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1、TCP/IP协议原理协议原理Internall学习完此课程，您将会：学习完此课程，您将会：了解了解TCP/IP协议栈与协议栈与OSI 参考模参考模型的区别与联系型的区别与联系了解了解TCP/IP协议栈各层的功能协议栈各层的功能掌握掌握IP地址的分类和子网划分地址的分类和子网划分-1 1-第第2 2章章 IPIP地址分类与子网划分地址分类与子网划分-2 2-TCP/IP协议和协议和OSI参考模型参考模型lTCP/IP协议栈具有简单的分层设计，与协议栈具有简单的分层设计，与OSI参考模型有清晰的对应参考模型有清晰的对应关系。关系。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应 用 层传输层网络层

2、7654321物理层数据链路层OSI参考模型TCP/IP-3 3-TCP/IP协议栈的封装过程协议栈的封装过程 用户数据用户数据用户数据用户数据Appl首部首部 应用数据应用数据Tcp首部首部Ip首部首部 应用数据应用数据Tcp首部首部以太网首部以太网首部 应用数据应用数据Tcp首部首部Ip首部首部以太网首部以太网首部TCP段IP数据报14 20204以太网帧46-1500字节应用程序应用程序 TCP IP以太网驱动程序以太网驱动程序-4 4-TCP/IP协议数据封装方式协议数据封装方式TELNET23FTP20/21SMTP25TFTP69SEGMENTIP PACKETSFRAMESBIT

3、S-5 5-TCP/IP协议栈协议栈HTTP、Telnet、FTP、TFTP、Ping、etcTCP/UDPARP/RARPIPIGMP ICMPEthernet、802.3、PPP、HDLC、FR、etc接口和线缆应用层传输层网络层 数据链路层提供应用程序网络接口建立端到端连接寻址和路由选择物理介质访问二进制数据流传输 物理层-6 6-传输层协议概述传输层协议概述应用层传输层网络层网络接入层TCPUDP-7 7-TCP/UDP报文格式报文格式0816243116位源端口16位目的端口32位序列号32位确认号URGACKPSHRSTSYNFIN首部长度保留(6位)16位窗口大小16位TCP校验

4、和16位紧急指针选项数据0816243116位源端口16位目的端口16位UDP校验和数据UDPUDP报文格式报文格式TCPTCP报文格式报文格式16位UDP长度-8 8-端口号端口号l 传输层协议用端口号来标识和区分各种上层应用程序。传输层协议用端口号来标识和区分各种上层应用程序。HTTPFTPTelnetSMTPDNSTFTPSNMPTCPUDPIP IP 数数 据据 包包套套 接接 字字8020/2123255369161-9 9-TCP连接连接clientserverSYN(seq=a)SYN(seq=b,ack=a+1)ACK(seq=b+1)-1010-断开断开TCP连接连接clie

5、ntserverFIN(seq=a)ACK(seq=a+1)FIN(seq=b,ack=a+1）ACK(seq=b+1)-1111-滑动窗口滑动窗口需要修改窗口大小发送数据太快了！len 1024win4096len 1024win4096len 1024win4096ack 4097win2048len 1024win4096len 1024win4096ack 6145win2048len 1024win4096len 1024win4096len 1024win4096-1212-网络层协议概述网络层协议概述网络接入层应用层传输层网络层 IP ARP RARP ICMP-1313-IP报

6、文格式报文格式版本报文长度服务类型总 长 度标 识 符标志片 偏 移生存时间协 议报 头 校 验 和源 IP 地 址目 的 IP 地 址IP 选 项-1414-ARP地址解析协议地址解析协议需要10.0.0.2的MAC地址？IP:10.0.0.1/24MAC:00-E0-FC-00-00-11IP:10.0.0.2/24MAC:00-E0-FC-00-00-12ARP Request?ARP Reply10.0.0.2 对应的MAC：00-E0-FC-00-00-12-1515-RARP反向地址解析协议反向地址解析协议我的IP地址是什么？无盘工作站RARP ServerRARP Request

7、?RARP Reply你的IP地址是10.0.0.1-1616-ICMP协议协议B可达吗？ICMP Echo RequestICMP Echo Reply我在。AB-1717-网络层常见物理设备网络层常见物理设备l 路由器路由器(1)(2)(3)(4)(5)(6)-1818-数据链路层数据链路层l数据链路层是数据链路层是OSI参考模型的第二层，在物理层基础上向网络层提供参考模型的第二层，在物理层基础上向网络层提供服务服务l数据链路层为物理链路上提供可靠的数据传输数据链路层为物理链路上提供可靠的数据传输l局域网的数据链路层协议有以太网、令牌环网等局域网的数据链路层协议有以太网、令牌环网等l广域网

8、数据链路层协议有广域网数据链路层协议有PPP、HDLC、Frame Relay等等-1919-数据链路层功能数据链路层功能n 帧同步功能帧同步功能n 差错控制功能差错控制功能n 流量控制功能流量控制功能n 链路管理功能链路管理功能1 1物 理 层2 2数据链路层4 4传 输 层3 3网 络 层5 5会 话 层7 7应 用 层6 6表 示 层-2020-数据链路层常见设备数据链路层常见设备l 交换机交换机-2121-物理层物理层l物理层位于物理层位于OSI参考模型的最底层，它直接面向实际承担数据传输的参考模型的最底层，它直接面向实际承担数据传输的物理媒体物理媒体(即信道即信道)。物理层的传输单位

9、为比特。物理层是指在物理媒。物理层的传输单位为比特。物理层是指在物理媒体之上为数据链路层提供一个原始比特流的物理连接。物理层协议体之上为数据链路层提供一个原始比特流的物理连接。物理层协议规定了与建立、维持及断开物理信道所需的机械的、电气的、功能规定了与建立、维持及断开物理信道所需的机械的、电气的、功能性的和规程性的特性。其作用是确保比特流能在物理信道上传输。性的和规程性的特性。其作用是确保比特流能在物理信道上传输。-2222-5类双绞线的线序类双绞线的线序l直连网线直连网线l交叉网线交叉网线Side 1Side 1Side 2Side 2Side 1Side 11234567812345678

10、12345678123456781=1=白白/橙橙2=2=橙橙3=3=白白/绿绿4=4=蓝蓝5=5=白白/蓝蓝6=6=绿绿7=7=白白/棕棕8=8=棕棕Side 2Side 2Side 1Side 1Side 2Side 2Side 1Side 1Side 2Side 2123456781234567812345678123456781=1=白白/橙橙2=2=橙橙3=3=白白/绿绿4=4=蓝蓝5=5=白白/蓝蓝6=6=绿绿7=7=白白/棕棕8=8=棕棕1=1=白白/橙橙2=2=橙橙3=3=白白/绿绿4=4=蓝蓝5=5=白白/蓝蓝6=6=绿绿7=7=白白/棕棕8=8=棕棕1=1=白白/绿绿2=2

11、=绿绿3=3=白白/橙橙4=4=蓝蓝5=5=白白/蓝蓝6=6=橙橙7=7=白白/棕棕8=8=棕棕-2323-第第1 1章章 TCP/IPTCP/IP协议与协议与OSIOSI参考模型参考模型-2424-二进制与十进制的转化二进制与十进制的转化11111111128 6432168421十进制总合为十进制总合为2552558bit-2525-IP地址介绍地址介绍lIP地址唯一标示一台网络设备地址唯一标示一台网络设备l私有私有IP地址地址10.0.0.010.255.255.255 172.16.0.0172.31.255.255192.168.0.0192.168.255.255 10.110.1

12、92.11120.130.188.144-2626-01 011 01 1 1 01 1 1 1 0Network(7bit)Network(14bit)Network(21bit)组 播 地 址保 留Host(24bit)Host(16bit)Host(8bit)A类 地 址B类 地 址C类 地 址D类 地 址E类 地 址128.0.0.0191.255.255.255 192.0.0.0223.255.255.255 224.0.0.0239.255.255.255240.0.0.0255.255.255.255IP地址分类地址分类l1.0.0.0126.255.255.255-2727-

13、特殊特殊IP地址地址网络部分主机部分地址类型用 途127any全“0”全“1”Any全“0”Any全“1”网络地址代表一个网段广播地址特定网段的所有节点环回地址环回测试广播地址本网段所有节点所有网络华为Quidway路由器用于指定默认路由-2828-网络地址与子网掩码网络地址与子网掩码IP地址：192.168.1.100子网掩码：网络地址：192.168.1.0255.255.255.0-2929-子网掩码的表示方法子网掩码的表示方法IPIP地址地址子网掩码子网掩码子网掩码比特数子网掩码比特数子网掩码表示子网掩码表示11111111 11111111 11111111 111100001100

14、0000 10101000 00000001 000001118+8+8+4=28-3030-主机数的计算主机数的计算主机数为：主机数为：2 2n n可用主机数为可用主机数为 :2:2n n-2-2子网掩码子网掩码N主机位主机位1111111111111100000000000000-3131-主机数计算举例主机数计算举例IP地址为：192.168.1.100/28 /28=255.255.255.240该子网掩码二进制表示为：11111111，11111111，11111111，11110000 28bits 网络位网络位4bits主机位主机位主机总数为：24 可用主机数为:24-2-323

15、2-子网规划举例子网规划举例l例子：某公司分配到例子：某公司分配到C类地址类地址201.222.5.0。假设需要。假设需要20个子网，每个个子网，每个子网有子网有5台主机，我们该如何划分？台主机，我们该如何划分？201.222.5.0255.255.255.0201.222.5.8255.255.255.248201.222.5.16255.255.255.248201.222.5.24255.255.255.248201.222.5.32255.255.255.248201.222.5.9255.255.255.248201.222.5.17255.255.255.248201.222.5.25255.255.255.248201.222.5.33255.255.255.248-3333-总结总结lTCP/IP协议栈与协议栈与OSI参考模型分层参考模型分层结构对比以及各层功能结构对比以及各层功能lIP地址分类与子网划分地址分类与子网划分l子网划分举例子网划分举例-3434-谢谢谢谢