只要接口不变，其他各层均不受影响。
（3）结构上分割开，各层均可采用最合适的技术（4）易于维护和实现，因为整个系统被分层若干个相对独立的系统，使得实现和调试整个系统变得相对容易（5）能促进标准化工作，因为每一层的功能及服务均做了详细的说明。
计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构。
2．2 ISO/OSI 网络参考模型1979 年，国际标准化组织（ISO）成立了一个分委员会来专门研究一种用于开放系统的计算机网络体系结构，并于1983 年正式提出了开放式系统互连OSI（Open System Interconnection）参考模型，简称OSI/RM。
这是一个定义连接异种计算机的标准体系结构，所谓开放是指任何计算机系统只要遵守这一国际标准，就能同其他位于世界上任何地方的、也遵守该标准的计算机系统进行通信。
《计算机网络基础》模块二 计算机网络体系结构
处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装 入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将 数据报发往适当的网络接口。
处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻径--假 如该数据报已到达信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给 适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该 数据报。
TCP是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通讯时完成 时要拆除连接，由于TCP是面向连接的所以只能用于点对点的通讯。
TCP提供的是一种可靠的数据流服务，采用“带重传的肯定确认” 技术来实现传输的可靠性。TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进 行流量控制，所谓窗口实际表示接收能力，用以限制发送方的发送速度。
未做子网划分的IP地址：网络号＋主机号
做子网划分后的IP地址：网络号＋子网号＋子网主机号
也就是说IP地址在化分子网后，以前的主机号位置的一部分给了子网号， 余下的是子网主机号
3.划分子网
在划分子网之前，一定要考虑网络目前的需求和将来的需求计划。划分 子网主要从以下方面考虑:
• 网络中物理段的数量（即要划分的子网数量） • 每个物理段的主机的数量
2N-2 = 216-2 = 65534
二、IP地址的子网划分
IP地址除了由主机地址和网络类型决定的网络地址之外，还支持用户 根据自己网络的实际需要创建子网络。
1.子网掩码
它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及 哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP 地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络 地址和主机地址两部分。
（4）传输层(transport layer)： O S I 模型中最重要的 一层。
计算机网络基础-段标 第2章
⑶ IP协议的主要功能
IP协议主要承担了在网际进行数据报无连接的传送、数据报寻址和差错控 制，向上层提供IP数据报和IP地址，并以此统一各种网络的差异性(不同的网 络其帧结构不同)。
第二章 网络体系结构与协议
2.传输控制协议（TCP）
传输控制协议TCP属于TCP/IP协议群中的传输层，是一种面向连接的子协 议，在该协议上准备发送数据时，通信节点之间必须建立起一个连接，才能提供 可靠的数据传输服务。TCP协议位于IP协议的上层，通过提供校验和、流控制及 序列信息弥补IP协议可靠性上的缺陷。 ⑴ TCP报文结构
⑴ 在发送方主机上，应用层将数据流传递给传输层； ⑵ 传输层将接收到的数据流分解成以若干字节为一组的TCP段，并在每一段上增加 一个带序号的的TCP报头，传递给IP层； ⑶ 在IP层将TCP段作为数据部分，再增加一个含有发送方和接收方IP地址的包头组 成分组或包，同时还要明确接收方的物理地址及到达目的主机路径，将此数据包和 物理地址传递给数据链路层； ⑷ 数据链路层将IP分组作为数据部分并加上帧报头组成一个“帧”，交由物理层接 收主机或IP网间路由器； ⑸ 在目的主机处，数据链路层将帧去掉帧头，将IP分组交给IP层； ⑹ IP层检查IP包头，如果包头中校验和与计算出来的不一致，则丢弃此报文分组， 如果检验和与计算出来的一致，则去掉IP报头，将TCP段传送到TCP层； ⑺ TCP层检查序号，确认是否为正确的TCP段； ⑻ TCP层计算TCP报头和数据校验和，如果计算出来的校验和与报头的校验和不符 合，则丢弃此TCP段，如果检验和正确，则去掉TCP包头，并将真正的数据传递给 应用层，同时发出“确认收到”的信息； ⑼ 在接收方主机上的应用层收到一个数据流正好与发送方所发送的数据流完全一样。
应用层 与用户进程的接口，即相当于做什么？ 表示层 数据格式的转换，即相当于对方看起来像什么？ 会话层 会话的管理与数据传输的同步，即相当于该谁讲话和从何处讲？ 传输层 从端到端经网络透明地传输报文，即相当于对方在何处？
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第二章网络模型与TCP/IP协议簇2.1概论TCP/IP起源于1969年美国国防部（DOD：The United States Department Of Defense）高级研究项目管理局（APRA:Advanced Resarch Projects Agency）对有关分组交换的广域网（Packet-Switched wide-area network）科研项目，因此起初的网络称为ARPANET。
1973年TCP（传输控制协议）正式投入使用，1981年IP（网际协议）协议投入使用，1983年TCP/IP协议正式被集成到美国加州大学伯克利分校的UNIX版本中，该“网络版”操作系统适应了当时各大学、机关、企业的旺盛的连网需求，因而随着该免费分发的操作系统的广泛使用，TCP/IP协议得到了流传。
TCP/IP技术得到了众多厂商的支持，不久就有了很多分散的网络。
所有这些单个的TCP/IP网络都互联起来称为INTERNET。
基于TCP/IP协议的Internet已逐步发展成为当今世界上规模最大、拥有用户和资源最多的一个超大型计算机网络，TCP/IP协议也因此成为事实上的工业标准。
IP网络正逐步成为当代乃至未来计算机网络的主流。
本章主要对TCP/IP协议组件进行概述，着重介绍TCP/IP协议簇模型及各层次协议的处理机制。
2.2网络模型与TCP/IP协议簇早在TCP/IP协议出现之前，国际标准化组织（ISO）就提出了开放系统互连（OSI）网络模型，为网络的设计、开发、编程、维护提供了便利的分而治之的思想，其先进性、科学性、实用性是不言而喻的。
TCP/IP协议不是单纯的两个协议，是一组不同层次上的多个协议的组合，常称为TCP/IP协议簇或者互联网协议簇，为实现整个网络的互联提供指导，其层次组合已很难用OSI的七层模型来套用，它是OSI模型的浓缩，将原来的七层模型合并为四层协议的体系结构，自顶向下分别是应用层、传输层、网络层和链路层，没有OSI参考模型的会话层和表示层，一般认为TCP/IP的会话和表示功能是在传输层完成的。
OSI 参考模型和TCP/IP协议簇两者结构如图2-1所示。
图2-1 网络模型与TCP/IP协议簇每一层的功能如下：链路层：有时也称作数据链路层或网络接口层，通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应第二章网络模型及TCP/IP协议簇-2-的网络接口卡。
它们一起处理与电缆（或其他任何传输媒介）的物理接口细节。
在TCP/IP协议簇中，链路层的协议比较多，它决定了网络形态，但很多都不是专门为TCP/IP设计的。
常用的链路层协议包括：以太网协议、PPP协议、帧中继协议、ATM等。
网络层：有时也称作互连网层，处理分组在网络中的活动，例如分组的路由选择。
在TCP/IP协议簇中，网络层协议包括IP协议（网际协议），ICMP协议（Internet互连网控制报文协议），ARP/RARP（地址解析/逆向地址解析协议），以及IGMP协议（Internet组管理协议）。
传输层：主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。
在TCP/IP协议簇中，有两个互不相同的传输协议：TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议），它们分别承载不同的应用。
应用层：负责处理特定的应用程序细节。
几乎各种不同的TCP/IP实现都会提供下面这些通用的应用程序：·Telnet 远程登录·FTP 文件传输协议·SMTP 用于电子邮件的简单邮件传输协议·SNMP 简单网络管理协议严格来讲，分层模型的动机就是将各层的功能尽量独立，每层的功能对另一层来说是透明的，只对通信的另一端负责，为编程和诊断提供良好的层次隔离，然而实际情况并非如此，首先软件编程上完全按照分层模型来做，编程效率会降低，与其分层，不如按功能实现来模块化。
其次，对于许多功能实现来说，必须实现两层子间的交互，这又违背了当初的出发点，比如链路层在成帧时需要接收端的物理地址，该地址必须由网络层处理ARP地址解析才行，简单地将ARP放在那一层都有些牵强。
所以说，分层模型对于理解网络的抽象性是有益处的，它有助于指导网络入门，但并不是网络的精髓，只有结合具体的系统分析才有实际意义。
2.2.1TCP/IP封装过程如下图2-2分析TCP/IP的封装是如何进行的。
数据由文本username组成，它被封装在传输层的段中，该段再封装到网络层报文包中，网络层报文包再封装到数据链路帧，以便在所选的介质上传送。
当系统接收到数据时，是拆封/多路分解过程。
当数据沿着协议栈向上传递时，检查帧的格式，决定网络类型，并去掉帧的格式，检查内含的报文包，决定传输协议。
数据由某个传输层处理，最后数据递交给正确的应用程序。
路由器提示： username：传输层：传输层数据段＝头（SP、DP）＋数据（username：）网络层：网络层数据包＝头（SA、DA）＋传输层数据段数据链路层：数据链路层帧＝头（DMAC、SMAC）＋网络层数据包＋TR图2-2 TCP/IP封装ZXR10 电信级路由交换机培训教材（基础篇）-3-2.2.2 协议栈多路复用图2-3 TCP/IP 协议多路复用在TCP/IP 协议栈各个层次中的段、报文包和帧头部中都有控制字节，对于传送数据时，是标识数据源；对于接收数据时，是标识处理数据的上层。
图2-3说明了TCP/IP 协议栈内部的控制字节。
当从物理介质收到帧时，以太网控制器只将帧的MAC 地址与控制器卡的（包括接口所认识的广播及多路广播地址）MAC 地址一致的报文传递到上层。
以太网软件接收帧并检查协议类型代码以决定帧中数据类型，如代码0x800表明所封装的是IP 报文包，0806表明所封装的是ARP 报文包。
网络层报文包由IP 处理。
检查IP 头部及目的地址的有效性，若目的地址是本系统的，检查报文协议标识码（ID ）。
协议ID 决定哪个协议应该接收此数据包。
如协议代码6表示TCP ，协议代码17表示UDP 。
接下来通过检查TCP 段或UDP 数据报文以确定端口号，从而识别由哪个应用接收数据。
如端口号23留给Telnet ，端口号25留给SMTP 。
TCP/IP 协议簇的内涵十分丰富，并非只有TCP 和IP 两个协议，它已经围绕IP 发展成为了一个庞大的家族，这里我们将介绍TCP/IP 协议簇中最常见、最重要的部分。
2.3链路层协议根据分层操作的思想，每一层对上一层送来的数据进行处理时要加上一个报头（首部信息），有时还要加上尾部信息，这称为数据包封装。
链路层的工作是将IP 数据包按照链路协议定义的格式进行封装，并按照硬件接口的编码方式转成合适的基带信号发送到传输介质上。
该层数据一般称为数据帧。
常见的以太网（IEEE 802.3等）、令牌环网（IEEE 802.5）、帧中继、ATM 、HDLC 、PPP 、Q.921都是链路层协议，但每个协议的封装格式各不相同。
例如以太网（Ethernet II ）协议的封装格式如图2-4。
第二章网络模型及TCP/IP协议簇-4-图2-4 常见的以太网（Ethernet II）协议的封装格式两字节的协议类型字段用来识别封装的协议类型：0800表示封装的是IP数据包，0806表示封装的是ARP地址解析请求/应答数据包，8035表示封装的是RARP请求/应答数据包，8137表示封装的是IPX数据包。
封装好的数据帧在线路空闲时（用CSMA/CD载波侦听多路存取/碰撞检测的方法来检测）按照曼彻斯特编码将数据转成高低电平发送到线路上。
线速路由器中常用的一种链路层帧格式为点到点协议（PPP）中的HDLC帧格式，IP数据包被封装成ISO HDLC帧格式，然后再映射进同步数字序列SDH中去透明传输，路由器上这样的接口常称为POS接口（Packet over SDH）。
PPP in HDLC帧格式如图2-5所示。
图2-5 PPP in HDLC帧格式协议字段为0021时表示数据部分为IP数据包，C021表示数据部分为LCP链路控制协议，8021为NCP 网络控制协议，C023为PAP密码验证，C223为CHAP质询握手验证协议。
2.4网络层协议比较严格的说网络层的协议就是IP，ICMP、ARP/RARP是帮助IP完成寻址的功能，因此也被认为是第三层的协议。
2.4.1IP协议全球INTERNET网的广泛应用使IP协议深入人心。
IP协议以其简单、有效、开放性成为事实上的工业标准。
IP协议使异种网互联方便可行，尤其值得一提的是它对下层通信技术有巨大包容性。
IP协议作为通信子网的最高层，提供无连接的数据报传输机制。
IP协议是点到点的，核心问题是寻径。
它向上层提供统一的IP数据报，使得各种物理帧的差异性对上层协议不复存在。
互连网协议IP是TCP/IP 体系中两个最重要的协议之一。
与IP协议配套使用的还有三个协议：地址转换协议ARP（Address Resolution Protocol）反向地址转换协议RARP（Reverse Address Resolution Protocol）Internet控制报文协议ICMP（Internet Control Message Protcol）ZXR10 电信级路由交换机培训教材（基础篇）图2-6 IP协议及其相关协议如图2-6中画出了这三个协议和IP协议的关系。
在这一层中，ARP和RARP画在最下面，因为IP经常要使用着两个协议。
ICMP画在这一层的上部，因为它要使用IP协议。
下图2-7是IP数据报的格式。
图2-7 TP数据报格式从上图可看出，一个IP数据报由首部和数据两部分组成。
首部的前一部分长度是固定的20个字节，后面部分的长度则是可变长度。
下面介绍首部各字段的意义。
版本，该字段占4bit，指IP协议的版本。
通信双方使用的IP协议的版本必须一致。
目前使用的IP 协议版本为4，下一代的版本为IPv6。
首部长度，该字段占4bit，可表示的最大数值是15个单位（一个单位为4字节），因此IP的首部长度的最大值是60字节。
普通IP数据包是没有任选项的，因此该字段的值为5。
如果有任选项，该字段值最大为15。
路由器收到IP包后对此字段要做检查，带任选项的IP数据包在转发前要做特殊处理。
当IP分组的首部长度不是4字节的整数倍时，必须利用最后一-5-第二章网络模型及TCP/IP协议簇-6-个填充字段加以填充。
这样，数据部分永远在4字节的整数倍时开始，实现起来会比较方便。
服务类型，该字段共8位长，前三个比特表示优先级，它可使数据报具有8个优先级中的一个。
第4个比特是D比特，表示要求有最小延迟。
第5个比特是T比特，表示要求有最大吞吐量。
第6个比特是R比特，表示要求有更高的可靠性，即在数据报传递过程中，被结点交换机丢弃的概率要更小些。