常见网络协议概述PPT课件

.,1,课本中出现的各种协议总结,网络工程0801班,.,2,OSI七层模型功能(回顾),应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,1,2,3,4,5,6,7,提供应用程序接口,处理数据格式、数据加密等,建立、维护和管理会话,建立主机端到端连接和数据传输,路由选路和转发,提供介质访问、链路管理等,比特流传输,.,3,协议分层的好处,协议分层可以使协议各层间相互独立，层间的标准接口方便了工程模块化，信令简化，便于维护。每个协议可以单独进行谈判，在进行系统开发时，模块化的设计允许单独对某个协议/软件进行更新。对于网络应用程序来说,IP将下层的物理网络硬件隐藏了起来.如果你发明了一种新的物理网络,并且想让它在Internet上投入使用,你只需要再为它写一个与IP连接的驱动程序就可以了.这样,你使用的网络应用程序不会因为硬件技术的变化而发生任何变化.,.,4,发送数据:数据封装,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,data,TCP/UDPheader,数据段,IPheader,数据包,逻辑链路子层,物理链路子层,FCS,LLC,FCS,MAC,数据帧,011000110101,Bit,在发送数据的时候，就是一个封装数据的过程.,.,5,数据封装,应用,TCP,IP,以太网驱动程序,用户数据,用户数据,App头,TCP头,TCP头,IP头,TCP头,IP头,Eth头,Eth尾,应用数据(块),TCP分节,IP分组,以太网帧,以太网电缆,发送方,App头,App头,App头,用户数据,用户数据,用户数据,.,6,接收数据:数据拆封,011000110101,data,FCS,TCP,IP,LLC,MAC,在接收数据的时候，就是一个解封装数据的过成.,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,逻辑链路子层,物理链路子层,数据段,数据包,数据帧,Bit,.,7,应用数据（块）,数据解封,应用,TCP,IP,以太网驱动程序,用户数据,用户数据,App头,TCP头,IP分组,Eth头,Eth尾,以太网帧,以太网电缆,接收方,IP头,TCP分节,IP分组,TCP分节,应用数据(块),.,8,完整的数据包传输过程演示,链路层,物理层,网络层,链路层,物理层,网络层,链路层,物理层,链路层,物理层,Data,电脑,交换机,路由器,电脑,交换机,路由器,.,9,网络协议结构图,PPPFrameRelayHDLCETHERNET,ARP,Cable,DIRVER,ICMP,IP,EIGRP,IGMP,TCP,UDP,OSPF,PING,Trace,BGP,Telnet,FTP,SMTP,ApplicationLayer,TransportLayer,NetworkLayer,DataLinkLayer,PhysicalLayer,DNS,TFTP,SNMP,RIP,.,10,PPP协议(peertopeer),PPP协议有三个组成部分一个将IP数据报封装到串行链路的方法。链路控制协议LCP(LinkControlProtocol)。网络控制协议NCP(NetworkControlProtocol)。,.,11,PPP协议,PPP协议应满足的需求,简单这是首要的要求封装成帧透明性多种网络层协议多种类型链路差错检测检测连接状态最大传送单元网络层地址协商数据压缩协商,PPP协议不需要的功能,纠错流量控制序号多点线路半双工或单工链路,.,12,PPP协议的帧格式,1,2,1,1,字节,1,2,不超过1500字节,PPP帧,先发送,7E,FF,03,F,A,C,FCS,F,7E,协议,信息部分,首部,尾部,PPP有一个2个字节的协议字段。当协议字段为0 x0021时，PPP帧的信息字段就是IP数据报。若为0 xC021,则信息字段是PPP链路控制数据。若为0 x8021，则表示这是网络控制数据。,.,13,以太网的MAC帧格式,以太网MAC帧,物理层,MAC层,1010101010101010101010101010101011,前同步码,帧开始定界符,7字节,1字节,8字节,插入,IP层,目的地址,源地址,类型,数据,FCS,6,6,2,4,字节,461500,MAC帧,当数据字段的长度小于46字节时，应在数据字段的后面加入整数字节的填充字段，以保证以太网的MAC帧长不小于64字节。,最短的帧长度：6+6+2+46+4=64字节最长的帧长度：6+6+2+1500+4=1518字节,.,14,虚拟局域网使用的以太网帧格式,802.3MAC帧,字节,6,6,2,461500,4,目地地址,源地址,长度/类型,数据,FCS,长度/类型=802.1Q标记类型标记控制信息1000000100000000VID,2字节,2字节,插入4字节的VLAN标记,4,用户优先级,CFI,虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个4字节的标识符，称为VLAN标记(tag)，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。,.,15,IP数据报的格式,可变部分,首部,0,4,8,16,19,24,31,版本,标志,生存时间,协议,标识,区分服务,总长度,片偏移,填充,首部检验和,源地址,目的地址,可选字段（长度可变）,位,首部长度,数据部分,数据部分,首部,IP数据报,.,16,IP数据报的格式,由于首部长度占4位则最长首部为1111=1515*4=60字节最短首部为0101=55*4=20字节首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报必须具有的。在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。,.,17,网际控制报文协议ICMP,网际控制报文协议ICMP(InternetControlMessageProtocol)。ICMP报文的种类有两种，即ICMP差错报告报文和ICMP询问报文。ICMP报文的前4个字节是统一的格式，共有三个字段：即类型、代码和检验和。接着的4个字节的内容与ICMP的类型有关。,.,18,ICMP报文的格式,0,4,8,31,ICMP报文,8字节,终点不可达源点抑制(Sourcequench)时间超过参数问题改变路由（重定向）(Redirect),ICMP差错报告报文5种,ICMP询问报文有两种,回送请求和回答报文时间戳请求和回答报文,.,19,ICMP差错报告报文,首部,IP数据报,ICMP的前8字节,装入ICMP报文的IP数据报,IP数据报首部,ICMP差错报告报文,8字节,收到的IP数据报,IP数据报首部,8字节,ICMP差错报告报文,IP数据报的数据字段,.,20,因特网的路由选择协议,内部网关协议IGP：具体的协议有多种，如RIP和OSPF等。外部网关协议EGP：目前使用的协议就是BGP。,.,21,内部网关协议RIP(RoutingInformationProtocol),收到相邻路由器（其地址为X）的一个RIP报文：(1)先修改此RIP报文中的所有项目：把“下一跳”字段中的地址都改为X，并把所有的“距离”字段的值加1。(2)对修改后的RIP报文中的每一个项目，重复以下步骤：若项目中的目的网络不在路由表中，则把该项目加到路由表中。否则若下一跳字段给出的路由器地址是同样的，则把收到的项目替换原路由表中的项目。否则若收到项目中的距离小于路由表中的距离，则进行更新，否则，什么也不做。(3)若3分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则把此相邻路由器记为不可达路由器，即将距离置为16（距离为16表示不可达）。(4)返回。,距离向量算法,.,22,RIP2协议的报文格式,4字节,RIP报文,路由信息（20字节/路由）可重复出现最多25个,IP数据报,路由标记,网络地址,地址族标识符,距离(1-16),IP首部,UDP首部,首部,路由部分,必为0,版本,命令,4字节,子网掩码,下一跳路由器地址,UDP用户数据报,RIP报文的最大长度（最多25个路由）：4+20*25=504字节,RIP协议使用运输层的UDP进行传送（UDP的端口：520）,.,23,内部网关协议OSPF(OpenShortestPathFirst),OSPF的五种分组类型：类型1，问候(Hello)分组。类型2，数据库描述(DatabaseDescription)分组。类型3，链路状态请求(LinkStateRequest)分组。类型4，链路状态更新(LinkStateUpdate)分组，用洪泛法对全网更新链路状态。类型5，链路状态确认(LinkStateAcknowledgment)分组。,.,24,IP数据报,OSPF分组,IP数据报首部,OSPF分组,OSPF分组首部,类型1至类型5的OSPF分组,24字节,0,8,16,31,版本,路由器标识符,类型,分组长度,检验和,鉴别,位,鉴别,区域标识符,鉴别类型,.,25,BGP报文,BGP报文通用首部,BGP报文主体部分,类型,长度,标记,TCP首部,IP首部,BGP报文,TCP报文,BGP报文具有通用的首部,.,26,运输层的两个主要协议,TCP/IP的运输层有两个不同的协议：(1)用户数据报协议UDP(UserDatagramProtocol)(2)传输控制协议TCP(TransmissionControlProtocol),.,27,UDP是面向报文的,IP数据报的数据部分,IP首部,IP层,UDP首部,UDP用户数据报的数据部分,运输层,应用层报文,应用层,.,28,UDP的首部格式,伪首部,源端口,目的端口,长度,检验和,数据,首部,UDP长度,源IP地址,目的IP地址,0,17,IP数据报,字节,4,4,1,1,2,12,2,2,2,2,字节,发送在前,数据,首部,UDP用户数据报,.,29,伪首部,源端口,目的端口,长度,检验和,数据,首部,UDP长度,源IP地址,目的IP地址,0,17,IP数据报,字节,4,4,1,1,2,12,2,2,2,2,字节,发送在前,数据,首部,UDP用户数据报,在计算检验和时，临时把“伪首部”和UDP用户数据报连接在一起。伪首部仅仅是为了计算检验和。,.,30,TCP首部,20字节的固定首部,目的端口,数据偏移,检验和,选项（长度可变）,源端口,序号,紧急指针,窗口,确认号,保留,FIN,32位,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位08162431,填充,TCP数据部分,TCP首部,TCP报文段,IP数据部分,IP首部,发送在前,TCP报文段的首部格式,.,31,HTTP的报文结构（请求报文）,方法,URL,版本,首部字段名,首部行,:,值,首部字段名,值,:,实体主体（通常不用）,请求行,空格,回车换行,:,CRLF,CRLF,CRLF,CRLF,“URL”是所请求的资源的URL。,.,32,HTTP的报文结构（请求报文）,方法,URL,版本,