7TCPIP原理与IP子网规划

1、网络基础之 TCP/IP原理与IP子网规划V1.0数据用服部学习目标掌握TCP/IP体系结构与相关原理 了解TCP/IP与OSI的异同熟悉IPv4地址计算方法熟悉IP子网规划学习内容第一章 TCP/IP原理第二章 IPv4编址方法学习内容第一章 TCP/IP原理 第一节 TCP/IP概述 第二节 应用层 第三节 传输层 第四节 网络层最早使用的协议栈全球事实上的通讯标准TCP/IP概述HostInternetTCP/IPHost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网络接口层TCP/IP与OSI模型比较TCP/IP协议栈与OSI参考模型有清晰的对应关系，覆盖了OSI参

2、考模型的所有层次OSITCP/IP应用层会话层表示层传输层TCPUDP网络层ICMPRARPARPIGMPIP数据链路层物理层网络接口层由底层网络定义的协议SMTPFTPTELNETDNSSNMPNFS提供应用程序间接口建立端到端连接提供编址和路由功能物理介质访问二进制数据流传输TCP/IP协议栈TFTPTCP/IP数据流封装过程：网络接口层IP层TCP层应用层用户数据TCP段 网络接口层IP层TCP层应用层IP包用户数据TCP段实际物理网络的帧IP包实际传输数据封装和解封装过程PDUdatasegmentpacketframe实际物理网络的帧bitsTCP/IP数据流解封装过程：学习内容第一

3、章 TCP/IP原理 第一节 TCP/IP概述 第二节 应用层 第三节 传输层 第四节 网络层应用层传输层网络层网络接口层文件传输- TFTP- FTP - NFSE-Mail- SMTP远程登录- Telnet - rlogin 网络管理- SNMP 域名服务- DNS应用层学习内容第一章 TCP/IP原理 第一节 TCP/IP概述 第二节 应用层 第三节 传输层 第四节 网络层Transmission ControlProtocol (TCP)User Datagram Protocol (UDP)应用层传输层网络层网络接口层传输层分割上层应用程序建立主机应用程序间端到端的连接将数据段从一

4、台主机传到另一台主机保证数据传送的可靠性传输层的功能端口号TCPFTP传输层TELNETDNSSNMPTFTPSMTPUDP应用层2123255369161 服务器一般都是通过知名端口号来识别应用程序的,范围为11023 客户端口号，又称临时端口号，范围一般为10245000，大于5000端口号为其他服务器预留 UDP和TCP的端口号是独立的，但倾向于对两者都能提供的服务功能指定相同的端口号。如：在UDP和TCP中，53号端口保留用于提供域名服务器功能端口号HTTP80DOMAIN53ECHO7TCP传输控制协议源端口 (16)目的端口 (16)序列号 (32)首部长度 (4)确认号 (32)

5、保留(6)代码 (6)窗口大小 (16)TCP校验和 (16)紧急指针(16)TCP选项数据01631源端口目的端口Host ADest. port = 23.将数据包送到我的TELNET端口102823SPDPHost ZTelnet ZTCP 端口号多个连接时端口号的使用源端口目的端口Host A102823SPDPHost ZTelnet ZTelnet Z102923102823SourceDest.11Seq.2Ack.102823SourceDest.10Seq.1Ack.102823SourceDest.11Seq.1Ack.102823SourceDest.12Seq.2Ack

6、.I just got #11,now I need #12.I justsent #11.TCP 序号和确认号综述源端口目的端口序号#确认序号#internetSend SYN (seq=100 ctl=SYN)SYN receivedSend SYN, ACK (seq=300 ack=101 ctl=syn,ack)Established(seq=101 ack=301 ctl=ack)Host AHost B123SYN receivedTCP三次握手/建立连接为了建立或初始化一个连接，两个TCP通信者必须同步各自的初始序号。初始序列号是建立一个TCP连接时的开始号，用于跟踪通信顺序并

7、确保每个数据包传输时无丢失。FIN的ACKFIN的ACKFINFIN应用程序关闭主机A主机B应用程序关闭TCP四次握手/终止连接Window size = 1Send 1Receive 1Ack 2Send 2Receive 2Ack 3Send 1Send 2Receive 1Receive 2Window size = 3Send 3Receive 3Ack 4Send 4SenderReceiverSenderReceiver窗口控制UDP用户报文协议源端口 (16)目的端口 (16)长度(16)数据bit 0151631校验和 (16)8bytes UDP的特点：无序号及确认不可靠、面

8、向无连接 高效、快速TCPUDP是否面向连接面向连接无连接是否提高可靠性可靠传输不提供可靠性是否流量控制流量控制不提供流量控制传输速度慢快协议开销大小TCP/UDP比较学习内容第一章 TCP/IP原理 第一节 TCP/IP概述 第二节 应用层 第三节 传输层 第四节 网络层Internet Protocol(IP)地址解析/反向解析协议(ARP/RARP)互联网控制消息协议(ICMP)应用层传输层网络层网络接口层网络层路由、寻径功能，提供主机到主机的连接功能IP数据包格式版本(4)目的IP地址 (32)IP选项数据01631头部长度 (4)服务类型 (8)总长度 (16)标识符 (16)标志(

9、3)片偏移 (13)存活时间 (8)协议(8)报头校验和 (16)源IP地址 (32)协议字段决定目的地的上层协议类型 传输层网络层TCPUDP协议号IP176协议类型字段ApplicationTransportInternetData LinkPhysicalDestination UnreachableEcho (Ping)OtherICMP1ICMP是一种集差错报告与控制于一身的协议，消息类型包括： 错误消息 询问消息ICMPARP工作机制实现IP地址向MAC地址的映射本地ARP解析IP: Ethernet: 0800.0020.1111 IP: = ?我听到广播包了，这条消息是给我的

10、，这是我的物理地址.我需要IP地址为主机的物理地址广播单播Ethernet: 0800.0020.1111IP: 5Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ?我听到广播包了.你的 IP 地 址是5RARP工作机制我的IP地址是什么？广播单播学习内容第二章 IPv4编址方法 第一节 IPv4地址介绍 第二节 IP地址分类 第三节 地址计算 SADAHDRDATAIPv4地址介绍(1)IP地址为32位二进制数，包括网络部分与主机部分IP地址唯一标识一台网络设备IPv4地址介绍(2)02118172.161212NetworkHost.Fei_1/1Fei_1/2学习内容第二章

11、IPv4编址方法 第一节 IPv4地址介绍 第二节 IP地址分类 第三节 地址计算 1Class A:0Network（8bit）Host891617242532Range (1-126)Class B: 10 Network(16bit) HostRange (128-191)Class C: 110 Network(24bit) HostRange (192-223)Class D:1110组播Range (224-239)IP地址分类Class E:11110Range (240-255)保留地址 RFC1918中规定如下地址是私有地址： 55 55 55 用于广播，也称定向广播，需要指

12、定目标网络主机地址全1用于指定网络本身，称之为网络地址或者网络号主机地址全0指本地节点(一般为)，用于测试网卡及TCP/IP软件网络用途地址特殊IP地址学习内容第二章 IPv4编址方法 第一节 IPv4地址介绍 第二节 IP地址分类 第三节 地址计算 11111111可用主机地址数量计算 172 16 0 0 10101100 00010000 00000000 0000000016151413121110 987654321NetworkHost 00000000 00000001 11111111 11111111 11111111 11111110. 00000000 00000011

13、11111101123655346553565536-.265534N2N-2 = 216-2 = 65534没有子网的编址.5354采用自然掩码，不对网段进行细分。比方说B类的，掩码为。00600050Fei_1/1Fei_1/2172.162160NetworkHost.NetworkInterfaceNew Routing TableSubnet有子网的编址Fei_1/2Fei_1/1子网掩码172160025525500IP 地址缺省掩码8位子网掩码网络位主机位子网位主机位也可写作 “/16” 其中16表示掩码的位数 11111111 111111110000000000000000也

14、可写作 “/24” 其中24表示掩码的位数网络位主机位网络位2552552550 11111111 1111111111111111网络位扩展了8位带子网划分的子网掩码(1)16网络位主机位60 17220101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000000000000000000000000010子网位网络地址128192224240248252254255带子网划分的子网掩码(2)60 9210101100111111111010110000

15、0100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010161722128网络地址128192224240248252254255128192224240248252254255网络位扩展了10位网络位主机位子网位示例101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010101011000001000000000010101111111010110000010000000000101000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst609228912990123456789161722160AddressSubnet MaskClassSubnet002BAA子网掩码练习27AddressClassSubnetBroadcast0 48C36Subnet Mask A553 52B527 28B计算广播地址练习2/27172