第01讲 TCP IP协议.doc

第01堂课 TCP/IP协议授课章节: 1.1 TCP/IP协议教学目标：通过本节的学习让学生掌握最基本的WEB知识教学重点：TCP/IP协议模式、DNS域名教学难点：TCP/IP协议测试教学方法：讲授法教学过程:一）、TCP/IP协议简介TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）协议是目前世界上应用最为广泛的协议，它的流行与Internet的迅猛发展密切相关TCP/IP最初是为互联网的原型ARPANET所设计的，目的是提供一整套方便实用、能应用于多种网络上的协议，事实证明TCP/IP做到了这一点，它使网络互联变得容易起来，并且使越来越多的网络加入其中，成为Internet的事实标准。它由底层的IP协议和TCP协议组成的。 在Internet没有形成之前，各个地方已经建立了很多小型的网络，称为局域网，Internet的中文意义是“网际网”，它实际上就是将全球各地的局域网连接起来而形成的一个“网之间的网（即网际网）”。然而，在连接之前的各式各样的局域网却存在不同的网络结构和数据传输规则，将这些小网连接起来后各网之间要通过什么样的规则来传输数据呢？这就象世界上有很多个国家，各个国家的人说各自的语言，世界上任意两个人要怎样才能互相沟通呢？如果全世界的人都能够说同一种语言（即世界语），这个问题不就解决了吗？！TCP/IP协议正是Internet上的“世界语”。 TCP/IP协议的开发工作始于70年代，是用于互联网的第一套协议。 二）、TCP/IP参考模型TCP/IP协议集包含了很多功能各异的子协议。为此我们利用分层的方式来剖析它的结构。TCP/IP层次模型共分为四层：应用层、传输层、网络层、数据链路层。 * 应用层应用层是所有用户所面向的应用程序的统称。ICP/IP协议族在这一层面有着很多协议来支持不同的应用，许多大家所熟悉的基于Internet的应用的实现就离不开这些协议。如我们进行万维网（WWW）访问用到了HTTP协议、文件传输用FTP协议、电子邮件发送用SMTP、域名的解析用DNS协议、 远程登录用Telnet协议等等，都是属于TCP/IP应用层的；就用户而言，看到的是由一个个软件所构筑的大多为图形化的操作界面，而实际后台运行的便是上述协议。 * 传输层这一层的的功能主要是提供应用程序间的通信，TCP/IP协议族在这一层的协议有TCP和UDP。 * 网络层是TCP/IP协议族中非常关键的一层，主要定义了IP地址格式，从而能够使得不同应用类型的数据在Internet上通畅地传输，IP协议就是一个网络层协议。 * 网络接口层这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据包并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。 三）、IP协议的定义、IP地址的分类及特点 为了便于寻址和层次化地构造网络，IP地址被分为A、B、C、D、E五类，商业应用中只用到A、B、C三类。 IP协议(Internet Protocol)又称互联网协议，是支持网间互连的数据报协议，它与TCP协议（传输控制协议）一起构成了TCP/IP协议族的核心。它提供网间连接的完善功能， 包括IP数据报规定互连网络范围内的IP地址格式。 Internet 上，为了实现连接到互联网上的结点之间的通信，必须为每个结点（入网的计算机）分配一个地址，并且应当保证这个地址是全网唯一的，这便是IP地址。 目前的IP地址（IPv4：IP第4版本）由32个二进制位表示，每8位二进制数为一个整数，中间由小数点间隔，如8，整个IP地址空间有4组8位二进制数，由表示主机所在的网络的地址（类似部队的编号）以及主机在该网络中的标识（如同士兵在该部队的编号）共同组成。 为了便于寻址和层次化的构造网络，IP地址被分为A、B、C、D、E五类，商业应用中只用到A、B、C三类。 * A类地址：A类地址的网络标识由第一组8位二进制数表示，网络中的主机标识占3组8位二进制数，A类地址的特点是网络标识的第一位二进制数取值必须为0。不难算出，A类地址允许有126个网段，每个网络大约允许有1670万台主机，通常分配给拥有大量主机的网络（如主干网）。 * B类地址：B类地址的网络标识由前两组8位二进制数表示，网络中的主机标识占两组8位二进制数，B类地址的特点是网络标识的前两位二进制数取值必须为10。B类地址允许有16384个网段，每个网络允许有65533台主机，适用于结点比较多的网络（如区域网）。 * C类地址：C类地址的网络标识由前3组8位二进制数表示，网络中主机标识占1组8位二进制数，C类地址的特点是网络标识的前3位二进制数取值必须为110。具有C类地址的网络允许有254台主机，适用于结点比较少的网络（如校园网）。 为了便于记忆，通常习惯采用4个十进制数来表示一个IP地址，十进制数之间采用句点.予以分隔。这种IP地址的表示方法也被称为点分十进制法。如以这种方式表示，A类网络的IP地址范围为54；B类网络的IP地址范围为：54；C类网络的IP地址范围为：54。 D类地址和E类地址用途比较特殊，在这里只是简单介绍一下：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类地址保留给将来使用。 连接到Internet上的每台计算机，不论其IP地址属于哪类都与网络中的其它计算机处于平等地位，因为只有IP地址才是区别计算机的唯一标识。所以，以上IP地址的分类只适用于网络分类。 在Internet中，一台计算机可以有一个或多个IP地址，就像一个人可以有多个通信地址一样，但两台或多台计算机却不能共享一个IP地址。如果有两台计算机的IP地址相同，则会引起异常现象，无论哪台计算机都将无法正常工作。 顺便提一下几类特殊的IP地址： 1. 广播地址 目的端为给定网络上的所有主机，一般主机段为全0 2. 单播地址 目的端为指定网络上的单个主机地址 3. 组播地址 目的端为同一组内的所有主机地址 4. 环回地址 在环回测试和广播测试时会使用由于网络地址紧张、主机地址相对过剩，采取子网掩码的方式来指定网段号。 TCP/IP协议与低层的数据链路层和物理层无关，这也是TCP/IP的重要特点。正因为如此 ，它能广泛地支持由低两层协议构成的物理网络结构。目前已使用TCP/IP连接成洲际网、全国网与跨地区网。四）、DNS域名DNS 全名叫 Domain Name Server，中文俗称“域名服务器”，在说明 DNS Server 之前，得要先知道什么叫 Domain Name(域名)。正如上面所讲，在网上辨别一台电脑的方法是利用 IP地址，但是 IP用数字表示，没有特殊的意义，很不好记，因此，我们一般会为网上的电脑取一个有某种含义又容易记忆的名字，这个名字我们就叫它“Domain Name。 例如：对著名的YAHOO！搜索引擎来说，一般使用者在浏览这个网站时，都会输入，很少有人会记住这台Server的 IP 地址是多少？所以就是YAHOO!站点的 Domain Name。这正如我们在跟朋友打招呼时，一定是叫他的名字，几乎没有人叫对方身份证号码！但是由于在 Internet 上真实辨认机器的还是IP，所以当使用者在浏览器中输入Domain Name 后，浏览器必须先到一台有 Domain Name 和 IP 对应信息的主机去查询这台电脑的 IP，而这台被查询的主机，我们称它为 Domain Name Server，简称 DNS，例如：当你输入时，浏览器会将这个名字传送到离它最近的 DNS Server 去做辨认，如果查询到结果，则会传回这台主机的 IP地址，进而跟它发生连接，但如果没有查询到，就会出现类似 DNS NOT FOUND 等警告信息。所以一旦你的电脑的DNS Server 设置不正确，就好比是路标错了，电脑也就不知道该把信息送到哪里。 由于ISP的拨号服务器一般都有缺省的DNS，所以你可以不用设置DNS，如果你需要指定一台DNS，你一定要了解这台DNS的准确IP。DNS设置方法如下：单击“运行”在对话框中输入“CMD”然后出现“命令提示符”，在命令提示符里输入“ipconfig/all”，就可看到你现在所用的动态IP及DNS（DNS一般设置成你的网关即可）：Physical Address.本机的MAC地址 DHCP Address.是否使用DHCP服务 Subnet Mask. 子网掩码 Default Gateway.网关 DNS Servers .这就是你想要找的DNS 点击“网上邻居”选“属性”，双击“本地连接”点“属性”然后在协议里找到“Internet协议（TCP/IP）”双击它，在Internet协议（TCP/IP）属性对话框中，你会看到： IP地址： 子网掩码： 默认网关： 首选DNS服务器： 备用DNS服务器： 只需要首选DNS服务器中填上上步查到的“DNS Servers”值即可。五）、TCP/IP协议测试网络硬件和网络协议安装之后，我们一般要进行TCP/IP协议的测试工作，那么怎样测试才算是比较全面的测试呢?我们认为，全面的测试应包括局域网和互联网两个方面，因此应从局域网和互联网两个方面测试，以下是我们在实际工作中利用命令行测试TCP/IP配置的步骤： 1、 单击“开始”/“运行”，输入CMD按回车，打开命令提示符窗口。2、 首先检查IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器地址是否正确，输入命令ipconfig /all,按回车。此时显示了你的网络配置，查看是否正确。3、 输入ping ，观查网卡是否能转发数据，如果出现“Request timed out”，表明配置差错或网络有问题。4、 Ping一个互联网地址，如ping 10（益阳职业技术学院网站的IP地址）,看是否有数据包传回，以验证与互联网的连接性。5、 Pin