SJYF-CT0102-C1 TCPIP原理与IP子网规划.ppt

网络基础之TCP IP原理与IP子网规划 V1 0数据用服部 学习目标 掌握TCP IP体系结构与相关原理了解TCP IP与OSI的异同熟悉IPv4地址计算方法熟悉IP子网规划 学习内容 第一章TCP IP原理第二章IPv4编址方法 学习内容 第一章TCP IP原理第一节TCP IP概述第二节应用层第三节传输层第四节网络层 最早使用的协议栈全球事实上的通讯标准 TCP IP概述 Host Internet TCP IP Host 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 网络接口层 TCP IP与OSI模型比较 TCP IP协议栈与OSI参考模型有清晰的对应关系 覆盖了OSI参考模型的所有层次 OSI TCP IP 应用层 会话层 表示层 传输层 TCP UDP 网络层 ICMP RARP ARP IGMP IP 数据链路层 物理层 网络接口层 由底层网络定义的协议 SMTP FTP TELNET DNS SNMP NFS 提供应用程序间接口 建立端到端连接 提供编址和路由功能 物理介质访问 二进制数据流传输 TCP IP协议栈 TFTP TCP IP数据流封装过程 用户数据 TCP段 IP包 用户数据 TCP段 实际物理网络的帧 IP包 实际传输 数据封装和解封装过程 PDU data segment packet frame 实际物理网络的帧 bits TCP IP数据流解封装过程 学习内容 第一章TCP IP原理第一节TCP IP概述第二节应用层第三节传输层第四节网络层 应用层 传输层 网络层 网络接口层 文件传输 TFTP FTP NFSE Mail SMTP远程登录 Telnet rlogin网络管理 SNMP域名服务 DNS 应用层 学习内容 第一章TCP IP原理第一节TCP IP概述第二节应用层第三节传输层第四节网络层 TransmissionControlProtocol TCP UserDatagramProtocol UDP 应用层 传输层 网络层 网络接口层 传输层 分割上层应用程序建立主机应用程序间端到端的连接将数据段从一台主机传到另一台主机保证数据传送的可靠性 传输层的功能 端口号 TCP FTP 传输层 TELNET DNS SNMP TFTP SMTP UDP 应用层 21 23 25 53 69 161 服务器一般都是通过知名端口号来识别应用程序的 范围为1 1023客户端口号 又称临时端口号 范围一般为1024 5000 大于5000端口号为其他服务器预留UDP和TCP的端口号是独立的 但倾向于对两者都能提供的服务功能指定相同的端口号 如 在UDP和TCP中 53号端口保留用于提供域名服务器功能 端口号 HTTP 80 DOMAIN 53 ECHO 7 TCP传输控制协议 源端口 16 目的端口 16 序列号 32 首部长度 4 确认号 32 保留 6 代码 6 窗口大小 16 TCP校验和 16 紧急指针 16 TCP选项 数据 0 16 31 源端口 目的端口 HostA Dest port 23 将数据包送到我的TELNET端口 1028 23 SP DP HostZ TelnetZ TCP端口号 多个连接时端口号的使用 源端口 目的端口 HostA 1028 23 SP DP HostZ TelnetZ TelnetZ 1029 23 1028 23 Source Dest 11 Seq 2 Ack 1028 23 Source Dest 10 Seq 1 Ack 1028 23 Source Dest 11 Seq 1 Ack 1028 23 Source Dest 12 Seq 2 Ack Ijustgot 11 nowIneed 12 Ijustsent 11 TCP序号和确认号综述 internet SendSYN seq 100ctl SYN SYNreceived SendSYN ACK seq 300ack 101ctl syn ack Established seq 101ack 301ctl ack HostA HostB SYNreceived TCP三次握手 建立连接 为了建立或初始化一个连接 两个TCP通信者必须同步各自的初始序号 初始序列号是建立一个TCP连接时的开始号 用于跟踪通信顺序并确保每个数据包传输时无丢失 FIN的ACK FIN的ACK FIN FIN 应用程序关闭 主机A 主机B 应用程序关闭 TCP四次握手 终止连接 Windowsize 1 Send1 Receive1 Ack2 Send2 Receive2 Ack3 Send1 Send2 Receive1 Receive2 Windowsize 3 Send3 Receive3 Ack4 Send4 Sender Receiver Sender Receiver 窗口控制 UDP用户报文协议 源端口 16 目的端口 16 长度 16 数据 bit0 15 16 31 校验和 16 8bytes UDP的特点 无序号及确认不可靠 面向无连接高效 快速 TCP UDP 是否面向连接 面向连接 无连接 是否提高可靠性 可靠传输 不提供可靠性 是否流量控制 流量控制 不提供流量控制 传输速度 慢 快 协议开销 大 小 TCP UDP比较 学习内容 第一章TCP IP原理第一节TCP IP概述第二节应用层第三节传输层第四节网络层 InternetProtocol IP 地址解析 反向解析协议 ARP RARP 互联网控制消息协议 ICMP 应用层 传输层 网络层 网络接口层 网络层 路由 寻径功能 提供主机到主机的连接功能 IP数据包格式 版本 4 目的IP地址 32 IP选项 数据 0 16 31 头部长度 4 服务类型 8 总长度 16 标识符 16 标志 3 片偏移 13 存活时间 8 协议 8 报头校验和 16 源IP地址 32 协议字段决定目的地的上层协议类型 传输层 网络层 TCP UDP 协议号 IP 17 6 协议类型字段 Application Transport Internet DataLink Physical DestinationUnreachableEcho Ping Other ICMP 1 ICMP是一种集差错报告与控制于一身的协议 消息类型包括 错误消息询问消息 ICMP ARP工作机制 实现IP地址向MAC地址的映射本地ARP解析 IP 172 16 3 2Ethernet 0800 0020 1111 172 16 3 1 172 16 3 2 IP 172 16 3 2 我听到广播包了 这条消息是给我的 这是我的物理地址 我需要IP地址为176 16 3 2主机的物理地址 广播 单播 Ethernet 0800 0020 1111IP 172 16 3 25 Ethernet 0800 0020 1111IP 我听到广播包了 你的IP地址是172 16 3 25 RARP工作机制 我的IP地址是什么 广播 单播 学习内容 第二章IPv4编址方法第一节IPv4地址介绍第二节IP地址分类第三节地址计算 172 18 0 2 172 18 0 1 172 17 0 2 172 17 0 1 172 16 0 2 172 16 0 1 SA DA HDR DATA 10 13 0 0 192 168 1 0 10 13 0 1 192 168 1 1 IPv4地址介绍 1 IP地址为32位二进制数 包括网络部分与主机部分IP地址唯一标识一台网络设备 IPv4地址介绍 2 172 16 2 1 172 16 3 10 172 16 12 12 10 1 1 1 10 250 8 11 10 180 30 118 172 16 12 12 Network Host 172 16 21 1 10 6 24 2 Fei 1 1 Fei 1 2 学习内容 第二章IPv4编址方法第一节IPv4地址介绍第二节IP地址分类第三节地址计算 1 ClassA 0Network 8bit Host 8 9 16 17 24 25 32 Range 1 126 ClassB 10Network 16bit Host Range 128 191 ClassC 110Network 24bit Host Range 192 223 ClassD 1110 组播 Range 224 239 IP地址分类 ClassE 11110 Range 240 255 保留地址 RFC1918中规定如下地址是私有地址 10 0 0 0 10 255 255 255172 16 0 0 172 31 255 255192 168 0 0 192 168 255 255 用于广播 也称定向广播 需要指定目标网络 主机地址全1 用于指定网络本身 称之为网络地址或者网络号 主机地址全0 指本地节点 一般为127 0 0 1 用于测试网卡及TCP IP软件 网络127 0 0 0 用途 地址 特殊IP地址 学习内容 第二章IPv4编址方法第一节IPv4地址介绍第二节IP地址分类第三节地址计算 11111111 可用主机地址数量计算 1721600 10101100 00010000 00000000 00000000 161514131211109 87654321 Network Host 00000000 00000001 11111111 11111111 11111111 11111110 00000000 00000011 11111101 1 2 3 65534 65535 65536 2 65534 N 2N 2 216 2 65534 172 16 0 0 没有子网的编址 172 16 0 1 172 16 0 2 172 16 0 3 172 16 255 253 172 16 255 254 采用自然掩码 不对网段进行细分 比方说B类的172 16 0 0 掩码为255 255 0 0 172 16 2 200 172 16 2 2 172 16 2 160 172 16 2 1 172 16 3 5 172 16 3 100 172 16 3 150 172 16 3 1 Fei 1 1 Fei 1 2 172 16 2 160 Network Host Network Interface 172 16 2 0172 16 3 0 NewRoutingTable Subnet 有子网的编址 Fei 1 2 Fei 1 1 子网掩码 255 255 0 0 IP地址 缺省掩码 8位子网掩码 网络位 主机位 子网位 主机位 也可写作 16 其中16表示掩码的位数 11111111 11111111 00000000 00000000 也可写作 24 其中24表示掩码的位数 网络位 主机位 网络位 255 255 255 0 11111111 11111111 11111111 网络位扩展了8位 带子网划分的子网掩码 1 16 网络位 主机位 172 16 2 160 255 255 255 0 172 2 0 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010 10100000 00000000 00000000 00000010 子网位 网络地址 128192224240248252254255 带子网划分的子网掩码 2 172 16 2 160 255 255 255 192 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010 10100000 11000000 10000000 00000010 16 172 2 128 网络地址 128192224240248252254255 128192224240248252254255 网络位扩展了10位 网络位 主机位 子网位 示例 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010 10100000 11000000 10000000 00000010 10101100 00010000 00000010 10111111 10101100 00010000 00000010 10000001 10101100 00010000 00000010 10111110 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172 16 2 160 255 255 255 192 172 16 2 128 172 16 2 191 172 16 2 129 172 16 2 190 1 2 3 4 5 6 7 8 9 16 172 2 160 Address SubnetMask Class Subnet 172 16 2 10 10 6 24 20 10 30 36 12 255 255 255 0 255 255 240 0 255 255 255 0 B A A 172 16 2 0 10 6 16 0 10 30 36 0 子网掩码练习 153 50 6 127 Address Class Subnet Br