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1、ZCNE_002_C1 TCP/IP原理与子网规划 V1.0,中兴通讯学院数据课程团队,本章学习目标,掌握TCP/IP体系结构与相关原理 熟悉IPv4编址方法,内容提示,TCP/IP原理 IPv4编制方法,最早使用的协议栈 全球事实上的通讯标准,TCP/IP,Host,Internet,TCP/IP,Host,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,TCP/IP与OSI参考模型比较,TCP/IP协议栈,提供应用程序间接口,建立端到端连接,提供编址和路由功能,物理介质访问,二进制数据流传输,TCP/IP数据流封装过程：,用户数据,TCP段,IP包,用户数据,TCP段,实际物理
2、 网络的帧,IP包,实际传输,TCP/IP封装过程,PDU,data,segment,packet,frame,实际物理 网络的帧,bits,应用层,传输层,网络层,网络接口层,文件传输- TFTP- FTP - NFS E-Mail- SMTP 远程登录- Telnet - rlogin 网络管理- SNMP 名称管理- DNS,应用层,传输层,Transmission Control Protocol (TCP)User Datagram Protocol (UDP),应用层,传输层,网络层,网络接口层,传输层的功能,分割上层应用程序 建立主机应用程序间端到端的连接 将数据段从一台主机传到
3、另一台主机 保证数据传送的可靠性,端口号,TCP,F T P,Transport Layer,T E L N E T,D N S,S N M P,T F T P,S M T P,UDP,Application Layer,21,23,25,53,69,161,服务器一般都是通过知名端口号来识别应用程序的 端口号用来标示互相通信的应用程序,端口号,TCP 传输控制协议,源端口 (16),目的端口 (16),序列号 (32),首部长度 (4),确认号 (32),保留(6),Code bits (6),窗口大小 (16),TCP校验和 (16),紧急指针(16),TCP选项,数据,0,16,31,源
4、端口,目的端口,Host A,Dest. port = 23. 将数据包送到我的 TELNET端口,1028,23,SP,DP,Host Z,Telnet Z,TCP 端口号,多个连接时端口号的使用,源端口,目的端口,Host A,1028,23,SP,DP,Host Z,Telnet Z,Telnet Z,1029,23,I just sent #10.,1028,23,Source,Dest.,10,Seq.,0,Ack.,TCP 序号和确认号综述,I just sent #10.,I just got #10, now I need #11.,1028,23,Source,Dest.,1
5、0,Seq.,1,Ack.,1028,23,Source,Dest.,11,Seq.,1,Ack.,TCP 序号和确认号综述,I just sent #10.,I just got #10, now I need #11.,1028,23,Source,Dest.,10,Seq.,1,Ack.,1028,23,Source,Dest.,11,Seq.,2,Ack.,1028,23,Source,Dest.,11,Seq.,1,Ack.,TCP 序号和确认号综述,1028,23,Source,Dest.,11,Seq.,2,Ack.,1028,23,Source,Dest.,10,Seq.,1,
6、Ack.,1028,23,Source,Dest.,11,Seq.,1,Ack.,1028,23,Source,Dest.,12,Seq.,2,Ack.,I just got #11, now I need #12.,I just sent #11.,TCP 序号和确认号综述,Send SYN (seq=100 ctl=SYN),SYN received,Host A,Host B,TCP三次握手/建立连接,Send SYN (seq=100 ctl=SYN),SYN received,Send SYN, ACK (seq=300 ack=101 ctl=syn,ack),Host A,Hos
7、t B,SYN received,TCP三次握手/建立连接,Send SYN (seq=100 ctl=SYN),SYN received,Send SYN, ACK (seq=300 ack=101 ctl=syn,ack),Established (seq=101 ack=301 ctl=ack),Host A,Host B,SYN received,TCP三次握手/建立连接,为了建立或初始化一个连接，两个TCP通信者必须同步各自的初始序号。 初始序列号是建立一个TCP连接时的开始号，用于跟踪通信顺序并确保每个数据包传输时无丢失。,FIN的ACK,FIN的ACK,FIN,FIN,应用程序关
8、闭,主机A,主机B,应用程序关闭,TCP四次握手/终止连接,Window size = 1,Send 1,Receive 1,Sender,Receiver,窗口控制,Window size = 1,Send 1,Receive 1,Ack 2,Sender,Receiver,基本概念窗口控制,Window size = 1,Send 1,Receive 1,Ack 2,Send 2,Receive 2,Sender,Receiver,基本概念窗口控制,Window size = 1,Send 1,Receive 1,Ack 2,Send 2,Receive 2,Ack 3,Sender,Re
9、ceiver,基本概念窗口控制,Window size = 1,Send 1,Receive 1,Ack 2,Send 2,Receive 2,Ack 3,Send 1,Send 2,Receive 1,Receive 2,Window size = 3,Send 3,Receive 3,Sender,Receiver,Sender,Receiver,基本概念窗口控制,Window size = 1,Send 1,Receive 1,Ack 2,Send 2,Receive 2,Ack 3,Send 1,Send 2,Receive 1,Receive 2,Window size = 3,Se
10、nd 3,Receive 3,Ack 4,Sender,Receiver,Sender,Receiver,基本概念窗口控制,Window size = 1,Send 1,Receive 1,Ack 2,Send 2,Receive 2,Ack 3,Send 1,Send 2,Receive 1,Receive 2,Window size = 3,Send 3,Receive 3,Ack 4,Send 4,Sender,Receiver,Sender,Receiver,基本概念窗口控制,UDP 用户报文协议,Source port (16),Destination port (16),Lengt
11、h (16),Data (if any),Bit 0,Bit 15,Bit 16,Bit 31,Checksum (16),8 Bytes,无序号及确认 不可靠、面向无连接 高效、快速,TCP,UDP,是否面向连接,面向连接,无连接,是否提高可靠性,可靠传输,不提供可靠性,是否流量控制,流量控制,不提供流量控制,传输速度,慢,快,协议开销,大,小,TCP/UDP 比较,Internet Protocol (IP)地址解析/反向解析协议（ARP/RARP）互联网控制消息协议（ICMP）,应用层,传输层,网络层,网络接口层,网络层,路由、寻径功能，提供主机到主机的连接功能,IP数据包格式,版本(4
12、),目的IP地址 (32),IP选项,数据,0,16,31,头部长度 (4),服务类型 (8),总长度 (16),标识符 (16),标志 (3),片偏移 (13),存活时间 (8),协议(8),报头校验和 (16),源IP地址 (32),决定目的地的上层协议类型,传输层,网络层,TCP,UDP,协议号,IP,17,6,协议类型字段,ICMP,Application,Transport,Internet,Data Link,Physical,Destination UnreachableEcho (Ping)Other,ICMP,1,ICMP消息类型：错误消息询问消息,ARP工作机制,172.1
13、6.3.1,172.16.3.2,IP: 172.16.3.2 = ?,我需要IP地址为172.16.3.2主机的物理地址,实现IP地址向MAC地址的映射 本地ARP解析,ARP工作过程,172.16.3.1,172.16.3.2,IP: 172.16.3.2 = ?,我听到广播包了，这条消息是给我的 ，这是我的物理地址.,我需要IP地址为176.16.3.2主机的物理地址,ARP工作过程,IP: 172.16.3.2 Ethernet: 0800.0020.1111,172.16.3.1,172.16.3.2,IP: 172.16.3.2 = ?,我听到广播包了，这条消息是给我的 ，这是我的
14、物理地址.,我需要IP地址为176.16.3.2主机的物理地址,ARP工作过程,实现IP地址向MAC地址的映射 本地ARP解析,IP: 172.16.3.2 Ethernet: 0800.0020.1111,172.16.3.1,172.16.3.2,IP: 172.16.3.2 = ?,我听到广播包了，这条消息是给我的 ，这是我的物理地址.,我需要IP地址为176.16.3.2主机的物理地址,Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ?,我的IP地址是什么？,RARP工作机制,实现MAC地址向IP地址的映射,Ethernet: 0800.0020.1111 IP: 172.
15、16.3.25,Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ?,我听到广播包了.你的 IP 地 址是172.16.3.25,RARP工作机制,我的IP地址是什么？,内容提示,TCP/IP原理 IPv4编制方法,172.18.0.2,172.18.0.1,172.17.0.2,172.17.0.1,172.16.0.2,172.16.0.1,SA,DA,HDR,DATA,10.13.0.0,192.168.1.0,10.13.0.1,192.168.1.1,IPv4地址介绍,IP地址唯一标识一台网络设备 32位二进制,IPv4地址,172.16.2.1,172.16.3.10,172.16.12.12,10.1.1.1,10.250.8.11,10.180.30.118,172.16,12,12,Network,Host,.,.,172.16.2.1,10.6.24.2,Fei_1/1,Fei_1/2,1,Class A:,Bits:,0Network（8bit）,Host,8,9,
