《TCPIP协议组》PPT课件

TCP/IP协议组,CEAC考试网络基础专题,本章大纲,OSI（开放系统互联）参考模型TCP/IP协议组网络监视器试题分析,OSI开放系统互联参考模型,概述:为了理解TCP/IP协议如何实现通信，我们必须理解网络通信较底层的概念，OSI(开放系统互联）参考系统就是为了帮助用户理解网络通信所最常使用的参考模型开放系统互联参考模型描述了信息如何从一台计算机的应有层通过网络媒体传输到另一台计算机的应用层软件中，它是由七层协议组成的概念模型，每一层都定义了特定的网路功能,OSI开放系统互联参考模型,1978年国际标准化组织发布了OSI（开放系统互联）参考模型开放系统互联模型将网络通信分成了7层结构应用层-Application-laver应用层表示层-Presentaion-laver会话层-Session-laver传输层-Transport-laver网络层-Nnetwork-laver数据链路层-Data-Link-laver物理层-Physical-laver,数据传输层,高层,底层,OSI开放系统互联参考模型,OSI(开放系统互联）参考模型的特点每一层都定义了对应的网络功能每一层只和它相邻的上下两层通信第七层提供的服务使得应用程序可以访问网络第一层和第二层定义了网络的物理媒介及相关的任务,OSI开放系统互联参考模型,物理层：OSI参考模型最低的一层，定义了诸如电位级别，电位变化间隔，物理数据率，最大传输距离和物理互联装置特性。通过一个物理媒介接收和转发无结构的原始比特流，可以利用电信号、光信号和无线电信号构成一个物理回路，并将接收的信号传输到数据链路层。在Windows2003下，物理层由网络接口卡（NIC）来实现,OSI开放系统互联参考模型,数据链路层：数据链路层的作用是让数据通过一条单独链路从一台计算机传输到另一台计算机。为数据传输提供可靠的数据传输。数据链路层从网络层接收数据包，然后将信息打包到帧的数据单元中，并将其向下传输到物理层。电子与电气工程师学会（IEEE）将OSI定义的数据链路层分为两层：,OSI开放系统互联参考模型,数据链路层的分类：一：逻辑链路控制层（LLC）二：媒体访问控制层（MAC）逻辑链路控制层管理单一网络链路上的设备间通信，负责将数据帧从一个节点无错误的传输到另一个节点。LLC层负责建立并终止逻辑链路、控制帧传输、帧排序、确认帧和再次传输非确认帧。利用确认帧和再次传输非确认帧来向上一层提供最终的无错误传输。是由传输驱动程序实现,OSI开放系统互联参考模型,数据链路层的分类：一：逻辑链路控制层（LLC）二：媒体访问控制层（MAC）媒体访问控制层（MAC）定义了MAC地址，以标识数据链路层中的多个设备，并负责管理存取网路媒介，检查帧错误，并管理接收帧的地址确认。MAC子层是由网络接口卡（NIC）来实现，而NIC由一个被称为NIC驱动器的软件驱动设备来控制,OSI开放系统互联参考模型,网络层：网络层以数据链路层提供的无差错传输为基础。向传输层提供两个主机之间的数据传输服务。根据网络环境、服务的优先级别和其他因素来确定发送数据的物理路径。完成以下功能：向传输层提供服务路由发现及路由选择流量控制寻址，其中包括逻辑网络地址以及服务地址,OSI开放系统互联参考模型,传输层传输层负责建立、管理和删除两进程之间可靠的端对端的连接，为用户进程之间提供可靠、有效的端对端传送服务，即传输层可以确保数据分组顺利地传送到目的地，并且是按顺序的，没有任何减少或者重复。由于传输层的作用，数据分组可以顺序发出，并且不会发生数据分组的丢失、重复或错误。传输层将来自会话层的大型报文分割成分组，以便发送给目的计算机，然后由对方将分组重新装配回报文，并提供给会话层使用。在典型的情况下，目的传输层会向源传输层发送一条确认信息，说明数据报文已经收到,OSI开放系统互联参考模型,会话层：会话是指两个表示层实体之间的连接，建立连接的过程称为会话连接。会话层负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话。通信会话包括发生在不同网络设备的应用层之间的服务请求和服务应答，这些请求和应答通过会话层的协议来实现,OSI开放系统互联参考模型,表示层：表示层主体是标准的例行程序。表示层为网络用户提供数据加密、解密转换、数据压缩、终端管理和文件传送等服务。通过表示层提供的数据编码和转换功能，可以确保从一个应用层发生的信息被另一个系统的应用层识别。其中数据格式的转换主要是指在网络传输需要格式与计算机处理需要的格式之间进行转换。表示层提供的任务：协议转换数据格式转换压缩和加密字符集的转换图形命令的解释,OSI开放系统互联参考模型,应用层：应用层的主体是用户的网络应用程序，这些应用程序包括数据库访问、文件传输、电子邮件等等。是OSI最上面的一层，提供了对用户应用程序的直接支持，这就意味着应用层与用户之间是通过软件直接相互作用的。应有层负责管理系统资源和实现用户的应用需求。系统资源的核心是网络系统基本的硬件及软件系统，而网路提供的功能及服务对应于用户的应用需求标识通信伙伴：为具有传输数据的应用程序定义通信伙伴的标识和可用性定义资源的可用性：判断是否有足够的网络资源响应应客户计算机的通信要求同步通信：协同所有应用程序之间的通信。,OSI开放系统互联参考模型,OSI参考模型各层的主要功能归纳：应有层：与用户应用程序的接口表示层：数据格式的转换会话层：会话的管理和数据传输的同步传输层：端到端通过网络透明的传送报文网络层：分组传送和路由选择数据链路层：在链路上无差错地传送帧物理层：将比特流传送到物理媒体上传送备注：在OSI参考模型不同层上的协议对于他们所生成的数据单元使用不同名称，例如：在数据链路层，使用术语“帧”来描述数据单元；在网络层，使用术语“报文”来描述数据单元；更普通的术语“包”则可用来描述在OSI参考模型的任意层上所生成的数据单元。,TCP/IP协议组,概述：传输层控制协议/Internet协议（TCP/IP)是工业标准的协议组，是为跨越局域网和广域网环境的大规模互联网设计的，提供了耐用性好、功能高效、标准的可路由内部网路协议，用来基于Windows的计算机之间进行通信。利用TCP/IP协议组中的协议，计算机可以使用不同的硬件和软件通过网络实现通信,TCP/IP协议组,TCP/IP协议组是当今最完整和应用最广泛的协议组，今天使用的大多数网络操作系统都提供对TCP/IP的支持，大型网路依赖于TCP/IP来担当大量的网络通信。TCP/IP为Windowsserver2003提供了一个标准的、可路由的、企业级的网络协议，是用户可以访问Internet,并可以发送和接受电子邮件,TCP/IP协议组,基于工业标准网络协议的网络软件支持基于Windows的计算机与LAN和WAN环境连接的可路由的企业网络协议由于基于Windows的计算机和不同系统进行连接并共享信息的核心技术和使用程序访问全局的Internet服务，如万维网和文件传输协议（FTP）服务器的基础强健的、可缩放的、跨平台的客户端/服务器框架,TCP/IP协议组,TCP/IP提供基本的TCP/IP使用程序，能够让基于Windows的计算机与其他的Microsoft或非Microsoft系统连接并共享信息，比如：Internet主机、applemacintosh系统、IBM大型机、UNIX系统、开放式VMS系统、Windowsserver2003、WindowsXP、Windows2000、WindowsNT、WindowsMillennium、Windows98、Windows95、WindowsforWorkgoups、LANManager、网络打印机,TCP/IP协议组,使用TCP/IP协议组有以下几点好处：单独的协议使得TCP/IP协议组支持各种计算机平台变得更加容易。可以通过创建或修改协议来支持新标准，而不需要修改整个协议栈。在同一层上的多个协议使得应用程序可以根据需要选择协议由于协议栈被分成了多层，因而各层协议的开发可以同时进行,TCP/IP模型结构,TCP/IP模型结构是基于四层的参考模型，属于TCP/IP协议组的所有协议都位于该模型的上面三层。TCP/IP模型的每一层负责属于该层的所有活动:,链路层,Internet层,传输层,应用层,HTTPFTPSMTPDNSRIPSNMP,TCPUDP,ARPIPIGMPICMP,EthernetTokenRingFrameRedyATM,TCP/IP模型结构,应用层超文本传输协议（HTTP）文件传输协议（FTP）简单网络管理协议（SNMP）简单邮件传输协议（SMTP）路由信息协议（RIP）域名系统（DNS）,TCP/IP模型结构,传输层:负责计算机之间的应用程序通信，将数据上传到应用层或下传大Internet层。指出数据所传递的应用程序的唯一标识在传输层常用到的两个协议：传输控制协议（TCP）用户数据包协议（UDP）,TCP/IP模型结构,Internet层:1.将传输层的数据装入IP数据包，包括用于在主机之间以及经过的网络转发数据包时所用的源和目标地址信息2.实现IP数据包的路由在Internet层中包括以下4个核心协议：1.Internet协议（IP）2.地址解析协议（ARP）3.Internet控制消息协议（ICMP）4.Internet组管理协议（IGMP）,TCP/IP模型结构,链路层:TCP/IP参考模型的链路层有时也指网络层和数据链路层。该层用来指定发送和接收数据包的需求。链路层负责将数据发送到物理网络，并从物理网络上接收数据，包括直接与网络媒体（如同轴电缆、光纤或双绞线）接触的硬件设备如何将比特流转换成电信号。在链路层上常用的网络协议有：以太网、令牌网、FDDI、X.25、帧中继、RS-232和V.35。,TCP/IP模型与OSI模型的关系,OSI参考模型定义了一个与在网络中打包、发送和接收数据相关的七层结构，TCP/IP协议栈通过所定义的四层结构也可执行和OSI相同的功能。TCP/IP模型的每一层都对应与OSI参考模型的一层或多层,TCP/IP模型与OSI模型的关系,OSI,TCP/IP,应用层,表示层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,链路层,传输层,网络层,数据传递过程,假定条件一：两个主机是直接连接的。二：主机A的应用进程A向主机B的应用进程B传输数据如图：,进程A,应用层,传输层,网络层,链路层,主机A,主机B,进程B,应用层,传输层,网络层,链路层,TCP/IP协议组的核心协议,TCP/IP协议组中包括6个核心协议传输控制协议（TCP）用户数据包协议（UDP）Internet协议（IP）地址解析协议（ARP）Internet控制消息协议（ICMP）Internet组管理协议（IGMP）,TCP/IP协议组的核心协议,TCP/IP协议组中包括6个核心协议传输控制协议（TCP）:确保IP数据报的成功传递对程序发送的大块数据进行分段和重组确保正确排序以及按顺序传递分段的数据通过计算校验和，进行传输数据的完整性检查根据数据是否接收成功发送肯定消息。通过使用选择性确认，也对没有收到的数据发送否定确认。为必须使用可靠的、基于会话的数据传输程序，如客户端/服务器数据库和电子邮件程序，提供首选传输方法,TCP/IP协议组的核心协议,用户数据包协议（UDP）：基于非连接的协议，在数据传输前不需要在两台计算机之间建立会话，与TCP的差异在于：,UDP,TCP,无连接的服务，在主机之间不建立会话不能确保或确认数据传递或数据顺序是用UDP的程序负责提供传输数据所需的可靠性非常快速，具有低开销要求，并支持点对点和一点对多点的同信UDP和TCP都使用端口标识每个TCP/IP程序的通信,面向连接的服务，在主机之间建立会话TCP通过确认和按顺序传递数据来确保数据传递使用TCP的程序能确保可靠的数据传输TCP比较慢，有更高的开销要求，而且只支持点对点通信,TCP/IP协议组的核心协议,Internet协议（IP）提供通过互联网络的连接和最有效的数据报分发提供数据报的分组和重组，以支持最大传输单元（MTU）不同的数据链路,TCP/IP协议组的核心协议,地址解析协议（ARP）：地址解析就是将IP地址映射到物理地址的过程，即通过地址解析把计算机的逻辑地址以及物理地址等同起来ARP对同一物理网络上的主机提供以下协议服务通过使用网络广播请求过的媒体访问控制地址MAC，回应ARP请求时，ARP回复发送方和原始ARP请求方都将彼此的IP地址以及媒体访问控制地址记录成被成为ARP缓存的本地表中的项目，以便将来使用硬件寻址，在LAN上使用的硬件必须包含厂商为设备编入的唯一地址。对于以太网和令牌网LAN硬件，这个地址称作媒体访问控制地址,TCP/IP协议组的核心协议,Internet控制消息协议（ICMP）ICMP负责报告关于数据报的传递错误和消息，它在数据消息不能到达目标计算机时发出警告或通知用户到达目标机所用的时间常见的ICMP信息,确定IP节点（主机或路由器）能否在网络上使用回复ICMP回显请求通知主机数据报无法传递通知主机由于的拥塞而降低发送数据报的速率通知首选路由的主机指明IP数据报的生存时间（TTL）已到期,请求回显回显答复无法连接目标渊结束重定向超时,ICMP消息,描述,TCP/IP协议组的核心协议,Internet组管理协议（IGMP）IGMP用于支持多播的路由器和多播组的成员之间交换成员状态信息。,网络监视器