第七章 TCPIP协议栈.ppt

TCP IP协议栈 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层 以太网 令牌环 FDDI IP ICMP IGMP ARPRARP ARPRARP TCPUDP SMTP FTP TFTP Telnet SNMP DNS other WLAN 网络接入层 1 IP地址1 什么是IP地址IP地址即 互联网地址Internet地址是用来唯一标识互联网上计算机的逻辑地址每台连网计算机都依靠IP地址来标识自己2 IP地址的特性 IP地址必须唯一每台连网计算机都依靠IP地址来互相区分 相互联系网络设备根据IP地址帮你找到目的端IP地址由统一的组织负责分配 任何个人都不能随便使用 IP编址 3 IP地址的表示IP地址长度 32bits 4个字节 4个以小数点隔开的十进制整数IP地址的构成网络号 标识网络主机号 标识在某个网络上的一台特定的主机 4 IP地址的分类共5类 ABCDE 5 IP地址的分配方法静态分配 指定IP地址 固定地址动态分配 自动获取IP地址 不固定地址注意 服务器必须使用静态地址动态主机配置协议 DHCP 2 子网划分 netmask 1 二级IP地址存在的问题IP地址空间的利用率有时很低给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变的太大因而使网络性能变坏 两级的IP地址不够灵活2 子网划分思路一个拥有许多物理网络的单位 可将所属的物理网络划分为若干个子网 subnet 划分子网纯属一个单位内部的事情 本单位以外的网络看不见这个网络是由多少个子网组成 因为这个单位对外仍然表现为一个大的网络 划分子网的方法是从网络的主机号借用若干个比特作为子网号subnet id 而主机号host id也就相应减少了若干个比特 于是两级的IP地址在本单位内部就变成三级的IP地址 网络号net id 子网号subnet id和主机号host id 或者可以用以下记法来表示 IP地址 凡是从其他网络发送给本单位某个主机的IP数据报 仍然是根据IP数据报的目的网络号net id找到连接在本单位网络上的路由器 但此路由器在收到IP数据报后 再按目的网络号net id和子网号subnet id找到目的子网 将IP数据报交付给目的主机 3 子网掩码掩码用来确定IP地址的网络号 子网号和主机号是如何划分的掩码的表示4个以小数点隔开的十进制整数掩码的意义二进制位为 1 所对应的IP地址部分为网络号和子网号二进制位为 0 所对应的IP地址部分为主机号255 255 255 0162 105 21 3 4 子网 subnet 划分掩码把一个包含大量主机的网络 划分成许多小的网络 每个小网就是一个子网 在进行网络规划时 可根据网络具体情况 一共需要划分多少个子网 每个子网最多有多少个主机 来选择合适的子网掩码 162 105 0 0255 255 0 0 65 536台 162 105 12 0255 255 255 0 256台 162 105 129 12255 255 255 0子网号129主机号12 具有特殊意义的IP地址广播地址 Broadcast 广播地址不代表某台具体的主机 是指满足一定条件的一组机器 广播地址只能作为IP报文的目的地址 表示该报文的一组接收者直接广播地址 directbroadcast 直接广播地址 网络号 主机地址部分为全 1 162 105 129 12255 255 255 0162 105 129 255一台主机可以用直接广播地址向任何指定的网络直接广播它的数据报 即使发送和接站点不在同一个子网内 也可以用广播地址向某个子网上所有的主机广播信息每台主机和路由器等设备都要接收和处理目的地址为本子网广播地址的数据报 有限广播地址 limitedbroadcastaddress 本地网广播地址 localnetworkbroadcast有限广播地址 32个比特为全1255 255 255 255有限广播地址被用做在本网络内部广播 主机在不知道自己的网络地址的情况下 使有限广播地址也可以向本子网上所有的其它主机发送消息组播地址 multicast 组播地址代表一组特定的主机 它只能作为IP报文的目的地址 表示该报文的一组接收者 而不能把它分配给某台具体的主机 组播地址和广播地址的区别在于 广播地址是按主机的物理位置来划分各组的 属于同一个子网 而组播地址是指一个逻辑组 参与该组的机器可能遍布整个Internet网 多点广播 组播地址 224 0 0 0 239 255 255 255组播地址主要用于电视会议 电视广播 视频点播组播IP地址唯一地标志一个逻辑组每个要求接收组播的主机使用IGMP协议 主动登记到希望加人的组中去网络中的路由器根据参与的主机的位置 为该组播的通信组形成一棵发送树 零 地址 0 0 0 0 互连网上完全由 0 组成的字段解释成 本 this 主机号为 0 的IP地址 代表本网络地址162 105 129 0网络号为 0 的IP地址 指的是本网络上的某一台主机0 0 0 12 0 地址 0 0 0 0 代表本主机 网络上任何一台主机都可以用它来表示自己缺省路由 iproute0 0 0 00 0 0 0202 112 38 73回送地址 loopbackaddress 回送地址 任何一个以数字127开头的IP地址127 any any any127 0 0 1每个主机上对应于IP地址127 0 0 1有个接口 称为回送接口 loopbackinterface 任何程序用回送地址作为目的地址时 计算机上的协议软件不会把该数据报向网络上发送 而是把数据直接返回给本主机 地址解析 ARP IP MAC RARP MAC IP IP分组格式 IP分组格式定义了14个字段 版本号分组长度业务类型总长度标识标记片偏移生存时间 比特数4481616386 协议校验和源IP地址目IP地址IP选项数据 8163232var 版本号 VERS 分组长度 HLEN 报文头部的字数 字长 32bits 业务类型 TypeofService 分组的处理方式 总长度 TotalLength 分组头部和数据的总长度 字节数 标识 Identification 标记 Flags 片偏移 FragOffset 对分组进行分片 以便允许网上不同MTU时能进行传送 生存时间 TTL 规定分组在网上传送的最长时间 秒 防止分组无休止地要求网络搜寻不存在的目的地 协议 Protocol 发送分组的上层协议 TCP 6 UDP 17 校验和 HeaderChecksum 分组头校验和 源和目IP地址 SourceandDestinationIPAddress 标识网络中端设备的IP地址 IP选项 IPOptions 网络测试 调试 保密及其他 数据 Data 上层协议数据 路由选择协议 内部网关协议IGP InteriorGatewayProtocol RIP OSPF外部网关协议EGP ExternalGatewayProtocol BGP 网络安全定义 指网络系统的硬件软件及其系统中的数据受到保护 不因偶然的或者恶意的原因而遭受破坏更改泄漏 系统连续可靠正常地运行 网络服务不中断 网络安全含义 通过各种计算机网络密码技术和信息安全技术 保护在公用通信网络中传输交换和存储信息的机密性完整性和真实性 并对信息传播及内容具有控制能力 网络安全 网络安全体系结构由ISO提出了一个OSI抽象的体系结构 包括 安全服务 可用的安全功能机密性 保护被传输的数据免受被动攻击 鉴别 确保一个通信是可靠的 完整性 确保接收到的消息如同发送的消息一样 没有冗余 插入 篡改 重排序或延迟 销毁 不可抵赖 防止发送方或接收方抵赖所传输的消息 访问控制 限制和控制经通信链路对主机系统和应用程序进行访问的能力 可用性 确保有用资源在需要时可被授权各方使用 安全机制 设计用于检测 防止或从安全攻击中恢复的一种机制 如 加密机制 数字签名机制 访问控制机制 数据完整性机制等 安全管理 处理安全服务与