TCP IP网络协议复习

协议三要素：语法、语义、时序

协议：通信双方必须遵守的规则、标准或约定

Internet协议族

应用层（Telnet、FTP、HTTP、DNS、SNMP和SMTP等）

传输层（TCP和UDP）

网络层（IP、ARP、ICMP和IGMP）

链路层（以太网、令牌环网、FDDLIEEE802.3等）

Internet标准:RFC

ISO：国际标准化组织

OSI:开放系统互连/参考下莫型

会话层、表不层、应用层----数据Data

传输层——数据段

网络层——分组

数据链路层一帧

物理层——二进制比特流

QApplication一向用户提供电子邮件等应用服务

ElPresentation一对交换信息的转换.压缩和解加密

WTWessio匚］一负责对话的控制和同步

ElTransport一端到端的完整的报文的交付

Network二j—►源点到终点的分组的交付

BDataLink节点到节点的数据帧的传输

ElPhysical►比特流的传输

IFTPjHTTPjSMTP|DNS|DNS|TFTPjSNMPj

Socket

।TCP必|

ICMPjIGMP|

IP

ARPRARP

ILANs|

MANS[WANs]

MultiplexingofTCP/IPProtocols

Telnet

Port

ProtocolID

Type

software

MAC

Ethernet

hardware

TCP/IP中地址与层次的关系

Application

layer

Transport

Portaddress

layer

Network

layerIPaddress

NetworkUnderlying

AccessphysicalPhysicaladdress

layerInetworks

特殊IP地址

特殊地址NetidHostid源/目的地址

网络地址SpecificAllOs都不是

直接广播地址SpecificAills目的地址

受限广播地址AillsAllis目的地址

本网络上的本主机AllOsAllOs源地址

本网路上的特定主机AllOsSpecific目的地址

环回地址127any目的地址

ARP

作用、分组格式

操作

何时发送、送给谁

发送方式(单播、广播)

发送内容(ARP分组各字段的具体取值，以及封装该分组的以太帧中各字段的具体取值)

ProxyARP

RARP

作用、操作

1.1、TCP/IP的发展

1968年------------1980年1986年1993年

△△△△△

APARNET实八

APARNET过SF骨「网NiFiE取代\\biM\lide

前/\.

褥JTCPIP的.APARNETW*

MLNET.AR4

WSUrcTip

RNFT分离

接入Jnteni④、

1.2.TCP/IP的分层：

为什么要分层？

TCP/IP协议栈分层的原因：每一层都负责通信的不同方面(Eachlayerresponsiblefora

differentfacetofthecommunications)

网络层：路由服务(hop-by-hopservice)

传输层:端到端服务(end-to-endservice)

分层带来的好处：1.各层之间是独立的2.灵活性好3.结构上可分开4.易于实现和维护5.能

促进标准化工作

各层的功能、所要完成的主要任务

7Application一向用户提供电子邮件等应用服务

6Presentation一对交换信息的转换、压缩和解加密

Session一负责对话的控制和同步

4Transport一端到端的完整的报文的交付

Network一源点到终点的分组的交付

2DataLink一节点到节点的数据帧的传输

「比特流的传输

1Physical

1.3、TCP/IP工作原理

通信模型；数据封装与解封的过程

封装(加头部)：应用程序将数据发送给下层的协议栈时每经过一层，都需要添加头部(某

些添加的是尾部，比如链路层-以太网协议)，直到招这些数据转化为以太网数据帧(Ethernet

frame)

TCPsegment：数据经过TCP添加头部发送给IP层后，称为TCP报文

UDPdatagram:数据经过UDP添加头部发送给IP层后，称为UDP报文

IPdatagram:数据经过IP层添加头部发送给网络接口(networkinterface)后，称为IP报

文

Ethernetframe:数据经过链路层添加头部和尾部变成数据流(streamofbits)后，称为以

太网数据帧(46-1500字节bytes)

传输层头部添加标识符(Portnumber),用于区分数据属于什么有应用；

IP头部添加标识符(Protocol),用于区分属于什么协议

链路层头部添加标识符(Protocoltype),用于区分是什么IP协议(IPv4,

IPv6)产生的数据

解封装(去头部)一：以太网接口收到数据帧之后，会将数据帧丢进协议栈，

协议栈会将包头一层层去掉，同时，通过标识符判断需要将数据交给哪一个更

高层的协议，直到送给应用层。这个过程叫做解封装。

•去掉数据包头

•确认将数据交给哪一个高层协议

1.4、OSI/RM与TCP/IP

分层的区别与对应关系；

7Application层次结构不同，功能

相似

6PresentationApplication不同的标准

5Session■概念上的参考模

型

4TransportTransport

-事实上的技术开放

3NetworkInternet的

不同的产生时间

2DataLinkNetwork

不同的产生背景

1PhysicalAccess

OSI/RMTCP/IP

1.5.TCP/IP有关的组织与管理机构

IETF:InternetEngineeringTaskForce,因特网工程部

IANA:InternetAssignedNumbersAuthority,因特网编号管理局

ICANN:InternetCorporationofAssignedNamesandNumbers,

因特网域名与地址管理机构24

2.1.网络层互联技术

面向连接与无连接；

面向连接无连接

建立连接今交付分组

通信过程交付分组

今终止连接

每个分组独

路由选择仅在建立连接时选路

立选路

传输路径可以不同

路由表的路由。

默认路由

静态路由

动态路由——RIP/0S3F

2.2、IP协议

IP地址；

IP数据报格式；

1：ICMP2：IGMP4：IP6：TCP

8：EGP17：UDP41：IPv689：OSPF

分片与重组；

不同的网络协议的MTU大小是不同的，最经典的Ethernet为1500字节

FragmentationOperation

分片操作

只有源主机和路由器才能分片

只有在确实需要时才分片

一个数据报可以被分片多次

每个分片都要包含IP首部：无连接通信

Reassembly（重组操作）

仅由目的主机执行：在将数据递交到上层时

■只有在收到所有的分片后才能执行重组

■Connectionless9各分片的传输路径可不同

■重组超时，或分片丢失，则不将重组IP分组

目的主机能区分眄重组不同的原IP报文

■（源IP地址，标识）MTU,〜50Q20（JI

IP数据报选项。

.格式

CopyClassNumber

o：仅复制在第一个分片中oo：数据报控制选项类型编码

1：豆制到所有分片io：调试和管理如（H001:严格路由

IP协议应用（TTL、PMTU、主机扫描）；

IP协议与低层的互操作。

2.3、ICMP协议

ICMP报文格式；

差错与控制报文；

请求与应答报文。

2.4、ARP协议

ARP报文格式；

081631

硬件类型协议类型

硬件地址长度协议地址长度操作

源站物理地址（前4字节）

源站物理地址（后2字节）源站IP地址（前2字节）

源站IP地址（后2字节）目的站物理地址（前2字节）

目的站物理地址（后4字节）

目的站IP地址（4字节）

ARP请求与应答过程。

当需要ip地址和mac地址进行转换的时候，首先，主机会查询自己的arp缓存表，如

果自己的arp缓存表中有相应的对应关系，会直接取出对应的MAC地址，填写到MAC帧

里面。

如果arp缓存表中没有该地址映射，主机会在局域网内发MAC地址广播，MAC帧的源

MAC为自己，目的MAC为ff-ff-ff-ff-ff-ff。发送的arp报文的的源ip为自己的ip,目的ip

为需要进行转换的ip地址，源MAC是自己的mac地址，目的地址为空。当其它主机发现

自己的ip地址和arp报文中的目的ip地址相同时，会用单播进行回应，源ip为自己的ip.

源MAC为自己的MAC,目的ip和目的