第一章

TCP/IP網(wǎng)絡基礎第一章網(wǎng)絡基礎課程簡介課程目標課程實踐效果課程主要內容本課程對同學的要求成績評估參考書籍2第一章網(wǎng)絡基礎課程目標根據(jù)用戶需求完成系統(tǒng)的規(guī)劃設計和預算，具有提出網(wǎng)絡工程解決方案的能力和一定的技術管理能力；養(yǎng)成良好的表達、溝通和團隊協(xié)作能力，掌握快速學習方法，培養(yǎng)良好的分析問題和解決問題的能力；3第一章網(wǎng)絡基礎大型園區(qū)網(wǎng)絡設計案例——華山醫(yī)院4第一章網(wǎng)絡基礎網(wǎng)管5第一章網(wǎng)絡基礎園區(qū)網(wǎng)——企業(yè)網(wǎng)案例6第一章網(wǎng)絡基礎核心層匯聚層Cernet電信1電信2RG-SAM認證計費平臺STAR-S2150G/S2126G綜合網(wǎng)絡管理平臺服務器群STAR-S2150G/S2126G接入層2臺（RG-S6810）一卡通核心學院中心行政樓中心圖書館中心實驗室一卡通核心雙核心園區(qū)網(wǎng)——中國XX大學校園網(wǎng)案例7第一章網(wǎng)絡基礎課程實踐效果理解網(wǎng)絡工程項目的實施流程，熟悉網(wǎng)絡規(guī)劃及實施文檔撰寫；掌握園區(qū)網(wǎng)交換技術，體驗各常用局域網(wǎng)交換技術的實際應用過程，以及主流廠商產(chǎn)品的安裝配置過程；掌握園區(qū)網(wǎng)路由技術，體驗各常用局域網(wǎng)路由技術的實際應用過程，以及主流廠商產(chǎn)品的安裝配置過程；掌握廣域網(wǎng)技術，體驗路由技術、主流廠商設備的相關配置過程；掌握主機服務器技術，體驗服務器的安裝配置、各種網(wǎng)絡服務的部署過程；掌握網(wǎng)絡故障診斷與維護技術，體驗網(wǎng)絡管理與分析的工作流程與技術細節(jié)；通過工程實施過程，了解工程施工過程中團隊合作的重要性；具有一定的網(wǎng)絡分析和設計能力。8第一章網(wǎng)絡基礎本課程的主要內容

第1章TCP/IP網(wǎng)絡基礎第2章常用網(wǎng)絡應用服務的配置第3章無線網(wǎng)絡的搭建第4章構建中小型園區(qū)網(wǎng)交換基礎第5章構建中小型園區(qū)網(wǎng)路由基礎第6章構建中小型園區(qū)網(wǎng)項目實施各小組項目經(jīng)驗分享9第一章網(wǎng)絡基礎課程實驗對等網(wǎng)的組建無線網(wǎng)絡的搭建基本應用服務的配置交換機的基本配置路由器的基本配置園區(qū)網(wǎng)的設計及實施10第一章網(wǎng)絡基礎本課程對同學的要求

要求學生掌握路由交換及服務器的相關知識和技術，掌握網(wǎng)絡規(guī)劃和實施的技能,并結合理論解決實際工作中遇到的問題。11第一章網(wǎng)絡基礎成績評估期末考試 70%平時成績30%考核方式：分小組進行網(wǎng)絡規(guī)劃設計及實施，遞交方案、實施結果并完成答辯。

12第一章網(wǎng)絡基礎參考書籍《網(wǎng)絡管理與維護》，楊尚森主編，電子工業(yè)出版社，2003《計算機網(wǎng)絡工程實用教程》，石炎生編著，電子工業(yè)出版社，2007《計算機網(wǎng)絡》第5版，謝希仁編著，電子工業(yè)出版社13第一章網(wǎng)絡基礎網(wǎng)絡教學資源銳捷網(wǎng)絡教學資源：實踐教學俱樂部：e-learning網(wǎng)站：網(wǎng)絡大學網(wǎng)站：技術支持網(wǎng)站：教學咨詢熱線：010－51715910其他網(wǎng)絡資源：中國IT實驗室：網(wǎng)址鏈接：思科：面向未來的E-Learning華為技術：http://

/index.php

14第一章網(wǎng)絡基礎他們是怎么實現(xiàn)通信的呢？TOMinAmericaMaryinChinaHello

！MissYoumuch

！？15第一章網(wǎng)絡基礎第一章TCP/IP網(wǎng)絡原理基礎因特網(wǎng)的組成TCP/IP網(wǎng)絡體系結構

IP協(xié)議、ICMP協(xié)議以及ARP協(xié)議和RARP協(xié)議TCP協(xié)議和UDP協(xié)議

16第一章網(wǎng)絡基礎一、因特網(wǎng)的組成從因特網(wǎng)的工作方式上看，可以劃分為以下的兩大塊：邊緣部分（資源子網(wǎng)）由所有連接在因特網(wǎng)上的主機組成。這部分是用戶直接使用的，用來進行通信（傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻）和資源共享。核心部分

（通信子網(wǎng)）

由大量網(wǎng)絡和連接這些網(wǎng)絡的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務的（提供連通性和交換）17第一章網(wǎng)絡基礎因特網(wǎng)的核心部分（通信子網(wǎng)）因特網(wǎng)的邊緣部分(資源子網(wǎng))主機網(wǎng)絡路由器因特網(wǎng)的邊緣部分與核心部分18第一章網(wǎng)絡基礎（一）因特網(wǎng)的邊緣部分端系統(tǒng)處在因特網(wǎng)邊緣的部分就是連接在因特網(wǎng)上的所有的主機。這些主機又稱為端系統(tǒng)(endsystem)?！爸鳈CA和主機B進行通信”，實際上是指：“運行在主機A上的某個程序和運行在主機B上的另一個程序進行通信”。邊緣部分中的端系統(tǒng)中運行的程序之間的通信方式分為：客戶服務器模式Client/Server對等方式Peer-to-Peer19第一章網(wǎng)絡基礎1.客戶服務器方式客戶(client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程?？蛻舴掌鞣绞剿枋龅氖沁M程之間服務和被服務的關系?？蛻羰欠盏恼埱蠓剑掌魇欠盏奶峁┓?。網(wǎng)絡核心運行客戶端程序運行服務器端程序1.請求服務2.得到服務網(wǎng)絡邊緣客戶A客戶B20第一章網(wǎng)絡基礎2.對等連接方式對等連接對等連接(peer-to-peer，簡寫為P2P)是指兩個主機在通信時并不區(qū)分哪一個是服務請求方還是服務提供方。只要兩個主機都運行了對等連接軟件（P2P軟件），它們就可以進行平等的、對等連接通信。雙方都可以下載對方已經(jīng)存儲在硬盤中的共享文檔。

對等連接的特點對等連接方式從本質上看仍然是使用客戶服務器方式，只是對等連接中的每一個主機既是客戶又同時是服務器。例如：21第一章網(wǎng)絡基礎網(wǎng)絡邊緣網(wǎng)絡核心運行P2P程序運行P2P程序DCEF運行P2P程序運行P2P程序例如主機C請求D的服務時，C是客戶，D是服務器。但如果C又同時向F提供服務，那么C又同時起著服務器的作用。22第一章網(wǎng)絡基礎（二）因特網(wǎng)的核心部分網(wǎng)絡核心部分是因特網(wǎng)中最復雜的部分。在網(wǎng)絡核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是實現(xiàn)分組交換(packetswitching)的關鍵構件，其任務是轉發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡核心部分最重要的功能。網(wǎng)絡網(wǎng)絡網(wǎng)絡網(wǎng)絡網(wǎng)絡網(wǎng)絡網(wǎng)絡路由器路由器路由器路由器路由器路由器23第一章網(wǎng)絡基礎二、TCP/IP網(wǎng)絡體系結構

1、OSI網(wǎng)絡體系結構24第一章網(wǎng)絡基礎2、TCP/IP網(wǎng)絡體系結構25第一章網(wǎng)絡基礎兩種網(wǎng)絡體系結構的關系應用層運輸層網(wǎng)絡層表示層會話層數(shù)據(jù)鏈路層物理層7654321OSI的體系結構應用層網(wǎng)絡接口層網(wǎng)際層IP運輸層TCP/IP的體系結構SMTPDNSFTPTFTPTELNETSNMPTCPUDPIPICMPARPRARPLAN技術，以太網(wǎng)令牌環(huán)，F(xiàn)DDIWAN技術，串行線，楨中繼，ATM26第一章網(wǎng)絡基礎TCP/IP各層功能網(wǎng)絡接口層：定義與物理網(wǎng)絡的接口規(guī)范（物理層），負責接收IP數(shù)據(jù)包，傳遞給物理網(wǎng)絡（數(shù)據(jù)鏈路層）網(wǎng)際層：實現(xiàn)兩個不同IP地址的計算機的通信，這兩個主機可能位于同一網(wǎng)絡或互連的兩個不同網(wǎng)絡中。傳輸層：提供應用程序間的通信。應用層：支持應用服務，向用戶提供了一組常用的應用協(xié)議。27第一章網(wǎng)絡基礎IP地址及其表示方法我們把整個因特網(wǎng)看成一個單一的、抽象的網(wǎng)絡。IP地址就是給每個連接在因特網(wǎng)上的主機（或路由器）分配一個在全世界范圍惟一的32bit的標識符。IP地址現(xiàn)在由因特網(wǎng)名字與號碼指派公司ICANN(InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers)進行分配

三、IP協(xié)議簇（一）IP編址28第一章網(wǎng)絡基礎IP地址的編址方法分類的IP地址。這是最基本的編址方法，在1981年就通過了相應的標準協(xié)議。子網(wǎng)的劃分。這是對最基本的編址方法的改進，其標準[RFC950]在1985年通過。構成超網(wǎng)。這是比較新的無分類編址方法。1993年提出后很快就得到推廣應用。29第一章網(wǎng)絡基礎1、分類的IP地址每一類地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個字段是網(wǎng)絡號net-id，它標志主機（或路由器）所連接到的網(wǎng)絡，而另一個字段則是主機號host-id，它標志該主機（或路由器）。兩級的IP地址可以記為：IP地址::={<網(wǎng)絡號>,<主機號>}::=代表“定義為”30第一章網(wǎng)絡基礎net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

00131第一章網(wǎng)絡基礎net-idnet-idhost-id為全0net-id網(wǎng)絡地址A類地址默認子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡地址B類地址默認子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡地址C類地址默認子網(wǎng)掩碼111111111111111111111111000000000000000000000000111111111111111100000000000000001111111100000000host-id為全0host-id為全0~55~55~55D類:~55E類:~55IP地址的范圍32第一章網(wǎng)絡基礎特殊的IP地址一些特殊的IP地址用于專門的用途，一般在給網(wǎng)絡中的主機分配IP地址時作為保留地址，不進行分配。（1）回送地址:127.*.*.*（2）直接廣播地址:主機號全為255，如A類*.255.255.255（3）有限廣播地址:55，用于本網(wǎng)廣播（4）網(wǎng)絡地址:主機號為0的地址為網(wǎng)絡地址，如（5）全0地址:網(wǎng)絡系統(tǒng)啟動時使用（6）多播地址:用于特定工作組中的通信的地址（7）私有地址：A類：~54B類：~54C類：~5433第一章網(wǎng)絡基礎

網(wǎng)

1

網(wǎng)

4

網(wǎng)

3

網(wǎng)

2目的主機所在的網(wǎng)絡下一跳路由器的地址直接交付，接口1直接交付，接口0路由器R2

的路由表鏈路

4鏈路

3鏈路

2鏈路

1R2R3R101R2R3R1在路由表中，對每一條路由，最主要的是（目的網(wǎng)絡地址，下一跳地址）IP數(shù)據(jù)包：源地址：目的地址：34第一章網(wǎng)絡基礎互聯(lián)網(wǎng)中的IP地址B222.1.1.R1222.1.2.R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1互聯(lián)網(wǎng)在同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的IP地址中的網(wǎng)絡號必須是一樣的。圖中的網(wǎng)絡號就是IP地址中的net-id35第一章網(wǎng)絡基礎互聯(lián)網(wǎng)中的IP地址B222.1.1.R1222.1.2.R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1互聯(lián)網(wǎng)路由器總是具有兩個或兩個以上的IP地址。路由器的每一個接口都有一個不同網(wǎng)絡號的IP地址。36第一章網(wǎng)絡基礎劃分子網(wǎng)純屬一個單位內部的事情。這個單位對外仍然表現(xiàn)為沒有劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡。從主機號借用若干個比特作為子網(wǎng)號

subnet-id，而主機號host-id也就相應減少了若干個比特。

IP地址::={<網(wǎng)絡號>,<子網(wǎng)號>,<主機號>}2、劃分子網(wǎng)37第一章網(wǎng)絡基礎凡是從其他網(wǎng)絡發(fā)送給本單位某個主機的IP數(shù)據(jù)報，仍然是根據(jù)IP數(shù)據(jù)報的目的網(wǎng)絡號

net-id，先找到連接在本單位網(wǎng)絡上的路由器。然后此路由器在收到IP數(shù)據(jù)報后，再按目的網(wǎng)絡號net-id和子網(wǎng)號subnet-id找到目的子網(wǎng)。最后就將IP數(shù)據(jù)報直接交付給目的主機。38第一章網(wǎng)絡基礎………01014563所有到網(wǎng)絡的分組均到達此路由器我的網(wǎng)絡地址是R1R3R2網(wǎng)絡一個未劃分子網(wǎng)的B類網(wǎng)絡39第一章網(wǎng)絡基礎劃分為三個子網(wǎng)后對外仍是一個網(wǎng)絡01014563………子網(wǎng)子網(wǎng)

子網(wǎng)所有到達網(wǎng)絡的分組均到達此路由器網(wǎng)絡R1R3R240第一章網(wǎng)絡基礎子網(wǎng)掩碼從一個IP數(shù)據(jù)報的首部并無法判斷源主機或目的主機所連接的網(wǎng)絡是否進行了子網(wǎng)的劃分。使用子網(wǎng)掩碼(subnetmask)可以很方便地找出IP地址中的子網(wǎng)部分。子網(wǎng)掩碼中的1對應于IP地址中的網(wǎng)絡號和子網(wǎng)號，而子網(wǎng)掩碼中的0對應于IP地址中主機號。網(wǎng)絡地址（子網(wǎng)地址）并不僅僅是一個子網(wǎng)號，而是將主機號置為0的IP地址。如果一個網(wǎng)絡不劃分子網(wǎng)，那么該網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼就使用默認子網(wǎng)掩碼。41第一章網(wǎng)絡基礎IP地址的各字段和子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡號net-id主機號host-id兩級IP地址網(wǎng)絡號net-idhost-id三級IP地址主機號subnet-id子網(wǎng)號子網(wǎng)掩碼因特網(wǎng)部分本地部分因特網(wǎng)部分本地部分劃分子網(wǎng)時的網(wǎng)絡地址1111111111111111

1111111100000000net-idsubnet-idhost-id為全042第一章網(wǎng)絡基礎(IP地址)AND(子網(wǎng)掩碼)=網(wǎng)絡地址網(wǎng)絡號net-id主機號host-id兩級IP地址網(wǎng)絡號三級IP地址主機號net-idhost-idsubnet-id子網(wǎng)號子網(wǎng)掩碼因特網(wǎng)部分本地部分因特網(wǎng)部分本地部分劃分子網(wǎng)時的網(wǎng)絡地址1111111111111111

1111111100000000net-idsubnet-idhost-id為全0AND43第一章網(wǎng)絡基礎net-idnet-idhost-id為全0net-id網(wǎng)絡地址A類地址默認子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡地址B類地址默認子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡地址C類地址默認子網(wǎng)掩碼111111111111111111111111000000000000000000000000111111111111111100000000000000001111111100000000host-id為全0host-id為全0A類、B類和C類IP地址的默認子網(wǎng)掩碼44第一章網(wǎng)絡基礎主機H1要發(fā)送分組給H2

0目的網(wǎng)絡地址子網(wǎng)掩碼下一跳282828接口0接口1R2R1

的路由表（未給出默認路由器）3H1子網(wǎng)1：網(wǎng)絡地址

子網(wǎng)掩碼2830R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡地址28

子網(wǎng)掩碼28H2380129H3子網(wǎng)3：網(wǎng)絡地址

子網(wǎng)掩碼2要發(fā)送的分組的目的IP地址：38請注意：H1

并不知道

H2

連接在哪一個網(wǎng)絡上。H1

僅僅知道

H2

的

IP

地址是38因此

H1

首先檢查主機

38

是否連接在本網(wǎng)絡上如果是，則直接交付；否則，就送交路由器

R1，并逐項查找路由表。45第一章網(wǎng)絡基礎0目的網(wǎng)絡地址子網(wǎng)掩碼下一跳282828接口0接口1R2R1

的路由表（未給出默認路由器）H1子網(wǎng)1：網(wǎng)絡地址

子網(wǎng)掩碼2830R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡地址28

子網(wǎng)掩碼28H23380129H3子網(wǎng)3：網(wǎng)絡地址

子網(wǎng)掩碼2主機H1

首先將

本子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼28

與分組的IP地址38逐比特相“與”(AND

操作)28AND38的計算255就是二進制的全1，因此255ANDxyz=xyz，這里只需計算最后的128AND138即可。128→10000000138→10001010逐比特AND

操作后：10000000→12828128.30.33.138128.30.33.128逐比特AND

操作

H1

的網(wǎng)絡地址46第一章網(wǎng)絡基礎路由器R1再用路由表中第2個項目的

子網(wǎng)掩碼和38逐比特AND

操作0目的網(wǎng)絡地址子網(wǎng)掩碼下一跳282828接口0接口1R2R1

的路由表（未給出默認路由器）3H1子網(wǎng)1：網(wǎng)絡地址

子網(wǎng)掩碼2830R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡地址28

子網(wǎng)掩碼28H2380129H3子網(wǎng)3：網(wǎng)絡地址

子網(wǎng)掩碼228AND38=28匹配!這表明子網(wǎng)2就是收到的分組所要尋找的目的網(wǎng)絡R1

收到的分組的目的IP地址：38一致!47第一章網(wǎng)絡基礎劃分子網(wǎng)在一定程度上緩解了因特網(wǎng)在發(fā)展中遇到的困難。然而在

1992

年因特網(wǎng)仍然面臨三個必須盡早解決的問題，這就是：B類地址在1992年已分配了近一半，眼看就要在1994年3月全部分配完畢！因特網(wǎng)主干網(wǎng)上的路由表中的項目數(shù)急劇增長（從幾千個增長到幾萬個）。整個IPv4的地址空間最終將全部耗盡。3、無分類編址CIDR

1.網(wǎng)絡前綴

48第一章網(wǎng)絡基礎(1)CIDR消除了傳統(tǒng)的A類、B類和C類地址以及劃分子網(wǎng)的概念，因而可以更加有效地分配IPv4的地址空間。CIDR使用各種長度的“網(wǎng)絡前綴”(network-prefix)來代替分類地址中的網(wǎng)絡號和子網(wǎng)號。IP地址從三級編址（使用子網(wǎng)掩碼）又回到了兩級編址。CIDR最主要的特點49第一章網(wǎng)絡基礎無分類的兩級編址的記法是：

IP地址::={<網(wǎng)絡前綴>,<主機號>}CIDR還使用“斜線記法”(slashnotation)，它又稱為CIDR記法，即在IP地址后面加上一個斜線“/”，然后寫上網(wǎng)絡前綴所占的比特數(shù)（這個數(shù)值對應于三級編址中子網(wǎng)掩碼中比特1的個數(shù)）。無分類的兩級編址50第一章網(wǎng)絡基礎CIDR地址塊(2)CIDR將網(wǎng)絡前綴都相同的連續(xù)的IP地址組成“CIDR地址塊”。/20表示的地址塊共有212個地址（因為斜線后面的20是網(wǎng)絡前綴的比特數(shù)，所以主機號的比特數(shù)是12）。這個地址塊的起始地址是。在不需要指出地址塊的起始地址時，也可將這樣的地址塊簡稱為“/20地址塊”。/20地址塊的最小地址：/20地址塊的最大地址：55全0和全1的主機號地址一般不使用。51第一章網(wǎng)絡基礎52第一章網(wǎng)絡基礎CIDR地址塊劃分舉例因特網(wǎng)/22/18ISP大學X一系二系三系四系28/2692/26/2528/25/2528/25/264/2628/2692/26/24/25/264/2628/25/23

單位地址塊二進制表示地址數(shù)

ISP/1811001110.00000000.01*16384

大學/2211001110.00000000.010001*1024

一系/2311001110.00000000.0100010*512

二系/2411001110.00000000.01000110.*256

三系/2511001110.00000000.01000111.0*128

四系28/2511001110.00000000.01000111.1*12853第一章網(wǎng)絡基礎CIDR地址塊劃分舉例因特網(wǎng)/22/18ISP大學X一系二系三系四系28/2692/26/2528/25/2528/25/264/2628/2692/26/24/25/264/2628/25/23這個ISP共有64個C類網(wǎng)絡。如果不采用CIDR技術，則在與該ISP的路由器交換路由信息的每一個路由器的路由表中，就需要有64個項目。但采用地址聚合后，只需用路由聚合后的1個項目/18就能找到該ISP。54第一章網(wǎng)絡基礎（二）因特網(wǎng)控制報文協(xié)議ICMPICMP為了提高IP數(shù)據(jù)報交付成功的機會，在網(wǎng)際層使用了因特網(wǎng)控制報文協(xié)議ICMP(InternetControlMessageProtocol)。ICMP允許主機或路由器報告差錯情況和提供有關異常情況的報告。ICMP不是高層協(xié)議，而是IP層的協(xié)議。ICMP報文作為IP層數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)，加上數(shù)據(jù)報的首部，組成IP數(shù)據(jù)報發(fā)送出去。

ICMP報文的種類有兩種:差錯報告報文和回送請求和回答報文55第一章網(wǎng)絡基礎Ping(PacketInterNetGroper)Ping用來測試兩個主機之間的連通性。Ping使用了ICMP回送請求與回送回答報文。Ping是應用層直接使用網(wǎng)絡層ICMP的例子，它沒有通過運輸層的TCP或UDP。

56第一章網(wǎng)絡基礎（三）ARP與RARP

1、IP地址與硬件地址TCP報文IP數(shù)據(jù)報MAC幀應用層數(shù)據(jù)首部首部尾部首部鏈路層及以下使用硬件地址硬件地址網(wǎng)絡層及以上使用IP地址IP地址57第一章網(wǎng)絡基礎HA1HA5HA4HA3HA6主機H1主機H2路由器R1硬件地址路由器R2HA2IP1IP2局域網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)通信的路徑H1→經(jīng)過R1轉發(fā)→再經(jīng)過R2轉發(fā)→H2查找路由表查找路由表58第一章網(wǎng)絡基礎IP1HA1HA5HA4HA3HA6HA2IP6主機H1主機H2路由器R1IP層上的互聯(lián)網(wǎng)MAC幀IP2IP4IP3IP5路由器R2IP1→IP2IP1→IP2IP1→IP2從HA1

到HA3從HA4

到HA5從HA6

到HA2MAC幀MAC幀IP數(shù)據(jù)報1、在IP層抽象的互聯(lián)網(wǎng)上只能看到IP數(shù)據(jù)報2、在具體的物理網(wǎng)絡的鏈路層只能看見MAC幀而看不見IP數(shù)據(jù)報

59第一章網(wǎng)絡基礎2、地址解析協(xié)議ARP和

逆地址解析協(xié)議RARP不管網(wǎng)絡層使用的是什么協(xié)議，在實際網(wǎng)絡的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時，最終還是必須使用硬件地址。每一個主機都設有一個ARP高速緩存(ARPcache)，里面有所在的局域網(wǎng)上的各主機和路由器的IP地址到硬件地址的映射表。當主機A欲向本局域網(wǎng)上的某個主機B發(fā)送IP數(shù)據(jù)報時，就先在其ARP高速緩存中查看有無主機B的IP地址。如有，就可查出其對應的硬件地址，再將此硬件地址寫入MAC幀，然后通過局域網(wǎng)將該MAC幀發(fā)往此硬件地址。60第一章網(wǎng)絡基礎ARP響應AYXBZ主機B向A發(fā)送ARP響應分組主機A廣播發(fā)送ARP請求分組ARP請求ARP請求ARP請求ARP請求00-00-C0-15-AD-1808-00-2B-00-EE-0A我是，硬件地址是00-00-C0-15-AD-18我想知道主機

的硬件地址我是硬件地址是08-00-2B-00-EE-0AAYXBZ00-00-C0-15-AD-1861第一章網(wǎng)絡基礎應當注意的問題ARP是解決同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。如果所要找的主機和源主機不在同一個局域網(wǎng)上，那么就要通過ARP找到一個位于本局域網(wǎng)上的某個路由器的硬件地址，然后把分組發(fā)送給這個路由器，讓這個路由器把分組轉發(fā)給下一個網(wǎng)絡。剩下的工作就由下一個網(wǎng)絡來做。從IP地址到硬件地址的解析是自動進行的，主機的用戶對這種地址解析過程是不知道的。只要主機或路由器要和本網(wǎng)絡上的另一個已知IP地址的主機或路由器進行通信，ARP協(xié)議就會自動地將該IP地址解析為鏈路層所需要的硬件地址。62第一章網(wǎng)絡基礎逆地址解析協(xié)議RARP逆地址解析協(xié)議RARP使只知道自己硬件地址的主機能夠知道其IP地址。這種主機往往是無盤工作站。因此RARP協(xié)議目前已很少使用。63第一章網(wǎng)絡基礎四、TCP和UDP協(xié)議從通信和信息處理的角度看，運輸層向它上面的應用層提供通信服務，它屬于面向通信部分的最高層，同時也是用戶功能中的最低層。物理層網(wǎng)絡層運輸層應用層數(shù)據(jù)鏈路層面向信息處理面向通信用戶功能網(wǎng)絡功能64第一章網(wǎng)絡基礎運輸層為相互通信的應用進程提供了邏輯通信54321運輸層提供應用進程間的邏輯通信主機A主機B應用進程應用進程路由器1路由器2AP1LAN2WANAP2AP3AP4IP層LAN1AP1AP2AP4端口端口54321IP協(xié)議的作用范圍運輸層協(xié)議TCP和UDP的作用范圍AP365第一章網(wǎng)絡基礎端口是運輸層服務訪問點TSAP,端口用一個16bit端口號進行標志。端口的作用就是讓應用層的各種應用進程都能將其數(shù)據(jù)通過端口向下交付給運輸層，以及讓運輸層知道應當將其報文段中的數(shù)據(jù)向上通過端口交付給應用層相應的進程。從這個意義上講，端口是用來標志應用層的進程。端口號只具有本地意義，即端口號只是為了標志本計算機應用層中的各進程。在因特網(wǎng)中不同計算機的相同端口號是沒有聯(lián)系的。兩類端口:一類是熟知端口，其數(shù)值一般為0~1023。當一種新的應用程序出現(xiàn)時，必須為它指派一個熟知端口。如FTP為21，TELNET為23等。另一類則是一般端口，用來隨時分配給請求通信的客戶進程。66第一章網(wǎng)絡基礎端口在進程之間的通信中所起的作用應用層運輸層網(wǎng)絡層TCP報文段UDP用戶數(shù)據(jù)報應用進程TCP復用

IP復用UDP復用

TCP報文段UDP用戶數(shù)據(jù)報

應用進程端口端口TCP分用UDP分用IP分用IP數(shù)據(jù)報IP數(shù)據(jù)報發(fā)送方接收方67第一章網(wǎng)絡基礎插口(socket)TCP使用“連接”(而不僅僅是“端口”)作為最基本的抽象，同時將TCP連接的端點稱為插口(socket)，或套接字、套接口。插口和端口、IP地址的關系是：IP地址3端口號15003,1500插口(socket)68第一章網(wǎng)絡基礎TCP/IP的運輸層有兩個不同的協(xié)議：(1)用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP(UserDatagramProtocol)(2)傳輸控制協(xié)議TCP(TransmissionControlProtocol)TCPUDPIP應用層與各種網(wǎng)絡接口運輸層69第一章網(wǎng)絡基礎TCP與UDP的區(qū)別:UDP在傳送數(shù)據(jù)之前不需要先建立連接。對方的運輸層在收到UDP報文后，不需要給出任何確認。雖然UDP不提供可靠交付，但在某些情況下UDP是一種最有效的工作方式。TCP則提供面向連接的服務。TCP不提供廣播或多播服務。由于TCP要提供可靠的、面向連接的運輸服務，因此不可避免地增加了許多的開銷。這不僅使協(xié)議數(shù)據(jù)單元的首部增大很多，還要占用許多的處理機資源。70第一章網(wǎng)絡基礎TCP的流量控制與擁塞控制滑動窗口的概念TCP的運輸連接管理 運輸連接的三個階段71第一章網(wǎng)絡基礎用三次握手建立TCP連接SYN,SEQ=x主機BSYN,ACK,SEQ=y,ACK=x

1ACK,SEQ=x+1,ACK=y

1被動打開主動打開確認確認主機A連接請求72第一章網(wǎng)絡基礎五、應用層協(xié)議

1、域名系統(tǒng)DNS域名系統(tǒng)概述許多應用層軟件經(jīng)常直接使用域名系統(tǒng)DNS(DomainNameSystem)，但計算機的用戶只是間接而不是直接使用域名系統(tǒng)。因特網(wǎng)的域名系統(tǒng)DNS是一個聯(lián)機分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并采用客戶服務器方式。DNS完成名字到IP地址的解析工作。名字到域名的解析是由若干個域名服務器程序完成的。域名服務器程序在專設的結點上運行，運行該程序的機器稱為域名服