ZXR10_I_02_200904

TCP/IP原理和子網規(guī)劃V1.0本章學習目標掌握TCP/IP體系結構與相關原理熟悉IPv4編址方法與子網規(guī)劃內容提示TCP/IP原理IPv4編制方法TCP/IP最早使用的協(xié)議棧全球事實上的通訊標準HostInternetTCP/IPHost應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層應用層傳輸層網絡層數據鏈路層TCP/IP與OSI參考模型比較TCP/IP協(xié)議棧應用層會話層表示層傳輸層TCPUDP網絡層ICMPRARPARPIGMPIP數據鏈路層物理層網絡接口層由底層網絡定義的協(xié)議SMTPFTPTELNETDNSSNMPNFSTFTP提供應用程序間接口建立端到端連接提供編址和路由功能物理介質訪問二進制數據流傳輸TCP/IP封裝過程TCP/IP數據流封裝過程：網絡接口層IP層TCP層應用層用戶數據TCP段

網絡接口層IP層TCP層應用層IP包用戶數據TCP段實際物理網絡的幀IP包實際傳輸PDUdatasegmentpacketframe實際物理網絡的幀bits應用層傳輸層網絡層網絡接口層文件傳輸

-TFTP -FTP -NFSE-Mail -SMTP遠程登錄

-Telnet -rlogin網絡管理

-SNMP名稱管理

-DNS應用層傳輸層TransmissionControlProtocol(TCP)UserDatagramProtocol(UDP)應用層傳輸層網絡層網絡接口層傳輸層的功能分割上層應用程序建立主機應用程序間端到端的連接將數據段從一臺主機傳到另一臺主機保證數據傳送的可靠性端口號TCPF

T

PTransport

LayerT

E

L

N

E

TD

N

SS

N

M

PT

F

T

PS

M

T

PUDPApplication

Layer2123255369161服務器一般都是通過知名端口號來識別應用程序的端口號用來標示互相通信的應用程序端口號TCP傳輸控制協(xié)議源端口(16)目的端口(16)序列號(32)首部長度(4)確認號(32)保留(6)Codebits(6)窗口大小(16)TCP校驗和(16)緊急指針(16)TCP選項數據01631源端口目的端口HostADest.port=23.

將數據包送到我的TELNET端口102823SPDPHostZTelnetZTCP端口號多個連接時端口號的使用源端口目的端口HostA102823SPDPHostZTelnetZTelnetZ102923Ijustsent#10.源端口目的端口序號#確認序號#102823SourceDest.10Seq.0Ack.TCP序號和確認號綜述Ijustsent#10.Ijustgot#10,nowIneed#11.102823SourceDest.10Seq.1Ack.102823SourceDest.11Seq.1Ack.源端口目的端口序號#確認序號#TCP序號和確認號綜述Ijustsent#10.Ijustgot#10,nowIneed#11.102823SourceDest.10Seq.1Ack.102823SourceDest.11Seq.2Ack.102823SourceDest.11Seq.1Ack.源端口目的端口序號#確認序號#TCP序號和確認號綜述102823SourceDest.11Seq.2Ack.102823SourceDest.10Seq.1Ack.102823SourceDest.11Seq.1Ack.102823SourceDest.12Seq.2Ack.Ijustgot#11,nowIneed#12.Ijustsent#11.TCP序號和確認號綜述源端口目的端口序號#確認序號#SendSYN(seq=100ctl=SYN)SYNreceivedHostAHostB1TCP三次握手/建立連接SendSYN(seq=100ctl=SYN)SYNreceivedSendSYN,ACK(seq=300ack=101ctl=syn,ack)HostAHostBSYNreceived12TCP三次握手/建立連接SendSYN(seq=100ctl=SYN)SYNreceivedSendSYN,ACK(seq=300ack=101ctl=syn,ack)Established(seq=101ack=301ctl=ack)HostAHostB123SYNreceivedTCP三次握手/建立連接為了建立或初始化一個連接，兩個TCP通信者必須同步各自的初始序號。初始序列號是建立一個TCP連接時的開始號，用于跟蹤通信順序并確保每個數據包傳輸時無丟失。FIN的ACKFIN的ACKFINFIN應用程序關閉主機A主機B應用程序關閉

TCP四次握手/終止連接Windowsize=1Send1Receive1SenderReceiver窗口控制Windowsize=1Send1Receive1Ack2SenderReceiver基本概念—窗口控制Windowsize=1Send1Receive1Ack2Send2Receive2SenderReceiver基本概念—窗口控制Windowsize=1Send1Receive1Ack2Send2Receive2Ack3SenderReceiver基本概念—窗口控制Windowsize=1Send1Receive1Ack2Send2Receive2Ack3Send1Send2Receive1Receive2Windowsize=3Send3Receive3SenderReceiverSenderReceiver基本概念—窗口控制Windowsize=1Send1Receive1Ack2Send2Receive2Ack3Send1Send2Receive1Receive2Windowsize=3Send3Receive3Ack4SenderReceiverSenderReceiver基本概念—窗口控制Windowsize=1Send1Receive1Ack2Send2Receive2Ack3Send1Send2Receive1Receive2Windowsize=3Send3Receive3Ack4Send4SenderReceiverSenderReceiver基本概念—窗口控制UDP用戶報文協(xié)議Sourceport(16)Destinationport(16)Length(16)Data(ifany)Bit0Bit15Bit16Bit31Checksum(16)8

Bytes無序號及確認不可靠、面向無連接

高效、快速TCPUDP是否面向連接面向連接無連接是否提高可靠性可靠傳輸不提供可靠性是否流量控制流量控制不提供流量控制傳輸速度慢快協(xié)議開銷大小TCP/UDP比較InternetProtocol(IP)地址解析/反向解析協(xié)議（ARP/RARP）互聯(lián)網控制消息協(xié)議（ICMP）應用層傳輸層網絡層網絡接口層網絡層路由、尋徑功能，提供主機到主機的連接功能IP數據包格式版本(4)目的IP地址(32)IP選項數據01631頭部長度(4)服務類型(8)總長度(16)標識符(16)標志

(3)片偏移(13)存活時間(8)協(xié)議(8)報頭校驗和(16)源IP地址(32)

協(xié)議類型字段決定目的地的上層協(xié)議類型傳輸層網絡層TCPUDP協(xié)議號IP176ICMPApplicationTransportInternetDataLinkPhysicalDestination

UnreachableEcho(Ping)OtherICMP1

ICMP消息類型：

錯誤消息詢問消息ARP工作機制IP:=???我需要IP地址為主機的物理地址實現(xiàn)IP地址向MAC地址的映射本地ARP解析ARP工作過程IP:=???我聽到廣播包了，這條消息是給我的，這是我的物理地址.我需要IP地址為主機的物理地址ARP工作過程IP:Ethernet:0800.0020.1111IP:=???我聽到廣播包了，這條消息是給我的，這是我的物理地址.我需要IP地址為主機的物理地址ARP工作過程實現(xiàn)IP地址向MAC地址的映射本地ARP解析IP:Ethernet:0800.0020.1111IP:=???我聽到廣播包了，這條消息是給我的，這是我的物理地址.我需要IP地址為主機的物理地址Ethernet:0800.0020.1111IP=???我的IP地址是什么？RARP工作機制RARP工作機制實現(xiàn)MAC地址向IP地址的映射Ethernet:0800.0020.1111IP:5Ethernet:0800.0020.1111IP=???我聽到廣播包了.你的IP地址是5我的IP地址是什么？內容提示TCP/IP原理IPv4編制方法SADAHDRDATAIPv4地址介紹IP地址唯一標識一臺網絡設備32位二進制數IPv4地址02118172.161212NetworkHost..Fei_1/1Fei_1/21ClassA:Bits:0Network（8bit）Host891617242532Range(1-126)1ClassB:Bits:10Network(16bit)Host891617242532Range(128-191)1ClassC:Bits:110Network(24bit)

Host891617242532Range(192-223)1ClassD:Bits:1110××××組播891617242532Range(224-239)IP地址分類1ClassE:Bits:11110×××891617242532Range(240-255)保留地址特殊IP地址

RFC1918中規(guī)定如下地址是私有地址：－55、－55、－55

用于廣播，也稱定向廣播，需要指定目標網絡主機地址全1用于指定網絡本身，稱之為網絡地址或者網絡號主機地址全0指本地節(jié)點(一般為)，用于測試網卡及TCP/IP軟件網絡用途地址

11111111可用主機地址數量計算

172

1600

10101100

00010000

00000000

0000000016

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

NetworkHost

00000000

00000001

11111111

11111111

11111111

11111110......

00000000

00000011

11111101123655346553565536-...265534N2N-2=216-2=65534沒有子網的編址…...5354采用自然掩碼，不對網段進行細分。比方說B類的，掩碼為。00600050Fei_1/1Fei_1/2172.162160NetworkHost..NetworkInterfaceNewRoutingTableSubnet有子網的編址Fei_1/2Fei_1/1子網掩碼172160025525500IP地址缺省掩碼8位子網掩碼網絡位主機位子網位主機位也可寫作“/16”其中16表示掩碼的位數11111111111111110000000000000000也可寫作“/24”其中24表示掩碼的位數網絡位主機位網絡位2552552550111111111111111111111111帶子網劃分的子網掩碼網絡位擴展了8位16網絡位主機位6017220101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000000000000000000000000010子網位網絡地址128192224240248252254255帶子網劃分的子網掩碼(續(xù))6092101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010161722128網絡地址128192224240248252254255128192224240248252254255網絡位擴展了10位網絡位主機位子網位16172216010101100000100001010000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst609241地址計算示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst609212161722160地址計算示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst60921237地址計算示例161722160101011001111111100010000111111111111111110100000110000001000000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst60921234地址計算示例16172216010101100111111110001000011111111111111111010000011000000100000000000001010111111HostMaskSubnetBroadcastLastFirst6092123456地址計算示例1617221601010110011111111000100001111111111111111101000001100000010000000000000101011111110000001HostMaskSubnetBroadcastLastFirst6092123456162160地址計算示例161722160地址計算示例101011001111111100010000111111111111111110100000110000001000000000000010101111111000000110111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst60921234567161722160地址計算示例101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010101011000001000000000010101111111010110000010000000000101000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst609212345678161722160地址計算示例101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000