TCPIP通讯协定与网路架构

1、tcp/ip通訊協定與網路架構http:/ 綱http:/ (defense advanced research project agency) 推動arpanet (advanced research project agency network) 電腦網路n1983年推廣網際網路(internet)n1985年成立nsfnet (national science foundation network)http:/ (simple network management protocol)n成立 iso (international organization for standardizati

2、on) 組織，負責標準化工作niab (internet activities board) 負責網路研究與實驗之管理http:/ (internet engineering task force)負責網際網路問題的討論n網際網路的相關報告與協定等文件，稱之為rfc (request for comments)nnic (network information center)負責管理rfc文件http:/ link實體層physical應用層application主機傳輸層transport網際網路層internet網路介面層networkinterfaceositcp/iptcp/ip協定架

3、構圖http:/ (network interface layer)n網際網路層 (internet layer)n主機傳輸層 (transport layer)n應用層 (application layer)http:/ 息訊息的傳送(1)segment - 1segment - 3segment - 2. . . . . .http:/ - 1segment - 3segment - 2. . . . . .tttsegment - 1segment - 3segment - 2. . . . . .tttiiihttp:/ service)n盡力傳送資料 (best-effort del

4、ivery)n位址處理n送端n收端n資料段的分割與再彙集http:/ to liveprotocolheaderlengthtype of servicetotal lengthidentifierfragmented offsetoptionsflagspaddingheader checksumdestination addresssource address888832 bitsip header格式http:/ headernversion : ip版本nheader length : ip header長度ntype of service : 表示資料傳送的品質要求ntotal le

5、ngth : 顯示資料段的大小nidentifier : 提供資料段被切割後的識別號碼http:/ 格式bits 0-2 : precedence. 07.資料傳送的優先順序bits 3: 0=normal delay, 1=low delaybits 4: 0=normal throughput, 1=high throughputbits 5: 0=normal reliability 1=high reliabilitybits 6-7 : 保留未來使用http:/ header(cont.)nflags : 資料分割的控制n位元 0 : 保留n位元 1 : 0表示可以分割，1表示不可分

6、割n位元 2 : 0表示是最後一個fragment，1表示後面還有資料nfragmented offset : 表示分割後的fragment在原來segment中的相對位置，以8個位元組為offset的單位http:/ header(cont.)ntime to live : segment在網路中保留的時間nprotocol : ip上一層的網路協定nheader checksum : ip header的總和檢查nsource address : 來源端的ip位址ndestination address : 目的端的ip位址http:/ header(cont.)noptions : se

7、gment測試或除錯之用npadding : 使header長度以32個位元結束http:/ 定址nip位址是32位元的二進位資料nip位址格式 : nip位址表示法 : dotted-decimal表示法(打點十進位法)http:/ b, c是用來代表主機與網路位址n等級d是以群組位址方式傳送的特別型態位址n等級e為保留用途http:/ = 網路編號,主機編號常用的ip位址等級http:/ = 001111111 = 12710000000 = 12810111111 = 19111000000 = 19211011111 = 2231 - 126(0與127保留)128 - 191192

8、- 223等級d:前四個位元為1110等級e:前五個位元為11110multicastresearchip位址等級http:/ : ip位址的網路部分，主機部分為0n例如，，是一個等級b的主機位址，網路位址為n可以利用“網路遮罩”對應出網路位址http:/ 1111111111111111000000000000000010001100011100000000000000000000= = and網路位址的推算http:/ : 將ip位址中的主機部分，切割一部份作為網路部分之用

9、nip位址 : 網路部分, 子網路部分, 主機部分n例如，等級b的，主機部分切出8的位元為子網路， ，有254個子網路http:/ mask)對應出網路位址n子網路遮罩中的位元為1時，對應的是網路位址n子網路遮罩中的位元為0時，對應的是主機位址http:/ 11111110 00000100= 1111111111111111 11111111 000000001000110001110000 11111110 00000000= = andhtt

10、p:/ : 2n 2，n代表子網路或主機部分的位元數目 http:/ ()，可使用的子網路位址個數是28 2 = 254 ，可使用的主機位址個數是28 2 = 254 http:/ prefixncidr (classless interdomain routing) : 由傳統的ip等級(等級a, 等級b, 等級c)進一步到ip prefixnip prefix表示法 : ip位址 / 網路位址的位元數目n例如，/24http:/ 01110000 101 00000 0000000011111111 11111111 111 00000 00

11、000000length = 19bitsdecimalbinaryip prefixhttp:/ address resolution protocolnip segment在下層加上實體位址(網路卡的硬體位址)narp是建立ip位址與實體位址對應關係的協定n利用區域網路的廣播功能取得實體位址http:/ :n傳輸控制協定(tcp)n使用者資料協定(udp)http:/ 總和檢查碼(checksum), 計時器(timer)的配合使用，提供穩定的服務品質n利用window control控制資料流量http:/ portsequence numberoptions and paddingac

12、knowledgment numberurgent pointerwindow size888832 bitssource portchecksumhlenreserved(6 bits)flags(6 bits)tcp header 格式(transmission control protocol)http:/ headernsource port & destination port : 來源端與目的端通訊埠號碼nsequence number : 表示此資料段在訊息中的序號，接收端依序組合資料段nacknowledgment number : 接收端希望下次收到的序號，也是回應已收到封包

13、nheader length : tcp header的長度http:/ header(cont.)nreserved : 保留給未來使用nflags : 由6個bits所組成，控制資料的傳輸與連結nurg : 緊急指標nack : 如果設定，表示此封包有一個回應npsh : push functionnrst : 重設連結http:/ header(cont.)nsyn : 建立順序號碼nfin : 傳送資料到此為止nwindow size : 使用於流量控制，表示能接收資料的數目(以8個位元組為單位)nchecksum : 錯誤偵測號碼nurgent pointer : 緊急指標。urg flag為1時，此欄位才生效http:/ header(cont.)noptions : 此資料段的發送者告訴對方能接受的最大資料段長度npadding : 使header長度以32個位元結束http:/ handshackhttp