互联网基础培训-1.互联网基础知识

互联网技术基础知识 OSI网络模型TCP IP 课程简介 OSI参考模型 计算机网络 OSI参考模型 复杂问题简单化提供不同厂商之间的标准接口确保互操作性易于学习和操作 应用层 提供网络服务应用处理 电子邮件文件传输模拟终端 表示层 提供网络服务应用处理 处理数据格式 格式化数据数据压缩数据加密 会话层 提供双工协商会话同步 提供网络服务应用处理 处理数据格式 建立 维护和管理会话 传输层 提供可靠的端到端通信提供流量控制提供差错校正 提供网络服务应用处理 处理数据格式 建立 维护和管理会话 端到端的连接 传输层 传输层功能 分段上层数据建立端到端连接将数据从一端主机传送到另一端主机保证数据按序 可靠 正确传输传输层协议 主要有TCP IP协议栈的TCP协议和UDP协议 IPX SPX协议栈的SPX协议等 网络层 定义网络地址选择路由 提供网络服务应用处理 处理数据格式 建立 维护和管理会话 端到端的连接 寻址及路由选择 网络层设备 主要设备 路由器 Router 网络层 网络层 网卡 主机 路由器层 路由表 192 168 3 0FrameRelay192 168 1 0Ethernet192 168 2 0FDDI 网络192 168 2 0FDDI 分支 网络192 168 1 0Ethernet 总部 网络层编址 IP地址 网络地址 主机地址 10 8 2 48 网络层地址由两部分地址组成 网络层地址和主机地址 网络层地址是全局唯一的 数据链路层 提供网络服务应用处理 处理数据格式 建立 维护和管理会话 端到端的连接 寻址及路由选择 介质访问 链路管理 数据链路层 数据链路层的功能物理地址定义网络拓扑结构链路参数差错验证物理介质访问流控制 可选 数据链路层设备 主要设备 交换机 网桥 Switch 数据链路层 数据链路层 Bridge 交换机层 以太网交换机 每个节点独享10 100M带宽 骨干 交换式以太网 10 多个设备可同时发送信息 物理层 提供网络服务应用处理 处理数据格式 建立 维护和管理会话 端到端的连接 寻址及路由选择 介质访问 链路管理 比特流传输 物理层 物理层 定义电压 接口 线缆标准 传输距离等 带宽 宽带 窄带物理层线缆 同轴电缆 coaxialcable 细缆和粗缆双绞线 twistedpair UTP STP光纤 fiber 无线电波 wirelessradio 无线局域网WLAN 物理层设备 HUB Connector 物理层 物理层 主要设备 中继器 连接器 HUB 集线器层 Hub 以太网Ethernet 所有节点共享10M带宽 同一时间只能有一个设备发送信息 数据封装方式 端到端通信 7Application6Presentation5Session4Transport3Network2DataLink1Physical ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysical Bits位 Frames帧 Packets包 Segments段 主机A 主机B 发送Email 数据 数据段 数据包 数据帧 比特流 TCP IP模型 TCP IP Host Internet TCP IP Host 与OSI参考模型一样 TCP TransferControlProtocol IP InternetProtocol 协议 传输控制协议 网际协议 也分为不同的层次开发 每一层负责不同的通信功能 模型对比 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 互联网层 数据链路层 物理层 TCP IP协议栈具有简单的分层设计 与OSI参考模型有清晰的对应关系 各层应用 应用层 应用层 传输层 互联网层 数据链路层 物理层 文件传输 TFTP FTP NFSE Mail SMTP远程登陆 Telnet rlogin 网络管理 SNMP 域名管理 DNS 传输层 TransmissionControlProtocol TCP UserDatagramProtocol UDP 应用层 传输层 互联网层 物理链路层 物理层 可靠传输非可靠传输 TCP字段格式 Sourceport 16 Destinationport 16 Sequencenumber 32 Headerlength 4 Acknowledgementnumber 32 Reserved 6 Codebits 6 Window 16 Checksum 16 Urgent 16 Options 0or32ifany Data varies Bit0 Bit15 Bit16 Bit31 20Bytes 端口编号 TCP FTP TELNET DNS SNMP TFTP SMTP UDP 21 23 25 53 69 161 RIP 520 ApplicationLayer TransportLayer PortNumbers TCP端口 SourcePort Dest Port HostA 1028 23 SP DP HostZ TelnetZ Dest port 23 SendpackettomyTelnetapplication TCP序列号和确认码 SourcePort Dest Port Sequence Acknowledgement Source Dest Seq Ack 1028 23 10 1 Ijustsent 10 TCP序列号和确认码 续 收到 10 请发 11 SourcePort Dest Port Sequence Acknowledgement 1028 23 Source Dest 11 Seq 1 Ack 发送 10 1028 23 10 1 TCP序列号和确认码 续 收到 10 请发 11 SourcePort Dest Port Sequence Acknowledgement 1028 23 11 1 发送 10 1028 23 10 1 1028 23 11 2 Source Dest Seq Ack Source Dest Seq Ack Source Dest Seq Ack 1028 23 12 2 Source Dest Seq Ack TCP三次握手 SendSYN seq 100ctl SYN SYNreceived HostA HostB TCP三次握手 续 SendSYN seq 100ctl SYN SYNreceived SendSYN ACK seq 300ack 101ctl syn ack HostA HostB SYNreceived TCP三次握手 续 SendSYN seq 100ctl SYN SYNreceived SendSYN ACK seq 300ack 101ctl syn ack Established seq 101ack 301ctl ack HostA HostB SYNreceived TCP连接确认 Windowsize 1 Sender Receiver TCP连接确认 续 Windowsize 1 Sender Receiver Send1 Receive1 TCP连接确认 续 Windowsize 1为了在上图所示的主机和服务器之间建立一个连接 首先需要两端设备进行同步 同步 synchronization 是通过各个携带有初始序列号的数据段交换过程实现的 Sender Receiver Send1 Receive1 ReceiveACK2 SendACK2 TCP连接确认 续 Windowsize 1 Sender Receiver Send1 Receive1 SendACK2 Send2 Receive2 TCP连接确认 续 Windowsize 1 Sender Receiver Send1 Receive1 SendACK2 Send2 Receive2 ReceiveACK3 SendACK3 TCP连接确认 续 Windowsize 1 Sender Receiver Send1 Receive1 ReceiveACK2 SendACK2 Send2 Receive2 ReceiveACK3 SendACK3 Send3 Receive3 TCP连接确认 续 Windowsize 1 Sender Receiver Send1 Receive1 ReceiveACK2 SendACK2 Send2 Receive2 ReceiveACK3 SendACK3 Send3 Receive3 ReceiveACK4 SendACK4 TCP窗口流控 Sender Receiver TCP滑动窗口技术通过动态改变窗口大小来调节两台主机间数据传输 每个TCP IP主机支持全双工数据传输 TCP有两个滑动窗口 一个用于接收数据 另一个用于发送数据 TCP使用肯定确认技术 其确认号指的是下一个所期待的字节 TCP窗口流控 续 Windowsize 3Send2 Sender Receiver Windowsize 3Send1 Windowsize 3Send3 TCP窗口流控 续 Windowsize 3Send2 Sender Windowsize 3Send1 Windowsize 3Send3 ACK3Windowsize 2 Packet3isDropped Receiver TCP窗口流控 续 Windowsize 3Send2 Sender Windowsize 3Send1 Windowsize 3Send3 ACK3Windowsize 2 Packet3isDropped Windowsize 3Send4 Windowsize 3Send3 Receiver TCP窗口流控 续 Windowsize 3Send2 Sender Windowsize 3Send1 Windowsize 3Send3 ACK3Windowsize 2 Packet3isDropped Windowsize 3Send4 Windowsize 3Send3 ACK5Windowsize 2 Receiver UDP字段 UDP报文没有可靠性保证和顺序保证字段 流量控制字段等 可靠性较差 正因为UDP协议较少的控制选项 在数据传输过程中 延迟较小 数据传输效率较高 适合于对可靠性要求并不高的应用程序 Sourceport 16 Destinationport 16 Length 16 Data ifany 1 Bit0 Bit15 Bit16 Bit31 Checksum 16 8Bytes 网络层 InternetProtocol IP InternetControlMessageProtocol ICMP AddressResolutionProtocol ARP ReverseAddressResolutionProtocol RARP 应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 IP InternetProtocol 协议 IP协议和路由协议协同工作 寻找能够将数据包传送到目的端的最优路径 ARP协议 AddressResolutionProtocol 地址解析协议 把已知的IP地址解析为MAC地址 RARP ReverseAddressResolutionProtocol 反向地址解析协议 用于数据链路层地址已知时 解析IP地址ICMP InternetControlMessageProtocol 网际控制消息协议 定义了网络层控制和传递消息的功能 IP字段 Version 4 DestinationIPAddress 32 Options 0or32ifany Data variesifany 1 Bit0 Bit15 Bit16 Bit31 HeaderLength 4 Priority TypeofService 8 TotalLength 16 Identification 16 Flags 3 Fragmentoffset 13 Timetolive 8 Protocol 8 Headerchecksum 16 SourceIPAddress 32 20Bytes 协议字段 TransportLayer InternetLayer TCP UDP ProtocolNumbers IP 17 6 协议字段确定在数据包内传送的上层协议 和端口号类似 IP协议用协议号区分上层协议 TCP协议的协议号为6 UDP协议的协议号为17 ICMP Application Transport Internet DataLink Physical DestinationUnreachableEcho Ping Other ICMP 1 网际控制消息协议ICMP是一个网络层的协议 它提供了错误报告和其它回送给源点的关于IP数据包处理情况的消息 ICMP通常为IP层或者更高层协议使用 一些ICMP报文把差错报文返回给用户进程 ARP 地址解析协议 需要