TCP_IPProtocol

第一章 概述1. TCP/IP是一组不同层次上的多个协议的组合，是一个四层协议系统。a) 链路层：包括设备驱动程序和网络接口卡。功能：一起处理与电缆的物理接口细节b) 网络层：包括IP协议（网际协议），ICMP协议（Internet报文控制协议），IGMP协议（Internet组管理协议）。功能：处理分组在网络长的活动，例如分组的选路。c) 运输层：TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。功能：为应用程序提供端到端的通信。d) 应用层：包括Telnet（远程登录，端口23）, FTP 文件传输协议(端口21)，SMTP（简单邮件传送协议），SNMP（简单网络管理协议，EMS），TFTP（简单文件传输协议，端口69）。功能：负责处理特定的应用程序细节。2. 互联网地址：a) A类地址：0开头，7为网络号，24位主机号。55，默认网络屏蔽为：。到55是保留地址，用做循环测试用的。 到55也是保留地址，用做表示所有的IP地址。每个A类地址理论上可连接16777214台主机（-2是因为主机中要用去一个网络号和一个广播号）Internet有126个可用的A类地址b) B类地址：10开头，14位网络号，16位主机号55，默认网络屏蔽为：到55是保留地址。如果你的IP地址是自动获取IP地址，而你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器，这时你将会从到55中临时获得一个IP地址。每个B类地址可连接65534(216-2，因为主机号的各位不能同时为0,1）台主机Internet有16383(214-1）个B类地址（因为B类网络地址是不指派的，而可以指派的最小地址为）c) C类地址：110开头，21位网络号，8位主机号 55；默认网络屏蔽为： 每个C类地址可连接254台主机，Internet有2097152个C类地址段（32*256*256），有532676608个地址（32*256*256*254）d) D类地址：1110开头，28位多播组号 54;D类地址用于多点播送。D类地址称为广播地址，供特殊协议向选定的节点发送信息时用e) E类地址：11110,27位保留号 54;f) 私有地址: RFC 1918留出了3块IP地址空间（1个A类地址段，16个B类地址段，256个C类地址段）作为私有的内部使用的地址。在这个范围内的IP地址不能被路由到Internet骨干网上；Internet路由器将丢弃该私有地址.i. A类100.0.0到55 ii. B类到55 iii. C类到55第二章 链路层1. 链路层主要的目的：a) 为IP模块发送和接收IP数据报 b) 为ARP模块发送APR请求和接收ARP应答 c) 为RARP模块发送RAPR请求和接收RARP应答2. 链路层的协议：a) 以太网b) 令牌环网c) FDDI（光纤分布式数据接口）d) RS-232串行线e) 串行接口链路层协议（SLIP和PPP）f) Loopback驱动程序3. SLIP：串行线路IP. Serial Line IP. 在串行线路上对IP数据报进行封装的简单形式。a) 开始与结束都传送一个END（0xc0）字符。b) IP报文中的字符为END用连续两个字节0xdb和0xdc取代。c) IP报文中的ESC字符用连续两个0xdb和0xdd来取代它。4. 压缩SLIP5. PPP：点对点协议协议:a) 每一帧都以标志字符0x7e开始和结束。b) 紧接着是一个地址字符，值始终是0xff。c) 然后是一个值为0x03的控制字符。d) 接下来是一个协议字段（两个字节）。值为0x0021表示信息字段为IP数据报。0xc021信息字段是链路控制数据。值为0x8021时，表示信息字段是网络控制数据。e) 再然后是CRC字段循环冗余校验码。f) 数据报中遇到0x7e需转义为0x7d和0x5eg) 遇到转义字符0x7d需连续传送字符0x7d0x5dh) 如果字符小于0x20需要进行转义。如0x01转义为0x7d0x21特点：a) 串行线路上封装IP数据报。b) 建立、配置及测试数据链路的链路控制协议（LCP：link control protocol）。允许通过双方进行协商以确定不同的选项。c) 针对不同网络层协议的网络控制协议（NCP：network control protocol）体系。6. 环回接口：允许允许在同一台主机上的客户程序和服务器程序通过TCP/IP进行通信。a) 环回地址为7. 最大传输单元MTU：以太网和802.3最大数据帧的长度分别为1500和1492第三章 IP：网际协议1. IP 首部为20个字节（20*8=160bit）。a) 4位版本|4位首部长度|8位服务类型|16位总长度|16位标识|3位标志|13位片偏移|8位生成时间（TTL）|8位协议|16位首部检验和|32位源IP地址|32位目标IP地址|任选项（如果有的话）b) 4位版本|目前的协议版本号为4 因此IP也称为IPv4c) 4位首部长度|首部站32bit字的数目。首部最长为32bit/8*（2的4次方-1）=60.d) 8位服务类型|3bit优先权字段4bitTOS子字段和1bit未用字段必须置为0|4bitTOS分别代表：最小时延、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。e) 16位总长度|IP数据报的长度，以字节为单位,IP数据报最长2的16次方-1f) 16位标识|唯一的标识主机发送的每一份数据报。g) 3位标志|13位片偏移| 在分片中使用到h) 8位生成时间（TTL）：设置数据报可以经过的最多路由器数。TTL的初始值由源主机设置（通常为32或64），一旦经过一个处理它的路由器，它的值减去1.当该字段的值为0时，数据报就被丢弃，并发送ICMP报文通知源主机。i) 16位首部检验和|根据IP首部计算的校验和。对首部中每16个bit进行二进制反码求和。接收方接到后在进行二进制反码求和，如果结果全为1则表示传输过程中没发生错误，若不为全0，IP丢弃收到的数据报。2. IP路由选择：a) 路由表项目：i. 目的IP地址（主机地址或者网络地址）ii. 下一站路由器（next-hop router）IP地址。iii. 标志。标志指明目的地址是网络地址还是主机地址iv. 为数据报的传输指定一个网络接口。b) IP路由选择的功能i. 搜索路由表，寻找能与目的IP地址完全匹配的表目（网络号主机号都要匹配），如果一致则把该报文发送给该表目指定的下一站路由器或者直接连接的网络接口。ii. 搜索路由表，寻找能与目的网络号相匹配的表目。iii. 搜索路由表，寻找标为“default”