1、TCP/IP協(xié)議原理,山西移動(dòng)全省培訓(xùn),Page 1,學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)： 了解TCP/IP協(xié)議棧與OSI 參考模型的區(qū)別與聯(lián)系 掌握IP地址的分類(lèi)和子網(wǎng)劃分 了解常用的網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)工具,目 標(biāo),Page 2,第1章 TCP/IP協(xié)議與OSI參考模型 第2章 IP地址分類(lèi)與子網(wǎng)劃分 第3章 常用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具,內(nèi)容介紹,Page 3,TCP/IP協(xié)議和OSI參考模型,TCP/IP協(xié)議棧具有簡(jiǎn)單的分層設(shè)計(jì)，與OSI參考模型有清晰的對(duì)應(yīng)關(guān)系。,Page 4,TCP/IP協(xié)議棧的封裝過(guò)程,Page 5,TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)封裝方式,Page 6,TCP/IP協(xié)議棧,Page 7,應(yīng)用層,文件傳輸FTP、

2、TFTP 郵件服務(wù)SMTP、POP3 網(wǎng)絡(luò)管理SNMP、Telnet、Ping、Tracert 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)HTTP、DNS、WINS,Page 8,傳輸層協(xié)議概述,Page 9,TCP/UDP報(bào)文格式,TCP/UDP端口號(hào),一個(gè)TCP會(huì)話的源端口號(hào)通常是客戶(hù)端隨機(jī)分配的，目的端口號(hào)則對(duì)應(yīng)服務(wù)端的受訪問(wèn)的服務(wù)。 TCP/IP協(xié)議中的服務(wù)端口號(hào)的范圍從0到65535，其中1-1023是知名（Well-knwon）端口號(hào)，例如Telnet服務(wù)使用TCP23端口等。,Page 11,常用端口號(hào)(必考),傳輸層協(xié)議用端口號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)和區(qū)分各種上層應(yīng)用程序。,TCP連接建立（三次握手）,Host A,Host

3、B,1,Send SYN,seq=0 ctl=SYN,Send SYN, ACK,seq=0 ack=1 ctl=SYN,ACK,2,SYN received,3,Established,seq=1 ack=1 ctl=ACK,SYN received,TCP連接斷開(kāi)（四次握手）,Host A,Host B,seq=100,seq=300 ack=101,2,1,發(fā)送FIN請(qǐng)求斷開(kāi)連接,seq=101 ack=301 ctl=FIN, ACK,接收FIN,seq=301 ack=102 ctl=ACK,發(fā)送ACK,seq=301 ack=102 ctl=FIN, ACK,發(fā)送FIN請(qǐng)求斷開(kāi)連接

4、,3,發(fā)送ACK,4,seq=102 ack=302 ctl=ACK,主機(jī)到主機(jī)層 TCP滑動(dòng)窗口機(jī)制,seq=100 win=3 ctl=SYN,seq=200 ack=101 win=3 ctl=SYN,ACK,1,接收方的緩沖區(qū),seq=101 ack=201 win=3 ctl=SYN,ACK,seq=101 win=3,seq=102 win=3,seq=103 win=3,ack=104 win=1 ctl=ACK,seq=104 win=3,三次握手,發(fā)送數(shù)據(jù),2,3,4,5,窗口大小 決定了在收到確認(rèn)前可以發(fā)送的字節(jié)數(shù),Host A,Host B,Page 15,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議概述

5、,Page 16,IP報(bào)文格式,0,3,7,15,31,Page 17,ARP地址解析協(xié)議,Page 18,RARP反向地址解析協(xié)議,Page 19,ICMP協(xié)議,Page 20,網(wǎng)絡(luò)層常見(jiàn)物理設(shè)備,路由器,Page 21,數(shù)據(jù)鏈路層,數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第二層，在物理層基礎(chǔ)上向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù) 數(shù)據(jù)鏈路層為物理鏈路上提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸 局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等 廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有PPP、HDLC、Frame Relay等,Page 22,數(shù)據(jù)鏈路層功能,幀同步功能 差錯(cuò)控制功能 流量控制功能 鏈路管理功能,以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式,Page 24,幀同步功能,幀同步是指能

6、夠從接收到的比特流中明確地區(qū)分出數(shù)據(jù)幀的起始與終止的地方 常見(jiàn)幀同步的方法有： 字節(jié)計(jì)數(shù)法 字符填充的首尾定界符法 比特填充的首尾定界符法 違法編碼法,Page 25,流量控制和鏈路管理,流量控制功能不是只有數(shù)據(jù)鏈路層才提供 流量控制功能是控制發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)的速率 鏈路管理是指數(shù)據(jù)鏈路層連接的建立、維持和釋放,Page 26,LAN數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn),IEEE 802制定了系列局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.3： 以太網(wǎng) IEEE802.4：令牌總線 IEEE802.5：令牌環(huán) IEEE802.11：無(wú)線局域網(wǎng) IEEE802標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,Page 27,WAN數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn),WAN服

7、務(wù)通常由電信運(yùn)營(yíng)商提供 WAN數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)包括： HDLC PPP X.25 Frame Relay,Page 28,數(shù)據(jù)鏈路層常見(jiàn)設(shè)備,交換機(jī),Page 29,物理層,物理層位于OSI參考模型的最底層，它直接面向?qū)嶋H承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢砻襟w(即信道)。物理層的傳輸單位為比特。物理層是指在物理媒體之上為數(shù)據(jù)鏈路層提供一個(gè)原始比特流的物理連接。物理層協(xié)議規(guī)定了與建立、維持及斷開(kāi)物理信道所需的機(jī)械的、電氣的、功能性的和規(guī)程性的特性。其作用是確保比特流能在物理信道上傳輸。,Page 30,物理層的功能,為數(shù)據(jù)端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路,數(shù)據(jù)通路可以是一個(gè)物理媒體,也可以是多個(gè)物理媒體連接而成.一次完整

8、的數(shù)據(jù)傳輸,包括激活物理連接,傳送數(shù)據(jù),終止物理連接. 傳輸數(shù)據(jù).物理層要形成適合數(shù)據(jù)傳輸需要的實(shí)體,為數(shù)據(jù)傳送服務(wù).一是要保證數(shù)據(jù)能在其上正確通過(guò)，二是要提供足夠的帶寬(帶寬是指每秒鐘內(nèi)能通過(guò)的比特(BIT)數(shù)),以減少信道上的擁塞.傳輸數(shù)據(jù)的方式能滿(mǎn)足點(diǎn)到點(diǎn),一點(diǎn)到多點(diǎn),串行或并行,半雙工或者全雙工，同步或異步傳輸?shù)男枰?.,第1層 物理層,Layer1 物理層 設(shè)備：Hub集線器,整臺(tái)設(shè)備在同一個(gè)沖突域 (collision domain)。 整臺(tái)設(shè)備都在同一個(gè)廣播域( broadcast domain)。 設(shè)備共享帶寬。,第1層 物理層,光纖接頭,FCPC型光尾纖接頭外形圖,SCPC型

9、光尾纖接頭外形圖,ST-PC型光尾纖接頭外形圖,FC/PCSC/PC型光尾纖外形圖,Page 33,10M以太網(wǎng)接口,10Base-T 目前使用最廣泛的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)之一 使用雙絞線作為物理傳輸介質(zhì) 10Base5（最大傳輸距離500米） 曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于主干局域網(wǎng) 使用粗同軸電纜作為物理傳輸介質(zhì) 10Base2（最大傳輸距離200米） 使用細(xì)同軸電纜作為物理傳輸介質(zhì),Page 34,10Base-T的物理介質(zhì),3類(lèi)雙絞線 4類(lèi)雙絞線 5類(lèi)雙絞線 超5類(lèi)雙絞線 6類(lèi)雙絞線,有屏蔽與非屏蔽之分 均為8芯電纜 雙絞線的類(lèi)型由單位長(zhǎng)度內(nèi)的絞環(huán)數(shù)確定 DTE之間用交叉線 DTE 與 DCE連接用直連線,Pa

10、ge 35,5類(lèi)雙絞線的線序,直連網(wǎng)線 交叉網(wǎng)線,Page 36,100M以太網(wǎng)接口,100Base-TX 物理介質(zhì)采用5類(lèi)以上雙絞線 網(wǎng)段長(zhǎng)度最多100米 100Base-FX 物理介質(zhì)采用單模光纖，網(wǎng)段長(zhǎng)度可達(dá)10公里 物理介質(zhì)采用多模光纖，網(wǎng)段長(zhǎng)度最多2000米 快速以太網(wǎng)由IEEE 802.3u標(biāo)準(zhǔn)定義,Page 37,1000M以太網(wǎng)接口,1000Base-T 物理介質(zhì)采用5類(lèi)以上雙絞線，網(wǎng)段長(zhǎng)度最多100米 1000Base-F 物理介質(zhì)采用多模光纖，網(wǎng)段長(zhǎng)度最多500米 IEEE 802.3z和802.3ab,Page 38,設(shè)備連接方式,借助OSI模型理解數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程,A,B,

11、借助OSI模型理解數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程（封裝）,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data Link,Physical,DATA,DATA,TCP Header,Payload,IP Header,Payload,Eth Header,001001011010100,PDU,段 Segment,包 Packet,幀 Frame,位 Bit,FCS,借助OSI模型理解數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程（解封裝）,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data Link,Physical,DATA

12、,DATA,TCP Header,Payload,IP Header,Payload,Eth Header,001001011010100,PDU,段 Segment,包 Packet,幀 Frame,位 Bit,FCS,Page 42,第1章 TCP/IP協(xié)議與OSI參考模型 第2章 IP地址分類(lèi)與子網(wǎng)劃分 第3章 常用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具,內(nèi)容介紹,什么是IP地址,IP地址在網(wǎng)絡(luò)中用于標(biāo)識(shí)一個(gè)節(jié)點(diǎn)（或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口）。 IP地址用于IP報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中的尋址。 本文檔僅探討IPv4地址；一個(gè)IPv4地址有32bit（4個(gè)字節(jié)）。 IPv4地址通常采用“點(diǎn)分十進(jìn)制”表示。,十進(jìn)制,二進(jìn)制,Page 4

13、4,二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)化,+,+,+,+,+,+,+,例子：,Page 45,IP地址的進(jìn)制轉(zhuǎn)化,IP地址：1 1字節(jié)（8位） 1字節(jié)（8位） 1字節(jié)（8位） 1字節(jié)（8位） 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 128+64 . 128+32+8 . 1 . 8+2+1 等于 192 168 1 11,Page 46,IP地址介紹,IP地址唯一標(biāo)示一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 私有IP地址 55 55 192.

14、168.0.055,Page 47,IP地址分類(lèi),55,IP地址分類(lèi)（網(wǎng)絡(luò)部分、主機(jī)部分）,Page 49,特殊IP地址,IP地址類(lèi)型,網(wǎng)絡(luò)地址：網(wǎng)絡(luò)地址用于標(biāo)示一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，也被稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)號(hào)。網(wǎng)絡(luò)地址是一個(gè)IP地址空間中，主機(jī)比特為全0的地址，例如/24。 廣播地址：用于向網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的特殊地址。廣播地址是一個(gè)IP地址空間中，主機(jī)比特為全1的地址，例如55/24。 可用地址：可以分配給網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的地址。網(wǎng)絡(luò)地址及廣播地址不能直接被節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所使用。,IP地址類(lèi)型

15、,例： 這個(gè)C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址及可分配給節(jié)點(diǎn)使用的IP地址分別是？,網(wǎng)絡(luò)號(hào)：主機(jī)比特全0 ,廣播號(hào)：主機(jī)比特全1 55,可用IP地址：網(wǎng)絡(luò)地址與廣播地址之間 54,Page 52,子網(wǎng)掩碼介紹,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用子網(wǎng)掩碼（subnet masking）決定IP地址中哪部分為網(wǎng)絡(luò)部分，哪部分為主機(jī)部分。 子網(wǎng)掩碼使用與IP地址一樣的格式。子網(wǎng)掩碼的網(wǎng)絡(luò)部分和子網(wǎng)部分全都是1，主機(jī)部分全都是0。 缺省狀態(tài)下，如果沒(méi)有進(jìn)行子網(wǎng)劃分： A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為 B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的子

16、網(wǎng)掩碼為， C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼為。 利用子網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)地址的使用會(huì)更有效。對(duì)外 仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)內(nèi)部而言，則分為不同的子網(wǎng)。,Page 53,無(wú)子網(wǎng)編址,無(wú)子網(wǎng)編址是指使用自然掩碼，不對(duì)網(wǎng)段進(jìn)行細(xì)分。比如B類(lèi)網(wǎng)段，采用作為掩碼。,Page 54,變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼（VLSM）,2/27,4/27,6/27,28/27,60/30,64/30,68/30,192.16

17、8.1.172/30,ISP,通告 ,Page 55,無(wú)類(lèi)域間路由（CIDR）,CIDR減少了路由表的規(guī)模，增了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。,Internet,,,,ISP,通告路由 /16,如何進(jìn)行子網(wǎng)劃分,判斷類(lèi)別 找掩碼 變更掩碼 找子網(wǎng) 得出子網(wǎng)號(hào)(子網(wǎng)位m) 得出主機(jī)段（主機(jī)位n） 得出廣播號(hào),如何進(jìn)行子網(wǎng)劃分,網(wǎng)絡(luò)位,主機(jī)位,子網(wǎng)1： 掩碼： 主機(jī)： 54 廣播地址：55,

18、向主機(jī)位借位,子網(wǎng)位,子網(wǎng)2： 掩碼： 主機(jī)： 54 廣播地址：55,VLSM,如何進(jìn)行子網(wǎng)劃分？,向主機(jī)位借位后產(chǎn)生的子網(wǎng)個(gè)數(shù),2m =,向主機(jī)位借位后產(chǎn)生的每個(gè)子網(wǎng)中可用主機(jī)IP數(shù),2n-2=,m為所借的位數(shù),n為原主機(jī)位剔除被借位后的剩余位數(shù)。 -2的原因是，每個(gè)子網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)及廣播號(hào)不可用。,如何進(jìn)行子網(wǎng)劃分 計(jì)算/25,網(wǎng)絡(luò)位,主機(jī)位,,新掩碼/25,默認(rèn)掩碼/24,新掩碼/25,子網(wǎng)1 的網(wǎng)絡(luò)號(hào),子網(wǎng)2 的網(wǎng)絡(luò)號(hào),19

19、2,168,1,0,192,168,1,128,子網(wǎng)1 的廣播號(hào),192,168,1,127,子網(wǎng)2 的廣播號(hào),192,168,1,255,主機(jī)位全1,主機(jī)位全1,4/27能否分配給PC使用？,,新掩碼/27,默認(rèn)掩碼/24,新掩碼/27,子網(wǎng)1,192,168,1,0,子網(wǎng)2,192,168,1,32,子網(wǎng)3,192,168,1,64,Page 61,第1章 TCP/IP協(xié)議與OSI參考模型 第2章 IP地址分類(lèi)與子網(wǎng)劃分 第3章 常用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具,內(nèi)容介紹,Page 62,Ping,Ping是測(cè)試網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接狀況以及信息包發(fā)送和接收狀況非常有用的工具，是網(wǎng)絡(luò)測(cè)試最常用的命令。Ping向目標(biāo)主機(jī)(地址)發(fā)送一個(gè)回送請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，要求目標(biāo)主機(jī)收到請(qǐng)求后給予答復(fù)，從而判斷網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間和本機(jī)是否與目標(biāo)主機(jī)(地址)聯(lián)通。 如果執(zhí)行Ping不成功，則可以預(yù)測(cè)故障出現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：網(wǎng)線故障，網(wǎng)絡(luò)適配器配置不正確，IP地址不正確。