TCP IP通讯协定与网路架构.ppt

TCP/IP通訊協定與網路架構 /sundae_meng nTCP/IP背景 nTCP/IP層級式架構 nTCP/IP訊息的傳送與處理 n網際網路層 n主機傳輸層 大 綱 /sundae_m eng TCP/IP背景 n1967年DARPA (Defense Advanced Research Project Agency) 推動ARPANET (Advanced Research Project Agency NETwork) 電腦網路 n1983年推廣網際網路(Internet) n1985年成立NSFNET (National Science Foundation NETwork) /sundae_m eng TCP/IP背景(Cont.) n網路管理協定的產生，SNMP (Simple Network Management Protocol) n成立 ISO (International Organization for Standardization) 組織，負責標準化工作 nIAB (Internet Activities Board) 負責網路 研究與實驗之管理 /sundae_m eng TCP/IP背景(Cont.) nIETF (Internet Engineering Task Force) 負責網際網路問題的討論 n網際網路的相關報告與協定等文件，稱 之為RFC (Request for Comments) nNIC (network Information Center)負責 管理RFC文件 /sundae_m eng TCP/IP協定架構圖 /sundae_m eng TCP/IP協定架構 n網路介面層 (Network Interface Layer) n網際網路層 (Internet Layer) n主機傳輸層 (Transport Layer) n應用層 (Application Layer) /sundae_m eng 網路介面層 n包含OSI協定的實體層與資料連結層 n此層級並未標準化 n此層級使用各區域網路的原有協定 /sundae_m eng 網際網路層 n建立來源端與目的端間的通道 n規定網際網路的定址方式 n處理資料在不同網路間傳遞方式 n處理子網路之間的傳遞 n選擇資料傳輸路徑 /sundae_m eng 主機傳輸層 n提供傳輸控制協定(TCP)與使用者資料流 協定(UDP) nTCP以連結為導向的協定 nTCP負責端點間的資料傳送與回應確認 nTCP負責流量控制 nUDP以非連結為導向的協定 /sundae_m eng 應用層 n包含較高層次的協定 n提供應用程式間的溝通 nTELNET nFTP nSMTP nDNS /sundae_m eng 主機間的資料傳輸 /sundae_m eng 訊息的傳送(1) /sundae_m eng 訊息的傳送(2) /sundae_m eng 網際網路協定(IP) n提供非連結式服務 (Connectionless Service) n盡力傳送資料 (Best-effort Delivery) n位址處理 n送端 n收端 n資料段的分割與再彙集 /sundae_m eng IP Header格式 /sundae_m eng IP Header nVersion : IP版本 nHeader Length : IP header長度 nType of Service : 表示資料傳送的品質要 求 nTotal Length : 顯示資料段的大小 nIdentifier : 提供資料段被切割後的識別 號碼 /sundae_m eng TOS 格式 Bits 0-2 : Precedence. 07.資料傳送的優先順序 Bits 3: 0=Normal Delay, 1=Low Delay Bits 4: 0=Normal Throughput, 1=High Throughput Bits 5: 0=Normal Reliability 1=High Reliability Bits 6-7 : 保留未來使用 /sundae_m eng IP Header(Cont.) nFlags : 資料分割的控制 n位元 0 : 保留 n位元 1 : 0表示可以分割，1表示不可分割 n位元 2 : 0表示是最後一個fragment，1表示 後面還有資料 nFragmented Offset : 表示分割後的 fragment在原來segment中的相對位置， 以8個位元組為offset的單位 /sundae_m eng IP Header(Cont.) nTime to Live : segment在網路中保留的 時間 nProtocol : IP上一層的網路協定 nHeader Checksum : IP header的總和檢 查 nSource Address : 來源端的IP位址 nDestination Address : 目的端的IP位址 /sundae_m eng IP Header(Cont.) nOptions : Segment測試或除錯之用 nPadding : 使header長度以32個位元結束 /sundae_m eng IP 定址 nIP位址是32位元的二進位資料 nIP位址格式 : nIP位址表示法 : dotted-decimal表示法( 打點十進位法) /sundae_m eng 打點十進位表示法 與32位元資料型態 /sundae_m eng IP位址等級 n等級A, B, C是用來代表主機與網路位址 n等級D是以群組位址方式傳送的特別型態 位址 n等級E為保留用途 /sundae_m eng IP位址 = 網路編號,主機編號 常用的IP位址等級 /sundae_m eng IP位址等級 /sundae_m eng 網路遮罩 n網路位址 : IP位址的網路部分，主機部 分為0 n例如，，是一個等級B的 主機位址，網路位址為 n可以利用“網路遮罩”對應出網路位址 /sundae_m eng 等級A,B,C的網路遮罩 /sundae_m eng 網路位址的推算 /sundae_m eng 子網路(subnet) n子網路 : 將IP位址中的主機部分，切割 一部份作為網路部分之用 nIP位址 : 網路部分, 子網路部分, 主機部 分 n例如，等級B的，主機部分 切出8的位元為子網路， ，有254個子網路 /sundae_m eng 子網路(Cont.) n可以利用“子網路遮罩”(subnet mask)對 應出網路位址 n子網路遮罩中的位元為1時，對應的是網 路位址 n子網路遮罩中的位元為0時，對應的是主 機位址 /sundae_m eng 子網路(Cont.) /sundae_m eng 子網路(Cont.) nIP位址中的子網路部分與主機部分，有 兩個位址不可使用 n所有位元全為0，代表該網路或子網路 n所有位元全為1，作為broadcast位址之用 n一個IP位址可使用的子網路數目與主機 數目 : 2n 2，n代表子網路或主機部分 的位元數目 /sundae_m eng 子網路(Cont.) n例如， ()，可 使用的子網路位址個數是28 2 = 254 ，可使用的主機位址個數是28 2 = 254 /sundae_m eng IP Prefix nCIDR (Classless Interdomain Routing) : 由傳統的IP等級(等級A, 等級B, 等級C)進 一步到IP Prefix nIP Prefix表示法 : IP位址 / 網路位址的位 元數目 n例如，/24 /sundae_m eng IP Prefix /sundae_m eng 路由器的介面 /sundae_m eng ARP Address Resolution Protocol nIP segment在下層加上實體位址(網路卡 的硬體位址) nARP是建立IP位址與實體位址對應關係的 協定 n利用區域網路的廣播功能取得實體位址 /sundae_m eng 主機傳輸層 n負責建立兩台主機間的虛擬路徑 n提供的主要服務 : n傳輸控制協定(TCP) n使用者資料協定(UDP) /sundae_m eng TCP的基本機制 n為每個資料段編上序號，可以利用序號 調整亂掉的資料段 n接收端的確認回應(ACK), 總和檢查碼 (Checksum), 計時器(Timer)的配合使用 ，提供穩定的服務品質 n利用Window Control控制資料流量 /sundae_m eng TCP Header 格式 (Transmission Control Protocol) /sundae_m eng TCP Header nSource Port & Destination Port : 來源端 與目的端通訊埠號碼 nSequence Number : 表示此資料段在訊 息中的序號，接收端依序組合資料段 nAcknowledgment Number : 接收端希望 下次收到的序號，也是回應已收到封包 nHeader Length : TCP Header的長度 /sundae_m eng TCP Header(Cont.) nReserved : 保留給未來使用 nFlags : 由6個bits所組成，控制資料的傳 輸與連結 nURG : 緊急指標 nACK : 如果設定，表示此封包有一個回應 nPSH : push function nRST : 重設連結 /sundae_m eng TCP Header(Cont.) nSYN : 建立順序號碼 nFIN : 傳送資料到此為止 nWindow Size : 使用於流量控制，表示能 接收資料的數目(以8個位元組為單位) nChecksum : 錯誤偵測號碼 nUrgent Pointer : 緊急指標。URG flag為1 時，此欄位才生效 /sundae_m eng TCP Header(Cont.) nOptions : 此資料段的發送者告訴對方能 接受的最大資料段長度 nPadding : 使header長度以32個位元結束 /sundae_m eng TCP提供的主要服務 n建立,維護及終止兩個程序間之連結 n順序號碼及回應，提供可靠的資料傳輸 n控制流量的方法 n藉由通訊埠分辨連結 /sundae_m eng Three-Way Handshack http:/www.doci