網(wǎng)絡(luò)協(xié)議工程網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)：48學(xué)時，10學(xué)時上機(jī)計(jì)算機(jī)專業(yè)：32學(xué)時，6學(xué)時上機(jī)

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：TCP/IP協(xié)議參考教材：?TCP/IP詳解卷1：協(xié)議?機(jī)械工業(yè)出版社?TCP/IP權(quán)威教程〔第7版〕?清華大學(xué)出版社?TCP/IP協(xié)議族〔第2版〕?清華大學(xué)出版社?用TCP/IP進(jìn)行網(wǎng)際互聯(lián)第一卷：原理、協(xié)議與結(jié)構(gòu)〔第四版〕?電子工業(yè)出版社?TCP/IP協(xié)議原理與應(yīng)用?

清華大學(xué)出版社教材說明內(nèi)容安排IP協(xié)議IP動態(tài)路由UDP協(xié)議TCP協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議第一章概述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簡介TCP/IP體系結(jié)構(gòu)模型

IP地址及DNS

封裝與分用端口

TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)和RFC

協(xié)議分析本章小結(jié)1.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簡介 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為不同系統(tǒng)提供共同的用于通信的環(huán)境，或稱為通信雙方有關(guān)通信規(guī)那么約定的集合。語法語義同步發(fā)E-mail打印文件mail喂，請用中文,慢一點(diǎn)！出錯了，請重發(fā)！協(xié)議三要素1.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簡介協(xié)議三要素語法：數(shù)據(jù)與控制信息的格式、數(shù)據(jù)編碼等，即“怎么講〞。語義：控制信息的內(nèi)容，需要做出的動作及響應(yīng)，即“講什么〞。同步：時間先后順序和速度匹配，即“序速度控制〞。舉例－打語法：號碼，8位數(shù)字編碼。語義：控制信號，響應(yīng)動作，講話內(nèi)容。同步：甲撥通乙，乙的響，乙聽見鈴聲，接聽。1.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簡介為減少協(xié)議設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性，便于維護(hù)，提高運(yùn)行效率，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)采用分層結(jié)構(gòu)，因此協(xié)議也分層。每一層都建立在下層之上，為上層提供一定的效勞，并對上層屏蔽效勞實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)層OSI〔開放系統(tǒng)互聯(lián)〕參考模型傳輸層會話層表示層應(yīng)用層物理層數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層傳輸層互聯(lián)網(wǎng)層網(wǎng)絡(luò)訪問層TCP/IP模型1.2TCP/IP體系結(jié)構(gòu)模型TCP/IP協(xié)議(TransferControlnProtocol/InternetProtocol)叫做傳輸控制/網(wǎng)際協(xié)議，又稱作網(wǎng)際協(xié)議族，是Internet國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的根底。雖然從名字上看TCP/IP包括兩個協(xié)議，傳輸控制協(xié)議(TCP)和網(wǎng)際協(xié)議(IP)，但TCP/IP實(shí)際上是一組協(xié)議，是Internet協(xié)議族，如：遠(yuǎn)程登錄、文件傳輸和電子郵件等，每種協(xié)議采用不同的格式和方式傳送數(shù)據(jù)，它們相互補(bǔ)充、相互配合，形成多個協(xié)議的集合。TCP和IP協(xié)議是保證數(shù)據(jù)完整傳輸?shù)膬蓚€最根本協(xié)議。設(shè)計(jì)目標(biāo)：不同種類計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方便進(jìn)行相互通信；跨長距離互聯(lián)系統(tǒng)；強(qiáng)壯和可靠傳輸。1.2TCP/IP體系結(jié)構(gòu)模型TCP/IP是四層協(xié)議系統(tǒng)：應(yīng)用層〔Applicationlayer〕，傳輸層〔TCP層，Hosttohostortransportlayer〕，網(wǎng)絡(luò)層〔Internet層，Internetlayer〕和鏈路層〔網(wǎng)絡(luò)訪問層或網(wǎng)絡(luò)接口層，Networkinterfacelayer〕。ApplicationLayerTransportLayerInternetLayerNetworkInterfaceLayer傳輸層UDPTCP應(yīng)用層FTPHTTPTELNETSMTPDHCP網(wǎng)絡(luò)層IPICMPIGMPARPRARP鏈路層EthernetATMISDNFDDI1.2TCP/IP體系結(jié)構(gòu)模型網(wǎng)絡(luò)接口層：實(shí)際網(wǎng)絡(luò)硬件的接口。網(wǎng)絡(luò)層：處理分組在網(wǎng)絡(luò)中的活動。IP是這一層最重要的協(xié)議，它是一種無連接協(xié)議，不負(fù)責(zé)下層的傳輸可靠性。IP不提供可靠性、流控制或者錯誤恢復(fù)。傳輸層：為上層應(yīng)用程序提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸，傳輸層同時支持多個應(yīng)用。常用的傳輸層協(xié)議有TCP和UDP。應(yīng)用層：由使用TCP/IP進(jìn)行通信的程序提供。一個應(yīng)用就是一個用戶進(jìn)程，通常與另一個進(jìn)程通信。1.2TCP/IP體系結(jié)構(gòu)模型－網(wǎng)絡(luò)互連將網(wǎng)絡(luò)互相連接起來要使用一些中間設(shè)備(或中間系統(tǒng))，ISO的術(shù)語稱之為中繼(relay)系統(tǒng)，有的稱為連接設(shè)備，可以分成五種設(shè)備:1.轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)，是工作在物理層的設(shè)備，將局域網(wǎng)的兩個網(wǎng)段連接。2.集線器〔hub〕－多端口轉(zhuǎn)發(fā)器。3.網(wǎng)橋或橋接器(bridge)，既工作在物理層又工作在數(shù)據(jù)鏈路層，可以過濾信號，檢查分組目的地址，決定是轉(zhuǎn)發(fā)還是丟棄，而轉(zhuǎn)發(fā)器沒有此功能。4.路由器(router)，是一個三層設(shè)備，用于物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。路由器是個互聯(lián)設(shè)備，把局域網(wǎng)和或互聯(lián)網(wǎng)連接起來；而轉(zhuǎn)發(fā)器和網(wǎng)橋只能把局域網(wǎng)連接起來。5.網(wǎng)關(guān)(gateway)工作在網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)。1.2TCP/IP體系結(jié)構(gòu)模型－網(wǎng)絡(luò)互連網(wǎng)絡(luò)互連有多種方式，其中使用最多的是網(wǎng)橋互連和路由器互連。網(wǎng)橋是在鏈路層上對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連，而路由器那么是在網(wǎng)絡(luò)層上對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連。網(wǎng)橋使得多個局域網(wǎng)〔LAN〕組合在一起，這樣對上層來說就好似是一個局域網(wǎng)。路由器利用網(wǎng)絡(luò)層定義的“邏輯〞上的網(wǎng)絡(luò)地址〔即IP地址〕來區(qū)別不同的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互連和隔離，保持各個網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立性。路由器的好處是為不同類型的物理網(wǎng)絡(luò)提供連接：以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、點(diǎn)對點(diǎn)的鏈接和FDDI等。舉例：一個包含兩個網(wǎng)絡(luò)的互連網(wǎng)：一個以太網(wǎng)和一個令牌環(huán)網(wǎng)，通過一個路由器互相連接。盡管這里是兩臺主機(jī)通過路由器進(jìn)行通信，實(shí)際上以太網(wǎng)中的任何主機(jī)都可以與令牌環(huán)網(wǎng)中的任何主機(jī)進(jìn)行通信。

1.2TCP/IP體系結(jié)構(gòu)模型－網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)1.3IP地址互聯(lián)網(wǎng)上每個接口必須有一個唯一的Internet地址〔IP地址〕。IP地址為32bit，分成5類，從A類到E類。ClassCByte4Byte3Byte2Byte1ClassBHost網(wǎng)絡(luò)號Host網(wǎng)絡(luò)號Host0ClassAClassD多播組號ClassE〔留待后用〕網(wǎng)絡(luò)號101101110111101.3IP地址區(qū)分各類地址的最簡單方法是看它的第一個十進(jìn)制整數(shù)。右圖列出了各類地址的起止范圍。

多接口主機(jī)具有多個IP地址，其中每個接口都對應(yīng)一個IP地址。由于互聯(lián)網(wǎng)上的每個接口必須有一個唯一的IP地址，因此必須要有一個管理機(jī)構(gòu)為接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分配IP地址。這個管理機(jī)構(gòu)就是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心〔InternetNetworkInformationCentre〕，稱作InterNIC。InterNIC只分配網(wǎng)絡(luò)號。主機(jī)號的分配由系統(tǒng)管理員來負(fù)責(zé)。。分配給濟(jì)南大學(xué)C類地址為：問題：濟(jì)南大學(xué)是哪類地址？1.3IP地址－特殊的IP地址私有地址：～55inclassA～55inclassB～55inClassC環(huán)回地址：A類網(wǎng)絡(luò)地址127是一個保存地址，用做網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本地機(jī)進(jìn)程間通信，域名系統(tǒng)：在TCP/IP領(lǐng)域中，域名系統(tǒng)〔DNS〕是一個分布的數(shù)據(jù)庫，由它來提供IP地址和主機(jī)名之間的映射信息。DNS1.4封裝與分用 下層在上層的消息前面添加自己的前綴，即報(bào)頭。在有些情況下，也可能在報(bào)文尾部添加報(bào)尾，這種方法叫做封裝。以下圖中幀頭和幀尾下面所標(biāo)注的數(shù)字是典型以太網(wǎng)幀首部的字節(jié)長度。1.4封裝與分用 當(dāng)目的主機(jī)收到一個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀時，數(shù)據(jù)開始從協(xié)議棧中由底向上升，去掉各層協(xié)議加上的報(bào)文首部。每層協(xié)議盒都要去檢查報(bào)文首部中的協(xié)議標(biāo)識，以確定接收數(shù)據(jù)的上層協(xié)議。這個過程稱作分用〔DemultIPlexing〕，分用是封裝的逆過程。1.5客戶－效勞器模型大局部網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序在編寫時都假設(shè)一端是客戶，另一端是效勞器，目的是為了讓效勞器為客戶提供一些特定的效勞。如FTP、TELNET等。

可以將這種效勞分為兩種類型：重復(fù)型或并發(fā)型。并發(fā)效勞器的優(yōu)點(diǎn)在于它是利用生成其他效勞器的方法來處理客戶的請求。也就是說，每個客戶都有它自己對應(yīng)的效勞器。如果操作系統(tǒng)允許多任務(wù)，那么就可以同時為多個客戶效勞。一般來說，TCP效勞器是并發(fā)的，而UDP效勞器是重復(fù)的。1.6端口效勞器端：TCP和UDP采用16bit的端口號〔表示0-65535范圍內(nèi)的任何值〕來識別應(yīng)用程序，0-255為保存，256-1024為UNIX特定效勞保存。詳細(xì)內(nèi)容參見://。效勞器一般都是通過知名端口號來識別。例如，F(xiàn)TP效勞器的TCP端口號都是21，每個Telnet效勞器的TCP端口號都是23，每個TFTP效勞器的UDP端口號都是69。任何TCP/IP實(shí)現(xiàn)所提供的效勞都用知名的1～1023之間的端口號。這些知名端口號由Internet號分配機(jī)構(gòu)〔InternetAssignedNumbersAuthority,IANA〕來管理。

客戶端：客戶端通常對它所使用的端口號并不關(guān)心，只需保證該端口號在本機(jī)上是唯一的就可以了?？蛻舳丝谔栍址Q作臨時端口號〔存在時間很短暫〕。這是因?yàn)樗ǔＶ皇窃谟脩暨\(yùn)行該客戶程序時才存在，而效勞器那么只要主機(jī)開著的，其效勞就運(yùn)行。大多數(shù)TCP/IP實(shí)現(xiàn)給臨時端口分配1024～5000之間的端口號。1.7TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)和RFC標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(InternationalStandardsOrganization)是世界上最為著名的國際標(biāo)準(zhǔn)組織之一，它主要由美國國家標(biāo)準(zhǔn)組織ANSI與其他國家的國家標(biāo)準(zhǔn)組織代表所組成。ISO對網(wǎng)絡(luò)最主要的奉獻(xiàn)是為OSI建立它的參考模型。IEEE 國際電子電器工程師協(xié)會IEEE(TheInstituteofElectricalandElectronicEngineer)是世界上最大的專業(yè)組織之一。對網(wǎng)絡(luò)而言，IEEE做了一項(xiàng)很大的奉獻(xiàn)，即IEEE802協(xié)議的制定。802主要用于定義局域網(wǎng)，比較著名的有802.3的CSMA/CD與802.5的TokenRing。1.7TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)和RFC標(biāo)準(zhǔn)化過程－有四個小組在負(fù)責(zé)Internet技術(shù)Internet協(xié)會〔ISOC,InternetSociety〕 推動、支持和促進(jìn)Internet不斷增長和開展的專業(yè)組織，它把Internet作為全球研究通信的根底設(shè)施。Internet體系結(jié)構(gòu)委員會〔IAB,InternetArchitectureBoard〕技術(shù)監(jiān)督和協(xié)調(diào)的機(jī)構(gòu)。職能是負(fù)責(zé)Internet標(biāo)準(zhǔn)的最后編輯和技術(shù)審核。IAB是ISOC的技術(shù)參謀，下屬兩個機(jī)構(gòu)：IETF和IRTF。Internet工程專門小組〔IETF,InternetEngineeringTaskForce〕面向近期標(biāo)準(zhǔn)的組織，IETF開發(fā)成為Internet標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)。Internet研究專門小組〔IRTF,InternetResearchTaskForce〕對長遠(yuǎn)的工程進(jìn)行研究。1.7TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)和RFCRFC〔RequestforComment－請求評論或請求注解〕Internet標(biāo)準(zhǔn)是必須遵守的正式規(guī)約。所有關(guān)于Internet的正式標(biāo)準(zhǔn)都以RFC文檔正式出版。但是，大量RFC不是正式的標(biāo)準(zhǔn)，出版的目的只是為了提供信息。Internet草案不是正式的文檔，當(dāng)Internet機(jī)構(gòu)將草案進(jìn)行推薦時，就將草案作為RFC的形式公布。每一個RFC都用一個數(shù)字來標(biāo)識，如RFC1122,數(shù)字越大說明RFC的內(nèi)容越新。最新的是RFC3542。相關(guān)網(wǎng)址 :///RFC/ :///:///〔有中文〕:///1.7TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)和RFCRFC的生存期間，屬于以下六個成熟等級之一：建議標(biāo)準(zhǔn)草案標(biāo)準(zhǔn)Internet標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的提供信息的歷史的1.8協(xié)議分析協(xié)議分析〔網(wǎng)絡(luò)分析〕是參與到網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，捕獲跨網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包，收集網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)包解碼為可