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1、第三讲TCP IP体系结构 来源 河南学历考试网 2 TCP IP体系结构 本讲内容1 TCP IP体系结构2 TCP IP与OSI RM比较3 TCP IP体系结构各层协议4 TCP IP基本工作原理综述 2 TCP IP体系结构 TCP IP概述TCP IP传输控制协议 网际协议TCP IP是一组通信协议的代名词 这组协议使任何具有网络设备的用户能访问和共享Internet上的信息 其最重要的协议簇是传输控制协议 TCP 和网际协议 IP TCP IP层次结构 网络接口层 网络接口层负责网络层与硬件设备间的联系 接收IP数据报并将IP数据报通过底层物理网络发送出去 反之从底层接收物理帧 抽
2、出IP数据报 交给网络层 网络接口层使采用不同技术和网络硬件的网络之间能够互连 包含物理层和数据链路层 网络层 主要功能处理来自传输层的分组发送请求 在收到分组发送请求之后 将分组装入IP数据报 填充报头 选择发送路径 然后将数据报发送到相应的网络输出端 处理接收的数据报 在接收到其他主机发送的数据报之后 检查目的地址 如需要转发 则选择发送路径 转发出去 如目的地址为本结点IP地址 则除去报头 将分组交送传输层处理 处理互连的路径 流量控制与拥塞问题 传输层 传输层是在源结点和目的结点的两个对等实体间提供可靠的 端到端 的数据通信端口号 用于标记主机上不同的应用程序 通过 IP地址 端口号
3、可区分不同主机的不同应用程序进程 应用层 参考模型的最高层 应用层包括了所有高层协议 并且总是不断有新的协议加入 TCP IP协议集 TCP IP并不是一个协议 而是多个协议 2 4TCP IP与OSI RM比较 相似点均采用了层次结构 存在相类似的传输层和网络层两者都有应用层 但所提供的服务有所不同均是一种基于协议数据单元的包交换网络不同点OSI模型包括了7层 而TCP IP模型只有4层 OSI参考模型在网络层支持无连接和面向连接的两种服务 而在传输层仅支持面向连接的服务 TCP IP模型在网络层则只支持无连接的一种服务 但在传输层支持面向连接和无连接两种服务 TCP IP由于有较少的层次
4、因而更简单 OSI则大而全 2 5TCP IP体系结构各层协议 网络接口层协议Ethernet令牌环帧中继ISDN分组交换网X 25 网络层协议 1 IP InternetProtocol 网际协议 2 ICMP Internetcontrolmessageprotocol 网际控制报文协议 3 ARP AddressResolutionProtocol 地址解析协议 4 RARP ReverseAddressResolutionProtocol 逆向地址解析协议 1 网际协议 IP IP协议规定网络层数据分组的格式 并负责路由选择 IP协议又称互联网协议 是支持网间互连的数据报协议 IP地址
5、每个结点必须有一个全网唯一个地址 目前常用的IP地址 IPv4 IP第4版本 由32个二进制位表示 如159 226 41 98 整个IP地址空间有4组8位二进制数 网络号 主机号 IP地址被分为A B C D E五类 IP地址分类 A类地址 0 net id8bit host id24bit B类地址 10 net id16bit host id16bit C类地址 110 net id24bit host id16bit D类地址 1110 E类地址 11110 多播地址 保留为今后使用 IP数据报的格式 2 网际控制报文协议 ICMP 提供网络控制和消息传递功能 ICMP是一个支持性协议
6、 控制消息是指网络通不通 主机是否可达 路由是否可用等网络本身的消息 ICMP报文类型ICMP差错报文ICMP询问报文 ICMP报文格式 每种ICMP报文均有自己的格式 但均从相同的三个字段开始报文类型 TYPE 占8个比特代码 CODE 占8个比特校验和 CHECKSUM 占16个比特格式举例回送请求和应答报文格式 ICMP报文格式的封装 3 地址解析协议 ARP 封装在IP数据包中的地址是48位MAC地址 而不是32位的IP地址目标主机的MAC地址通过地址解析协议 ARP 获得 ARP报文格式 ARP工作原理 1 ARP列表 即IP地址和MAC地址的对应关系 2 广播ARP请求查询此目的主
7、机对应的MAC地址 3 发送一个ARP响应数据包4 更新ARP列表中 4 反向地址解析协议 RARP 作用 在知道主机的 时 通过 协议得到其 地址典型应用无盘工作站报文格式同 协议 传输层协议 1 传输控制协议 TransmissionControlProtocol TCP 2 用户数据报协议 UserDatagramProtocol UDP 1 传输控制协议 TCP 面向连接的协议是一个可靠的协议用三次握手和滑动窗口机制来保证传输的可靠性和进行流量控制TCP报文段分为首部和数据两部分TCP报文段格式 TCP报文段格式 IP首部 IP数据部分 2 用户数据报协议 UDP 是面向无连接的不可靠
8、传输层协议 UDP为应用层提供一种并不保证该数据报到达目的地的简单服务UDP报文格式 目的端口 数据 源端口 报文长度 校验和 源IP地址 目的IP地址 UDP长度 协议 0 伪首部 应用层协议 应用层协议可分为三类 依赖于面向连接的TCP协议 依赖于面向无连接的UDP协议 既可依赖于TCP协议 也可依赖于UDP协议 常见的应用协议有文件传输协议FTP超文本传输协议 HTTP 简单邮件传输协议 SMTP 远程登录 Telnet 常见的应用支撑协议域名服务 DNS 简单网络管理协议 SNMP 应用层协议 2 TCP IP基本工作原理综述 TCP三次握手 客户端向服务端提出连接请求 这时TCPSYN标志置位 客户端告诉服务端序列号区域合法 需要检查 户端在TCP报头的序列号区中插入自己的ISN 2 服务端收到该TCP分段后 以自己的ISN回应 SYN标志置位 同时确认收到客户端的第一个TCP分段 ACK标志置位 3 客户端确认收到服务端的ISN ACK标志置位 到此为止建立完整的TCP连接 开始全双工模式的数据传输过程 动画2 TCP三次握手 本讲小结网络体系结构及协议的概念开放系统互连参考模型TCP IP体系结构TCP IP体系结构各层协议OSI与TCP IP参考模型的比较TCP IP基本工作原理综述 来源 河南学历考试网
