第8篇 常用信息系統集成技術(一)網絡協議與標準(信息系統集成規范)
本篇介紹網絡協議與網絡標準的基本概念和相關知識
網絡協議與網絡標準
1、網絡協議基本概念:網絡協議是為計算機網絡中進行數據交換而建立的規則、標準或約定的集合。
2、網絡協議組成要素:網絡協議分別由語義、語法和時序三個要素組成。語義是解釋控制信息每個部分的含義,它規定了需要發出何種控制信息,以及完成的動作與做出什么樣的響應;語法是用戶數據與控制信息的結構與格式,以及數據出現的順序;時序是對事件發生順序的詳細說明。三個要素可以形象描述為:語義表示要做什么,語法表示要怎么做,時序表示做的順序。
3、OSI協議:國際化標準組織(ISO)和國際電報電話咨詢委員會(CCITT)聯合制定的開放系統互連參考模型(Open System Interconnect,OSI),目的是為異種計算機互連提供一個共同的基礎和標準框架,并為保持相關標準的一致性和兼容性提供共同的參考。OSI采用了分層的結構化技術,從下到上共分為七層:
- (1)物理層:該層包括物理連網媒介,如電纜連線連接器。該層的協議產生并檢測電壓以便發送和接收攜帶數據的信號。具體標準有RS232、V.35、RJ-45、FDDI;
- (2)數據鏈路層:它控制網絡層與物理層之間的通信。它的主要功能是將從網絡層接收到的數據分割成特定的可被物理層傳輸的幀。常見的協議有IEEE 802.3/.2、HDLC、PPP、ATM;
- (3)網絡層:其主要功能是將網絡地址(例如,IP地址)翻譯成對應的物理地址(例如,網卡地址),并決定如何將數據從發送方路由到接收方。在TCP/IP協議中,網絡層具體協議有IP、ICMP、IGMP、IPX、ARP等;
- (4)傳輸層:主要負責確保數據可靠、順序、無錯地從A點傳輸到B點。如提供建立、維護和拆除傳送連接的功能;選擇網絡層提供最合適的服務;在系統之間提供可靠的、透明的數據傳送,提供端到端的錯誤恢復和流量控制。在TCP/IP協議中,具體協議有TCP、UDP、SPX;
- (5)會話層:負責在網絡中的兩節點之間建立和維持通信,以及提供交互會話的管理功能,如三種數據流方向的控制,即一路交互、兩路交替和兩路同時會話模式。常見的協議有RPC、SQL、NFS;
- (6)表示層:如同應用程序和網絡之間的翻譯官,在表示層,數據將按照網絡能理解的方案進行格式化;這種格式化也因所使用網絡的類型不同而不同。表示層管理數據的解密加密、數據轉換、格式化和文本壓縮。常見的協議有JPEG、ASCII、GIF、DES、MPEG;
- (7)應用層:負責對軟件提供接口以使程序能使用網絡服務,如事務處理程序、文件傳送協議和網絡管理等。在TCP/IP協議中,常見的協議有HTTP、Telnet、FTP、SMTP。
4、IEEE 802規范:定義了網卡如何訪問傳輸介質(如光纜、雙絞線、無線等),以及如何在傳輸介質上傳輸數據的方法,還定義了傳輸信息的網絡設備之間連接建立、維護和拆除的途徑。
(1)遵循IEEE 802標準的產品包括:網卡、橋接器、路由器以及其他一些用來建立局域網絡的組件;
(2)IEEE 802規范包括:802.1(802協議概論)、802.2(邏輯鏈路控制層LLC協議)、802.3(以太網的CSMA/CD載波監聽多路訪問/沖突檢測協議)、802.4(令牌總線Token Bus協議)、802.5(令牌環Token Ring協議)、802.6(城域網MAN協議)、802.7(FDDI寬帶技術協議)、802.8(光纖技術協議)、802.9(局域網上的語音/數據集成規范)、802.10(局域網安全互操作標準)、802.11(無線局域網WLAN標準協議);
(3)以太網規范IEEE802.3是重要的局域網協議,內容包括:
(4)FDDI/光纖分布式數據接口是一項局域網技術;
(5)廣域網協議包括:PPP點對點協議、ISDN綜合業務數字網、xDSL(DSL數字用戶線路的統稱:HDSL、SDSL、MVL、ADSL)DDN數字專線、x.25、FR幀中維、ATM異步傳輸模式。
5、TIP/IP協議:TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,傳輸控制協議/網際協議)是指能夠在多個不同網絡間實現信息傳輸的協議簇。TCP/IP協議不僅僅指的是TCP 和IP兩個協議,而是指一個由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等協議構成的協議簇, 只是因為在TCP/IP協議中TCP協議和IP協議最具代表性,所以被稱為TCP/IP協議。
(1)應用層協議:
- FTP(File Transfer Protocol,文件傳輸協議);
- TFTP(Trivial File Transfer Protocol,簡單文件傳輸協議);
- HTTP(Hyper Text Transfer Protocol,超文本傳輸協議);
- SMTP(Simple Mail Transfer Protocol,簡單郵件傳輸協議);
- DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,動態主機配置協議);
- Telent(遠程登錄協議);
- DNS(Domain Name System,域名系統);
- SNMP(Simple Network Management Protocol,簡單網絡管理協議)。
(2)傳輸層協議:
- TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)是一種面向連接的、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議,有助于提供可靠性;
- UDP(User Datagram Protocol,用戶數據報協議)是一種無連接、不可靠的協議,有助于提高傳輸速率;
(3)網絡層協議:
- IP(Internet Protocol,網際互連協議);
- ICMP(Internet Control Message Protocol,網際控制報文協議);
- IGMP(Internet Group Management Protocol,網際組管理協議);
- ARP(Address Resolution Protocol,地址解析協議):用于動態地完成IP地址向物理地址的轉換;
- RARP(Reverse Address Resolution Protocol,反向地址轉換協議)。