031TCP-ip协议

TCP/IP协议本章目标通过本章的学习，您应该掌握以下内容:掌握TCP/IP分层模型掌握三次握手过程理解OSI和TCP/IP模型的区别和联系掌握IP地址分类，子网掩码的作用，识别网络标识号、主机标识号，子网的数目、主机的数目，1978年，美国国防部高级计划砑究局开发，为ARPANET设计。1983年，转换完成，INTERNET正式出现。ARPA将TCP/IP协议低价出售，鼓励各厂商开发TCP/IP产品，加上TCP/IP本身功能强大，灵活好用，最终广泛流行。TCP/IP与OSI的比较TCP/IP分四层，OSI分的是七层TCP/IP网络的事实上的标准OSI网络的理论标准TCP/IP定义每一层功能如何实现OSI定义每一层做什么TCO/IP的每一层都可以映射到OSI模型中去分层：OSI物理层数链层网络层传输层会话层表示层应用层TCP/IP网络接口层网间网层传输层应用层网络接口层对应于OSI物理层和数链层（1－2层），网线交换机接收数据报，通过网络发送出去。TCP/IP的最低层是接口层，常见的接口层协议有：Ethernet802.3、X.25、Framereley、HDLC、PPP等。网间网层IP地址路由转发网络层包括：IP(InternetProtocol)协议、ICMP(InternetControlMessageProtocol)控制报文协议、ARP(AddressResolutionProtocol)地址转换协议、RARP(ReverseARP)反向地址转换协议。IP是网络层的核心，通过路由选择将下一跳IP封装后交给接口层。ICMP是网络层的补充，可以回送报文。用来检测网络是否通畅。Ping命令就是发送ICMP的echo包，通过回送的echorelay进行网络测试。ARP是正向地址解析协议，通过已知的IP，寻找对应主机的MAC地址。RARP是反向地址解析协议，通过MAC地址确定IP地址。比如无盘工作站和DHCP服务。传输层实现终端用户到终端用户之间的连接。1．分段：使数据的大小适合在网络上传递。分段后用序列号标识2．区分服务：标识上层的通信进程。利用端口号（1－65535）来实现。如：传输层协议主要是：传输控制协议TCP(TransmissionControlProtocol)和用户数据报协议UDP(UserDatagramrotocol)。TCP是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通讯时完成时要拆除连接，由于TCP是面向连接的所以只能用于点对点的通讯。TCP提供的是一种可靠的数据流服务，采用“带重传的肯定确认”技术来实现传输的可靠性。TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制，所谓窗口实际表示接收能力，用以限制发送方的发送速度。UDP是无连接的通讯协议，UDP数据包括目的端口号和源端口号信息，由于通讯不需要连接，所以可以实现广播发送。UDP通讯时不需要接收方确认，属于不可靠的传输，可能会出丢包现象，分为TCP和UDP协议TCP和UDP的区别：TCP1.面向连接，正式数据发送前必须建立连接。(三次握手)2.需要确认，丢包重传。可靠性好，但效率低。适用于一次传输大量数据的情况，如文件传输，浏览主页，发送电子邮件等。TCP三次握手TCP简单确认TCP窗口发送SYN(seq=100ctl=SYN)接收SYN建立会话(seq=101ack=301ctl=ack)HostAHostB123接收SYNTCP连接建立滑动窗口=1发送方接收方发送1接收1接收ACK2发送ACK2发送2接收2接收ACK3发送ACK3发送3接收3接收ACK4发送ACK4UDP1.非连接，发送数据前不需要建立连接。2.不需要确认，丢包不重传。可靠性不好，但效率高。适用于一次传输较小量的数据，本身不提可靠性，需要上层应用程序（校验）和下层网络环境（高带宽网络环境）来提供可靠性。TCP报文格式源端口目标端口序列号确认号窗口。。。。上层数据校验端口：标识上层通信进程，区分不同的服务1－65535保留端口标识公用服务，如HTTP,SMTP,TELNET等。1-----1024自由端口标识临时进程，结束释放，如IE,WORD,CMD…ARP协议发送方ACK3Windowsize=2数据3被丢弃Windowsize=3Send4Windowsize=3Send3ACK5Windowsize=2接收方Windowsize=3Send1Windowsize=3Send2Windowsize=3Send3常用协议ARP协议3层地址解析协议（由IP地址查找对方的MAC地址）ICMP协议3层网络控制消息协议（测试网络连通性）TCP协议：HTTP80超文本传输协议（服务）HTTPS443安全的HTTP协议FTP21文件传输协议SMTP25简单邮件传输协议(发送邮件)POP3110第三版邮局协议(接收邮件)TELNET23远程登录协议UDP协议:TFTP69简化的文件传输协议DNS53域名解析协议DHCP67动态主机配置协议NTP123网络时间协议SNMP161简单网络管理协议映射IPEthernetLocalARP172.16.3.1IP:172.16.3.2Ethernet:0800.0020.1111172.16.3.2IP:172.16.3.2=???我知道你的请求，这是我的物理地址我需要知道176.16.3.2的物理地址.IP地址：实际上是一种标识符。识符网络中的一个对象。IP地址和MAC地址比较两者并存。但是IP地址不可以代替MAC地址。IP地址定义主机的。物理地址（MAC）对应网卡，通信时只有找到它才算到达目的地。IP地址结构和IP地址的分类：IP地址=网络号+主机号A类（1-126）前8位表示网络位，后24位表示主机位。60.00000000.00000000.00000000B类（128-191）前16位表示网络位，后16位表示主机位。160.1.00000000.00000000C类（192-223）248前24位表示网络位，后8位表示主机位。200.1.1.00000000D类（224-239）用于组播地址E类（240-255）科研使用子网掩码:用来标识一个IP地址哪些是网络位,哪些是主机位.1表示网络位0表示主机位例如：60.1.1.2/8255.0.0.0160.1.1.2/16255.255.0.0200.1.1.2/24255.255.255.0私有IP地址:可以重复使用,节约IP地址.10.0.0.0/81个A类172.16.0.0/16---172.31.0.0/1616个B类192.168.0.0/24---192.168.255.0/24256个C类一些特殊的IP地址:1.IP地址127.0.0.1:本地回环(loopback)测试地址2.广播地址:255.255.255.2553.IP地址0.0.0.0:代表任何网络4.节点号全为1:代表该网段的所有主机广播地址TCP/IP协议规定,主机号部分各位全为1的IP地址用于广播.所谓广播地址指同时向网上所有的主机发送报文,也就是说,不管物理网络特性如何,Internet网支持广播传输.如136.78.255.255就是B类地址中的一个广播地址,你将信息送到此地址,就是将信息送给网络号为136.78的所有主机.