第三章网络协议tcpip-第二部分-第三章

上一页下一页目录上一页下一页目录第三章网络协议:TCP/IP协议篇上一页下一页目录本章主要内容TCP/IP协议的体系结构网间网层的IP子协议网间网层其他协议传输层:TCP协议、UDP协议应用层协议TCP/IP网络工具上一页下一页目录3.1TCP/IP的体系结构应用层传输层网间网层网络接口层Http、ftp、pop3、smtpTelnet、IE、Outlook等TCP、UDPIP、ARP、RARP、ICMP等应用层传输层网络层物理层和数链层OSITCP/IPTCP/IP的各层主要子协议网络接口层：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）TCP/IP各层对数据的处理请点击上一页下一页目录3.2网间网层的-----IP协议IP协议（InternetprotocoL):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。上一页下一页目录3.2.1网间网层的-----IP协议IP地址管理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。如：10101100.00010000.00000000.00001010172.16.0.10上一页下一页目录3.2.1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：1)静态分配：手工设置（步骤）2)动态分配：要借助DHCP服务（原理）上一页下一页目录3.2.1网间网层的-----IP协议IP地址管理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保留，也不可供用户自由分配另外：127.0.0.1默认为任何主机的IP地址，不可供用户分配。上一页下一页目录3.2.1网间网层的-----IP协议IP地址管理IP地址由“网络号”+“主机号”组成一个人的身份证号码：340125801012233地区代码个人标识代码一个主机的IP地址：192.168.0.10网络号主机号上一页下一页目录3.2.1网间网层的-----IP协议IP地址管理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上一页下一页目录3.2.1网间网层的-----IP协议IP地址管理IP地址由“网络号”+“主机号”组成一般情况下A、B、C三类IP地址中的网络号和主机号的划分网络号主机号例A类第1字节第2、3、4字节120.98.108.1B类第1、2字节第3、4字节172.16.0.11C类第1、2、3字节第4字节192.168.0.5上一页下一页目录3.2.1网间网层的-----IP协议子网划分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：五个LAN，主机数为30，25，20，15,10均少于C类地址允许的主机数。为这三个LAN申请5个C类IP地址显然有点浪费。上一页下一页目录子网划分举例例如：C类网络192.168.1.0，主机号部分的前三位用于标识子网号，即：110000001010100000000001xxxyyyyy网络号+子网号新的主机号部分子网号为全“0”全“1”不能使用，于是划分出23-2=6个子网，子网地址分别为：11000000101010000000000100100000--192.168.1.3211000000101010000000000101000000--192.168.1.6411000000101010000000000101100000--192.168.1.9611000000101010000000000110000000--192.168.1.12811000000101010000000000110100000--192.168.1.16011000000101010000000000111000000--192.168.1.192上一页下一页目录子网掩码（SubnetMask）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”。“网络号+子网号”部分“主机号”部分11……………………1100….00上一页下一页目录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。子网掩码使用规则上一页下一页目录子网掩码计算前面的例子中：网络号24位，子网号3位，总共27位。所以子网掩码为：11111111111111111111111111100000即255.255.255.224缺省子网掩码：A类：255.0.0.0B类：255.255.0.0C类：255.255.255.0上一页下一页目录子网地址计算子网掩码∧IP地址，结果就是该IP地址的网络号。例如：IP地址192.168.1.203，子网掩码255.255.255.22411000000101010000000000111001011∧1111111111111111111111111110000011001010011101010000000111000000∴子网地址为：192.168.1.192主机号为：11主机之间要能够通信，它们必须在同一子网内，否则需要使用路由器（或网关）实现互联。上一页下一页目录子网规划举例网络分配了一个C类地址：192.198.3.0。假设需要12个子网，每个子网有13台主机。试确定各子网地址和子网掩码。1）对C类地址，要从最后8位中分出几位作为子网地址：∵23＜12＜24，∴选择4位作为子网地址，共可提供14个子网地址。2）检查剩余的位数能否满足每个子网中主机台数的要求∵子网地址为4位，故还剩4位可以用作主机地址。而24＞13+2，所以可以满足每子网13台主机的要求。3）子网掩码为255.255.255.240。（11110000B=240）4）子网地址可在16、32、……、224共14个地址中任意选择12个。上一页下一页目录3.2.1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.上一页下一页目录3.3网间网层的---其他子协议•ICMP（InternetControlMessageProtocol）提供控制和传递消息的功能；(IP协议不保证可靠性。因此，导致由于网络故障，数据包不能到达，中途路由器或目标主机缓冲器发生溢出而造成数据包被抛弃等事故的发生。这时，有必要将数据包未到达的情况由信宿通知信源。ICMP把这样的信息由发现错误的主机或路由器发回信源。另外进行发送前，可以确认目标（接收地址）是否存在或查看路由器的状态。图释)•ARP（AddressResolutionProtocol）为已知的IP地址确定相应的MAC地址；•RARP（ReverseAddressResolutionProtocol）根据MAC地址确定相应的IP地址。请点击上一页下一页目录3.4传输层协议TCP协议UDP协议上一页下一页目录3.4.1TCP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：1、适合于对传输质量要求较高，以及传输大量数据的通信。2、点到点的通信中采用TCP。上一页下一页目录3.4.2UDP协议的特点UDP（UserDatagramProtocol）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：1、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。）2、在接收到数据，给出应答较困难的网络中使用UDP。（如：无线网络）3、适合于广播式通信中。上一页下一页目录3.5TCP/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。上一页下一页目录3.5.1TELNET协议一、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，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。上一页下一页目录3.5.1TELNET协议二、TELNET协议的工作原理1、使用TELNET进行连接是通过客户机/服务器实现的。2、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。3、TELNET协议处理数据是通过23号端口上一页下一页目录3.5.2POP、SMTP协议1、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。如下图邮件服务器1.邮件的发送接收2.邮件制作。MUA（邮件）软件MTA（邮件服务器）邮箱SMTPPOP3INTERNET客户机（1）在MUA中根据信息形式生成的电子邮件通过MTA发送给对方，MUA在用户和MTA之间发挥桥梁作用。（2）MTA在电子邮件系统中进行邮件的发送的工作。上一页下一页目录3.5.2POP、SMTP协议2、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。3、SMTP协议邮件发送协议，工作在25号端口。上一页下一页目录3.5.3FTP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。上一页下一页目录3.6TCP/IP网络工具ping命令Traceroute命令Netstat命令ipconfig（ifconfig）命令上一页下一页目录3.6.1ping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。实例见下图上一页下一页目录3.6.2Traceroute命令1、功能：TRACERoute工具可找出至目的IP地址经过的路由器。2、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