DoD网络互联协议族设计-软件工程专业导论

DoD(美国国防部)主导的Internet的发展是一个长期的进化过程,分层模型给这种长期进化提供了进化的技术手段。从20世纪70年代初开始,一系列的工程项目、各大计算机和通信公司的产品均以这种分层模型为基础不断进行进化和发展。

图5-5是1983年归纳的协议分层情况,把图5-4归纳为5层结构,即物理层、链路层、网络层、传输层和应用层。物理层实现各种介质(无线、有线、光纤等)的数据传输。链路层实现机器到机器的数据链接,链接分为一个个子网。物理层和链路层构成了网络的体系结构。

图5-4 网络分层模型的对比

当时,美国已经在使用多种物理层、链路层和网络层的标准,这些主要是电信和电子硬件工程师考虑的问题,关注点是通信信道的带宽和速率,以及物理接口的标准化。例如,常用的以太网、光纤网等。

DoD 主要关注的是网络互联层以上的协议问题,即网络互联层、传输层、工具层和应用层。

网络互联层(包括图5-5的网络层和网络互联层)是Internet核心之一,目前主要是IP协议(参见5.3.2节的IPv4的IP包)。每个机器既可以是一台主机(host),也可能是一个路由器(router)。主机上运行应用程序或服务,路由器负责转发数据包。(www.xing528.com)

图5-5 DoD 的Internet协议分层

传输层是Internet的另一个核心。主要是TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议。TCP实现可靠的、先进先出(FIFO,First in First out)、两路连接的字节流等,实现数据包的发送和接收。

在应用层(图5-4的应用和工具层),用一个域名系统(DNS,Domain Name System)帮助解析地址,用容易记忆的名称作为编址空间(即不用像192.168.0.1的地址,而用诸如www.bupt.edu.cn的方式有利于人们记忆。

注意:互联网域名的主干解析服务器基本上都在美国。当输入一个网址时,这些服务器解释为32位的IP地址,然后,才能访问到32位编址的机器上。因此,美国具有绝对的“互联网霸权”,例如,他可以停止某个国家使用国际互联网域名解析。