TCPIP基础 协议与子网划分2014

1、Internal0TCP/IP协议栈是构建协议栈是构建Internet的基础的基础1温习重点OSI参考模型与TCP/IP协议介绍IP地址及子网规划重点协议介绍（ARP、ICMP、端口号、TCP、UDP）DHCP介绍2第2章 IP地址分类与子网划分第3章 DHCP原理3OSI参考模型与TCP/IP协议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。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 层传输层网络层7654321物理层数据链路层OSI参考模型TCP/IP4TCP/IP协议栈的封装过程 用户数据用户数据Appl首部 应用数据Tcp首部Ip首部 应用数据Tcp

2、首部以太网首部 应用数据Tcp首部Ip首部以太网首部TCP段IP数据报14 20204以太网帧46-1500字节应用程序 TCP IP以太网驱动程序5TCP/IP协议数据封装方式TELNET23FTP20/21SMTP25TFTP69SEGMENTIP PACKETSFRAMESBITSTCP/IP协议栈HTTP、Telnet、FTP、TFTP、Ping、etcTCP/UDPARP/RARPIPIGMP ICMPEthernet、802.3、PPP、HDLC、FR、etc接口和线缆应用层传输层网络层 数据链路层提供应用程序网络接口建立端到端连接寻址和路由选择物理介质访问二进制数据流传输 物理层

3、7各层协议介绍应用层协议概述文件传输FTP、TFTP邮件服务SMTP、POP3网络管理SNMP、Telnet、Ping、Tracert网络服务HTTP、DNS、WINS8传输层协议概述应用层传输层网络层网络接入层TCPUDP9防火墙实例10TCP/UDP报文格式0816243116位源端口16位目的端口32位序列号32位确认号URGACKPSHRSTSYNFIN首部长度保留(6位)16位窗口大小16位TCP校验和16位紧急指针选项数据0816243116位源端口16位目的端口16位UDP校验和数据UDPUDP报文格式报文格式TCPTCP报文格式报文格式16位UDP长度11端口号 传输层协议用端

4、口号来标识和区分各种上层应用程序。HTTPFTPTelnet SMTPDNSTFTPSNMPTCPUDPIP IP 数数 据据 包包套套 接接 字字8020/212325536916112TCP连接clientserverSYN(seq=a)SYN(seq=b,ack=a+1)ACK(seq=b+1)13断开TCP连接clientserverFIN(seq=a)ACK(seq=a+1)FIN(seq=b,ack=a+1）ACK(seq=b+1)14滑动窗口需要修改窗口大小发送数据太快了！len 1024win4096len 1024win4096len 1024win4096ack 4097w

5、in2048len 1024win2048len 1024win2048ack 6145win2048len 1024win2048len 1024win204815网络层协议概述网络接入层应用层传输层网络层 IP ARP RARP ICMP 16ARP地址解析协议需要的MAC地址？IP:/24MAC:00-E0-FC-00-00-11IP:/24MAC:00-E0-FC-00-00-12ARP Request?ARP Reply 对应的MAC：00-E0-FC-00-00-1217RARP反向地址解析协议我的IP地址是什么？无盘

6、工作站RARP ServerRARP Request?RARP Reply你的IP地址是18ICMP协议19网络层物理设备路由器AR20120 数据链路层功能n 帧同步功能n 差错控制功能n 流量控制功能n 链路管理功能1 1物 理 层2 2数据链路层4 4传 输 层3 3网 络 层5 5会 话 层7 7应 用 层6 6表 示 层21数据链路层设备 交换机22数据链路层设备23物理层物理层位于OSI参考模型的最底层，它直接面向实际承担数据传输的物理媒体(即信道)。物理层的传输单位为比特。物理层是指在物理媒体之上为数据链路层提供一个原始比特流的物理连接。物理层协议规定了与建立、维

7、持及断开物理信道所需的机械的、电气的、功能性的和规程性的特性。其作用是确保比特流能在物理信道上传输。24第1章 TCP/IP协议与OSI参考模型第3章 DHCP原理25二进制与十进制之间的转化27262524232221201286432168421111010011*1281*641*320*161*80*40*21*164320233010128+8例子：例子：26IP地址的进制转化IP地址：1 字节（8位） 字节（8位） 字节（8位） 字节（8位） 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0

8、 1 1 等于 192 168 1 1127IP地址介绍IP地址唯一标示一台网络设备私有IP地址55 5555 14428IP地址分类 5501 01 1 01 1 1 01 1 1 10Network(7bit)Network(14bit)Network(21bit)组 播 地 址保 留Host(24bit)Host(16bit)Host(8bit)A类 地 址B类 地 址

9、C类 地 址D类 地 址E类 地 址55 55 555529特殊IP地址网络部分主机部分地址类型用 途127any全“0”全“1”Any全“0”Any全“1”网络地址代表一个网段广播地址特定网段的所有节点环回地址环回测试广播地址本网段所有节点所有网络华为Quidway路由器用于指定默认路由30子网掩码介绍网络设备使用子网掩码（subnet masking）决定IP地址中哪部分为网络部分，哪部分为主机部分。子网掩码使用与I

10、P地址一样的格式。子网掩码的网络部分和子网部分全都是1，主机部分全都是0。31网络地址与子网掩码IP地址：地址：192 . 168 . 1. 100子网掩码：子网掩码：网络地址：网络地址：192 . 168 . 1. 0255.255.255. 032子网掩码的表示方法IPIP地址地址子网掩码子网掩码子网掩码比特数子网掩码比特数子网掩码表示子网掩码表示11111111 11111111 11111111 1111000011000000 10101000 00000001 000001118 + 8 + 8+ 4 = 2833主机数的计算主机数为：主机数为： 2 2n n可用主机数为可用主机数

11、为 : 2: 2n n 2 2子网掩码子网掩码N主机位主机位111111111111110000000000000034主机数计算举例IP地址为：地址为：00/28 /28=40该子网掩码二进制表示为：该子网掩码二进制表示为：11111111，11111111，11111111，11110000 28bits 网络位4bits主机位35主机总数为：主机总数为： 24 可用主机数为可用主机数为: 24 -2子网数计算举例IP地址为：地址为：00/28 /28=40该子网掩码二进制表示为：该子网掩码二进

12、制表示为：11111111，11111111，11111111，11110000 28bits 网络位4bits主机位子网总数为：子网总数为： 28-4子网规划举例例子：某公司分配到C类地址。假设需要20个子网，每个子网有5台主机，我们该如何划分？4864844824848201.222.

13、5.174854834837第1章 TCP/IP协议与OSI参考模型第2章 IP地址分类与子网划分38什么是DHCPDHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)是一种动态的向Internet终端提供配置参数的协议。在终端提出申请之后，DHCP可以向终端提供IP地址、网关、DNS服务器地址等参数。提出申请分配地址等参数DHCP ServerClientIP地址池DHCP在协议栈中的位置DHCP是Bootstrap协议的一种扩展,基于UD

14、P协议,客户端的端口号是68,服务器的端口号是67。Application layerDHCPTransport layerUDPNetwork layerIPData-link layerNo limitedPhysical layerNo limitedDHCP的必要性在大型网络中，如果每台终端的地址都是由不同的使用这来分配，那么就很容易出现地址相同的情况。地址冲突了地址冲突了DHCP的结构DHCP采用客户机/服务器结构。DHCP服务器拥有一个IP地址池，当任何启用DHCP的客户机登录到网络时，可从它那里租借一个IP地址，不使用的IP地址就自动返回地址池，供再分配。提出申请分配地址等参数地址释放ClientServer42DHCP的责任当一台DHCP服务器重新启动时,在允许的情况下,它应当给每一台DHCP客户机分配和上次相同的地址DHCP Ser