1-1 TCPIP基础 ISSUE1.0

0TCP/IP基础1培训目标学完本课程后，您应该能：了解IP网络基础知识掌握OSI七层模型及其作用了解TCP/IP协议栈及其作用掌握IP地址分类和子网划分的方法2目录OSI参考模型TCP/IP协议栈3目录1.网络基础知识基本概念网络结构2.OSI参考模型3.TCP/IP协议栈4什么是网络？LAN,MANandWANShenzhenMANLANzteLANIBMNationalNetworkWANWANNationalNetworkInternetGuangzhouMANLANLAN5LAN定义：通常指几公里以内的，可以通过某种介质互联的计算机、打印机、modem或其它设备的集合。特点：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。常用设备HUB交换机路由器ATM交换机6MAN&WAN定义：在大范围区域内提供数据通信服务，常用于互连LAN。交换模式电路交换：基于电话网的电路交换分组交换：以分组为单位存储转发常用设备Modem/CSU/DSU路由器广域网交换机接入服务器7网络拓扑结构Ⅰ核心层网拓扑结构网型，环型特点：高可靠，可扩展，扁平化BrasovClujTimisoaraPiperaOradeaDBCCralovaClujBrasovDBCBacauConstantaIMGBAvrigPiperaCralovaTimisoaraBacau8网络拓扑结构Ⅱ汇聚层和接入层网拓扑结构星型，树型，总线型特点：结构简单，维护方便，节约链路资源NE80ENE40NE40SoftX3000UMG8900UMG8900NE80SoftX3000BRNE80ECoreLayerAggregationLayerAccessLayerARNE409网络设备之间如何通信？网络协议(Protocol)是网络设备之间通信规则的正式描述。5432154321TCP/IP协议栈SourceHostADestinationHostB请问可以用TCP/IP和你通信吗?TCP/IP协议栈好啊！我刚好也懂TCP/IP。10目录1.网络基础知识2.OSI参考模型OSI七层模型OSI模型作用3.TCP/IP协议栈11什么是OSI模型？OSIRM（OpenSystemInterconnectionReferenceModel）开放系统互连参考模型是ISO（InternetStandardOrganization）国际标准组织对网络模型的定义。作用：为一个概念性框架，OSI是不同制造商的设备和应用软件在网络中进行通信的标准，并且已成为计算机间和网络间进行通信的主要结构模型。网络世界的法律!12OSI七层模型应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层1234567底层：负责网络数据传输高层：负责主机之间的数据传输OSI七层模型的下层为上层提供服务。13七层功能应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层1234567提供应用程序间通信处理数据格式、数据加密等建立、维护和管理会话建立主机端到端连接寻址和路由选择提供介质访问、链路管理等比特流传输14对等通信，封装和解封装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表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层DataAPDUAPDataPPDUPHAHDataSPDUSHPHAHDataSegmentTHSHPHAHDataPacketNHTHSHPHAHDataFrameDHNHTHSHPHAHDataBit比特流ReceiverSender封装解封装15物理层Ⅰ物理层定义电压、接口、线缆标准、传输距离等。物理层线缆：同轴电缆（coaxialcable）：细缆和粗缆双绞线（twistedpair）：UTP、STP光纤（fiber）无线电波（wirelessradio）：无线局域网WLAN应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层16物理层Ⅱ局域网与物理层线缆标准：10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX；网络设备：中继器、集线器等。广域网与物理层DTE设备：路由器、终端主机等；DCE设备：广域网交换机、Modem、CSU/DSU等；常见接口：RS-232、V.24、V.35等。17MAC/物理地址MAC地址有48位。厂商编号序列号24bits24bits00e0.fc01.2345RomRam18数据链路层数据链路层分为2个子层：LLC子层和MAC子层。数据链路层的功能：物理地址定义网络拓扑结构链路参数差错验证物理介质访问流控制（可选）应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层19局域网与数据链路层IEEE802标准：当今最为流行的LAN标准IEEE802.1基本局域网问题IEEE802.2定义LLC子层IEEE802.3以太网标准IEEE802.4令牌总线网IEEE802.5令牌环网LAN数据链路层设备：网桥、以太网交换机20广域网与数据链路层WAN数据链路层标准：HDLCPPPISDNX.25FrameRelayWAN数据链路层设备：Modem、ISDN终端适配器CSU/DSU、广域网交换机21网络层寻址和路由选择应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层22网络地址网络层地址由两部分地址组成：网络层地址和主机地址。网络层地址是全局唯一的。IP地址IPX地址网络地址主机地址10.8.2.48网络地址主机地址1aceb0b1.0000.0c00.6e2523路由协议与可路由协议可路由协议：IP、IPX路由协议：RIP、OSPF、BGP等N2N1N1.H1N1.H2N2.H124面向连接和无连接的服务面向连接的服务：适合延迟敏感性应用建立连接数据传输断开连接无连接的服务：适合延迟不敏感的应用无需建立连接资源动态分配25网络层协议操作网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层表示层会话层传输层应用层ABCDERouterARouterBRouterC26传输层传输层功能分段上层数据；建立端到端连接；将数据从一端主机传送到另一端主机；保证数据按序、可靠、正确传输。传输层协议TCP/IP协议栈的TCP协议和UDP协议IPX/SPX协议栈的SPX协议等。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层27Data端到端通信传输虚电路Host传输虚电路源目的29会话层、表示层和应用层应用层协议：文字处理、邮件、电子表格等表示层协议：ASCII、MPEG、JPEG等会话层协议：SQL、NFS、RPC等应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层30OSI七层模型应用应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HTTP，NFS，SNMP，SNANetBIOSLDAP，DNS，RPCTCP，UDP，SPXIP，IPX，CONP，CLNPIEEE802.2，PPP，HDLC，ISDN，FR，ATM10Base-T，FiberOptic，V.24，V.3531目录1.网络基础知识2.OSI参考模型3.TCP/IP协议栈3.1TCP/IP协议栈的结构和功能3.2IP地址和子网划分32为什么是TCP/IP?TCP/IP起源于60年代末美国政府资助的一个分组交换网络研究项目，到90年代已发展成为计算机之间最常应用的组网形式。它是一个真正的开放系统，因为协议族的定义及其多种实现可以免费或花很少的钱就可以公开地得到。因此，TCP/IP成为“全球互联网”或“因特网(Internet)”的基础。33TCP/IP与OSI的比较TCP/IP协议栈具有简单的分层设计，而且重点研究计算机网络通信。7654321OSI参考模型TCP/IP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数据链路层物理层5432134TCP/IP协议栈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HTTP、Telnet、FTPTFTP、Ping、etcTCP/UDPIPEthernet、802.3、PPP接口和线缆35TCP/IP协议数据封装方式TELNET23FTP20/21SMTP25TFTP69SEGMENTIPPACKETSFRAMESBITS36TCP/IP协议栈的封装过程用户数据用户数据AH应用数据THNH应用数据TH应用数据THNHDHSegmentPacket14(Ethernet)20(IP)20(TCP)4Frame46-1500字节应用层传输层网络层数据链路层物理层DH37传输层协议Ⅰ传输控制协议TCP：为应用程序提供可靠的面向连接的通信服务，适用于要求得到响应的应用程序。目前，许多流行的应用程序都使用TCP。0816243116位源端口32位序列号32位确认号保留(6位)16位TCP校验和选项16位目的端口16位窗口大小16位紧急指针数据TCP报文格式头长度UAPRSF38传输层协议Ⅱ用户数据报协议UDP：提供了无连接通信，且不对传送数据包进行可靠的保证。适合于一次传输小量数据，可靠性则由应用层来负责。UDP报文格式0816243116位UDP长度16位源端口16位目的端口数据16位UDP校验和39网络层协议网络层为了保证数据包的成功转发，主要定义了以下协议：IP（InternetProtocol）协议：IP协议和路由协议协同工作,寻找能够将数据包传送到目的端的最优路径。IP协议不关心数据报文的内容，提供无连接的、不可靠的服务。ARP协议（AddressResolutionProtocol，地址解析协议）：把已知的IP地址解析为MAC地址。RARP（ReverseAddressResolutionProtocol，反向地址解析协议）：用于数据链路层地址已知时，解析IP地址。ICMP（InternetControlMessageProtocol，网际控制消息协议）定义了网络层控制和传递消息的功能。IGMP（InternetGroupManagementProtocol，网际组管理协议），一种组播应用协议。40IP报文格式版本报文长度服务类型总长度标识符标志片偏移生存时间协议报头校验和源IP地址目的IP地址IP选项015163120字节41数据链路层和物理层数据链路层的功能定义物理地址，网络拓扑结构，链路参数，差错验证等。物理层定义电压、接口、线缆标准、传输距离等。42怎样标识设备的网络层地址？IP地址唯一标示一台网络设备，由32个二进制位组成子网掩码将IP地址分为两部分网络地址部分主机地址部分IP地址：11000000101010000000000100001011子网掩码：111111111111111111111111000000001×27＋1×26＋0×25＋0×24＋0×23＋0×22＋0×21＋0×20十进制IP地址：192.168.1.1143IP地址分类010110111011110Network(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C类地址D类地址E类地址1.0.0.0~126.255.255.255128.0.0.0~191.255.255.255192.0.0.0~223.255.255.255224.0.0.0~239.255.255.255240.0.0.0~255.255.255.25544私有IP地址私有IP地址10.0.0.0~10.255.255.255