局域网技术TCPIP协议

1、局域网技术TCP/IP协议 教案教学目标:通过本节学习,让学生掌握一门实用网络通信协议-TCP/IP协议知识:包括TCP/IP协议集中各层主要子协议的作用;让学生能够熟练的对网络主机IP地址的分配和子网划分;以及学会使用TCP/IP常用网络工具来管理和维护网络。教学方法:以课堂讲授为主，对本章难点进行讨论教学重点:1、TCP/IP各层之间关系；2、IP协议的功能；3、应用层各子协议功能。教学难点：1、IP地址及子网划分的相关知识；2、常用TCP/IP网络工具的使用。教学内容：一、 TCP/IP的体系结构网络接口层：是TCP/IP提供与各种物理网络的接口，具体协议由各物理网络提供。二、网间网层的

2、-IP协议IP协议（Internet protocoL）:是核心协议，具有对IP地址的管理功能；子网划分；为数据包路由选择等功能。IP地址有固定的格式：32位二进制数，分成4段（每段8位），中间用“.”分隔，常用4个十进制数表示。网间网层的-IP协议 IP地址管理接入INTERNET的每台主机必需有一个IP地址。主机获取IP地址方式：静态分配：手工设置（步骤）动态分配：要借助DHCP服务（原理）IP地址的分类： 第一字节范围用 殊A类1-126可供用户分配B类128-191可供用户分配C类192-223可供用户分配D类224-239有特殊之用，不可供用户自由分配E类240-254有特

3、殊之用，不可供用户自由分配IP 地址由 “ 网络号 ” + “ 主机号 ” 组成 网络号：用于表示该机所在的网络标识主机号：用于表示该机在该网络中区别其他主机的标识应用原则：网络号相同的主机，处于同一网段中；同一网段中，不允许有主机号相同的主机因特网规模的急剧增长，对IP地址的需求激增，带来的问题是：IP地址资源的严重匮乏路由表规模的急速增长解决办法：从主机号部分拿出几位作为子网号这种在原来IP地址结构的基础上增加一级结构的方法称为子网划分。前提：网络规模较小，IP地址空间没有全部利用。例如：三个LAN，主机数为30，60，80，均少于C类地址允许的主机数。为这三个LAN申请3个C类IP地址显

4、然有点浪费子网掩码（Subnet Mask）：子网划分后，如何识别不同的子网？解决：采用子网掩码来分离网络号和主机号。子网掩码格式：32比特，网络号(包括子网号)部分全为“1”，主机号部分全为“0”。子网掩码使用规则：子网掩码既不能作为IP地址使用，也不同单独存在，必须结合IP地址一起使用。 网间网层的-IP协议 IP协议的路由控制进行IP处理的IP模块被安装在主机和路由器上;到达接收主机的各IP模块从送达的数据通信报的IP报头部分寻找IP地址然后将数据报发送到IP地址指定的中间路由器或目的主机.路由器接收到数据报后必须判断将数据报送到哪里,这个判断是通过参考路由选择表来做出的.三、传输层协议

5、 TCP协议特点TCP，即传输控制协议，是一种面向连接的传输层协议，它能提供高可靠性通信(即数据无误、数据无丢失、数据无失序、数据无重复到达的通信。)适用情况： 适合于对传输质量要求较高，以及传输大量数据的通信。 点到点的通信中采用TCP。 UDP协议的特点UDP（User Datagram Protocol）用户数据报协议，是不可靠的无连接的协议。在数据发送前，因为不需要进行连接，所以可以进行高效率的数据传输。与TCP协议相比，肯有传输速度高的优点。适用情况：发送小尺寸数据（如：对DNS服务器进行IP地址查询时，若进行连接之后再进行数据传输就会降低效率，这时就使用UDP。）在接收到数据，给出

6、应答较困难的网络中使用UDP。（如：无线网络）适合于广播式通信中。四、 TCP/IP应用层协议 应用层是网络用户与TCP/IP网络的接口，包括各类用户应用程序和应用协议。常见应用协议：TELNET（远程登陆协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（电子邮件协议）、 NNTP （电子新闻传输协议）、HTTP（超文本传输协议）等。 1） TELNET协议 TELNET协议的作用它是把本地计算机作为远程终端与网络上其他计算机相连接的协议例如：在进行程序开发时，需要参考保存在其他计算机中的文件，如果计算机就在很近的地方，那么使用者只需稍微移动就可以轻松地使用。但是目的计算机不一定都在很近的地方。这时，

7、假如这个目的计算机和身边的计算机都连接在INTERNET上，那么通过使用TELNET，就可登陆到目的计算机，通过身边的计算机就可以使用它了。 TELNET协议的工作原理 使用TELNET进行连接是通过客户机/服务器实现的。 TELNET因为要在本地和远程计算机之间实现高可靠性的通信，所以它是在TCP上实现的。 TELNET协议处理数据是通过23号端口 2） POP、SMTP协议 电子邮件系统：由和用户进行交换的接口MUA（报文用户媒介）、进行邮件（信息）发送的MTA（报文传递媒介）以及停息形式构成。如下图 POP的功能: POP的基本功能是鉴别用户的登录名和口令，把用户的邮件从服务器传送到客户

8、机的邮件软件（邮件解释程序）。现在使用的版本为POP3。POP协议工作在110号端口。 SMTP协议邮件发送协议，工作在25号端口。 3） FTP协议 FTP是用于两台计算机之间进行文件传输的协议 FTP是通过客户机/服务器进行通信，提供文件传输服务的一方是服务器，连接服务器提出文件传输请求的一方就是客户机。五、TCP/IP网络工具（常用的种命令） ping命令 PING命令是为了检查网络的连接状况而使用的网络工具之一，用它来检测数据包到达目的主机的可能性。 通过使用PING命令也可以检测数据包到达目的计算机的往返时间。PING命令使用的是ICMP协议的回送请求、回送应答。客户机传送一个回送请

9、求给服务器，服务器返回一个ICMP回应应答。 PING命令使用方法：在DOS提示符状态下直接输入 PING 对方IP地址（或者对方主机名），可以测试连接是否正常。具体参数可以使用PING /？查 阅。  Traceroute命令功能： TRACERoute工具可找出至目的IP地址经过的路由器。工作原理： TRACERoute工具利用的是IP报头的TTL域和ICMP报文。 TRACERoute首先对目的计算机发送IP数据报的IP报头的TTL值设为1。接收这个数据报的第一个路由器将TTL值减1。设置TTL的目的是为了防止在路由选择的途中数据报进入无限循环。因此，路由器一接收到IP数据报就

10、将TTL值减1，在TTL值变为0时，IP数据报就被抛弃。另外，路由器抛弃IP数据报的同时，将ICMP的超时报告的文返回IP数据报的信源机。这时，返回的IP数据报把这个路由器的地址作为信源地址记录下来。然后， TRACERoute发送TTL设为2的IP数据报。由于第2个路由器要返回超时报告，所以就可以知道第2个路由器的IP地址。这个操作要一直循环到IP数据报到达目的计算机为止。 Netstat命令 Netstat是显示网络连接和有关协议的统计信息的工具。 Netstat主要用于：网络接口的状况；程序表的状况；协议类的统计信息的显示三个方面。在WINDOWS环境下，在DOS提示符下执行：Netstat a：显示本机端口的连接状态。Netstat s：显示协议