ZCNECTCPIP原理与IP地址规划.pptx

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1、本章学习目标掌握TCP/IP体系结构与相关原理 熟悉IPv4编址方法第1页/共68页内容提示FTCP/IP原理FIPv4编制方法第2页/共68页最早使用的协议栈全球事实上的通讯标准TCP/IPTCP/IPHostInternetTCP/IPHost第3页/共68页应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层TCP/IPTCP/IP与OSIOSI参考模型比较第4页/共68页TCP/IPTCP/IP协议栈应用层会话层表示层传输层TCPUDP网络层ICMPRARPARPIGMPIPIP数据链路层物

2、理层网络接口层由底层网络定义的协议SMTPFTPTELNETDNSSNMPNFSTFTP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第5页/共68页TCP/IP数据流封装过程：网络接口层IP层TCP层应用层用户数据TCP段 网络接口层IP层TCP层应用层IP包用户数据TCP段实际物理网络的帧IP包实际传输TCP/IPTCP/IP封装过程PDUdatasegmentpacketframe实际物理网络的帧bits第6页/共68页应用层传输层网络层网络接口层文件传输文件传输-TFTP-FTP-NFSE-Mail-SMTP远程登录远程登录-Telnet-rlogin

3、网络管理网络管理-SNMP 名称管理名称管理-DNS应用层第7页/共68页传输层Transmission ControlProtocol(TCP)User Datagram Protocol(UDP)应用层传输层网络层网络接口层第8页/共68页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另一台主机保证数据传送的可靠性第9页/共68页端口号TCPFTPTransportLayerTELNETDNSSNMPTFTPSMTPUDPApplicationLayer2123255369161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

4、口号第10页/共68页TCP TCP 传输控制协议源端口源端口(16)目的端口目的端口(16)序列号序列号(32)首部长度首部长度(4)确认号确认号(32)保留保留(6)Code bits(6)窗口大小窗口大小(16)TCP校验和校验和(16)紧急指针紧急指针(16)TCP选项选项数据数据01631第11页/共68页源端口目的端口Host ADest.port=23.将数据包送到我的TELNET端口102823SPDPHost ZTelnet ZTCP TCP 端口号第12页/共68页多个连接时端口号的使用源端口目的端口Host A102823SPDPHost ZTelnet ZTelnet

5、Z102923第13页/共68页I justsent#10.源端口目的端口序号#确认序号#102823Source Dest.1010Seq.0Ack.TCP TCP 序号和确认号综述第14页/共68页I justsent#10.I just got#10,now I need#11.102823Source Dest.1010Seq.1Ack.102823Source Dest.1111Seq.1Ack.源端口目的端口序号#确认序号#TCP TCP 序号和确认号综述第15页/共68页I justsent#10.I just got#10,now I need#11.102823Source

6、Dest.1010Seq.1Ack.102823Source Dest.1111Seq.2Ack.102823Source Dest.1111Seq.1Ack.源端口目的端口序号#确认序号#TCP TCP 序号和确认号综述第16页/共68页102823Source Dest.1111Seq.2Ack.102823Source Dest.1010Seq.1Ack.102823Source Dest.1111Seq.1Ack.102823Source Dest.1212Seq.2Ack.I just got#11,now I need#12.I justsent#11.TCP TCP 序号和确认号

7、综述源端口目的端口序号#确认序号#第17页/共68页Send SYN(seq=100 ctl=SYN)SYN receivedHost AHost B1TCPTCP三次握手/建立连接第18页/共68页Send SYN(seq=100 ctl=SYN)SYN receivedSend SYN,ACK(seq=300 ack=101 ctl=syn,ack)Host AHost BSYN received12TCPTCP三次握手/建立连接第19页/共68页Send SYN(seq=100 ctl=SYN)SYN receivedSend SYN,ACK(seq=300 ack=101 ctl=sy

8、n,ack)Established(seq=101 ack=301 ctl=ack)Host AHost B123SYN receivedTCPTCP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。第20页/共68页FIN的ACKFIN的ACKFINFIN应用程序关闭主机A主机B应用程序关闭 TCPTCP四次握手/终止连接第21页/共68页Window size=1Send 1Receive 1SenderReceiver窗口控制第22页/共68页Window size=

9、1Send 1Receive 1Ack 2SenderReceiver基本概念窗口控制第23页/共68页Window size=1Send 1Receive 1Ack 2Send 2Receive 2SenderReceiver基本概念窗口控制第24页/共68页Window size=1Send 1Receive 1Ack 2Send 2Receive 2Ack 3SenderReceiver基本概念窗口控制第25页/共68页Window size=1Send 1Receive 1Ack 2Send 2Receive 2Ack 3Send 1Send 2Receive 1Receive 2Wi

10、ndow size=3Send 3Receive 3SenderReceiverSenderReceiver基本概念窗口控制第26页/共68页Window size=1Send 1Receive 1Ack 2Send 2Receive 2Ack 3Send 1Send 2Receive 1Receive 2Window size=3Send 3Receive 3Ack 4SenderReceiverSenderReceiver基本概念窗口控制第27页/共68页Window size=1Send 1Receive 1Ack 2Send 2Receive 2Ack 3Send 1Send 2Rec

11、eive 1Receive 2Window size=3Send 3Receive 3Ack 4Send 4SenderReceiverSenderReceiver基本概念窗口控制第28页/共68页UDP UDP 用户报文协议Source port(16)Destination port(16)Length(16)Data(if any)Bit 0Bit 15Bit 16Bit 31Checksum(16)8Bytes无序号及确认不可靠、面向无连接 高效、快速第29页/共68页TCPUDP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

12、协议开销大小TCP/UDP TCP/UDP 比较第30页/共68页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第31页/共68页IPIP数据包格式版本版本(4)目的目的IP地址地址(32)IP选项选项数据数据01631头部长度头部长度(4)服务类型服务类型(8)总长度总长度(16)标识符标识符(16)标志标志(3)片偏移片偏移(13)存活时间存活时间(8)协议协议(8)报头校验和报头校验和(16)源源IP地址地址(32)第32页/共68页决定目的地的上

13、层协议类型 传输层网络层TCPUDP协议号IP176 协议类型字段第33页/共68页ICMPICMPApplicationTransportInternetData LinkPhysicalDestination UnreachableEcho(Ping)OtherICMP1 ICMP消息类型：错误消息 询问消息第34页/共68页ARPARP工作机制IP:172.16.3.2=?IP:172.16.3.2=?我需要IP地址为主机的物理地址实现IP地址向MAC地址的映射本地ARP解析第35页/共68页ARPARP工作过程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

14、理地址.我需要IP地址为主机的物理地址第36页/共68页ARPARP工作过程IP:172.16.3.2 Ethernet:0800.0020.1111 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地址为主机的物理地址第37页/共68页ARPARP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 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地址为主机的物理地址第38页/共68页Ethernet:0800.0020.111

15、1 IP=?我的IP地址是什么？RARPRARP工作机制第39页/共68页实现MAC地址向IP地址的映射Ethernet:0800.0020.1111 IP=?我听到广播包了.你的 IP 地 址是RARPRARP工作机制我的IP地址是什么？第40页/共68页内容提示FTCP/IP原理FIPv4编制方法第41页/共68页SADAHDRDATAIPv4IPv4地址介绍IP地址唯一标识一台网络设备32位二进制第42页/共68页IPv4IPv4地址1212NetworkHost.Fei_1/1Fei_1/2第43页/共68页1Class A:Bits:0Network（8bit）Host8 916 1

16、724 2532Range(1-126)1Class B:Bits:10 Network(16bit)Host8 916 1724 2532Range(128-191)1Class C:Bits:110 Network(24bit)Host8 916 17242532Range(192-223)1Class D:Bits:1110组播组播8 916 17242532Range(224-239)IPIP地址分类1Class E:Bits:111108 916 17242532Range(240-255)保留地址保留地址第44页/共68页特殊IPIP地址 RFC1918中规定如下地址是私有地址：用

17、于广播，也称定向广播，需要指定目标网络主机地址全1用于指定网络本身，称之为网络地址或者网络号主机地址全0指本地节点(一般为127.0.0.1)，用于测试网卡及TCP/IP软件网络用途用途地址地址第45页/共68页 11111111可用主机地址数量计算 172 16 0 0 10101100 00010000 00000000 0000000016151413121110 987654321NetworkHost 00000000 00000001 11111111 11111111 11111111 11111110.00000000 00000011 11111101123655346553

18、565536-.265534N2N-2=216-2=65534第46页/共68页没有子网的编址.采用自然掩码，不对网段进行细分。比方说B类的，掩码为。第47页/共68页Fei_1/1Fei_1/22160NetworkHost.NetworkInterfaceNew Routing TableSubnet有子网的编址Fei_1/2Fei_1/1第48页/共68页子网掩码172160025525500IP 地址地址缺省掩码缺省掩码8位子网掩码位子网掩码网络位网络位主机位主机位子网位子网位主机位主机位也可写作也可写作“/16”其中其中16表示掩码的位数表示掩码的位数 11111111 111111

19、110000000000000000也可写作也可写作“/24”其中其中24表示掩码的位数表示掩码的位数网络位网络位主机位主机位网络位网络位2552552550 11111111 1111111111111111第49页/共68页网络位扩展了8位带子网划分的子网掩码16网络位网络位主机位主机位 255.255.255.017220101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000000000000000000000000010子网位子网位网络地址网络地址128192224240248252254255第

20、50页/共68页带子网划分的子网掩码(续)255.255.255.192101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010161722128网络地址网络地址128192224240248252254255128192224240248252254255网络位扩展了10位网络位网络位主机位主机位子网位子网位第51页/共68页16172216010101100000100001010000000000010HostMaskSubnetBroadcastLas

21、tFirst41地址计算示例第52页/共68页1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst12161722160地址计算示例第53页/共68页1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst1237地址计算示例161722160第54页/共68页1010110011111111000100001111111

22、11111111110100000110000001000000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst1234地址计算示例161722160第55页/共68页10101100111111110001000011111111111111111010000011000000100000000000001010111111HostMaskSubnetBroadcastLastFirst123456地址计算示例161722160第56页/共68页101011001111111100010000111111111111111110100000110000001

23、0000000000000101011111110000001HostMaskSubnetBroadcastLastFirst123456162160地址计算示例161722160第57页/共68页地址计算示例101011001111111100010000111111111111111110100000110000001000000000000010101111111000000110111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst1234567161722160第58页/共68页地址计算示例101011001111111110101100000100001111

24、11110001000011111111000000101010000011000000100000000000001010101100000100000000001010111111101011000001000000000010 1000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst12345678161722160第59页/共68页地址计算示例1010110011111111101011000001000011111111000100001111111100000010101000001100000

25、0100000000000001010101100000100000000001010111111101011000001000000000010 1000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst123456789161722160第60页/共68页子网掩码练习AddressSubnet MaskClassSubnet第61页/共68页AddressSubnet MaskClassSubnetBAA子网掩码练习答案第62页/共68页计算广播地址练习AddressClassSubnetBroadcas

26、t201.222.10.60 Subnet Mask15.16.193.6 128.16.32.13 153.50.6.27 第63页/共68页计算广播地址练习答案AddressClassSubnetBroadcast201.222.10.60 CSubnet Mask15.16.193.6 A128.16.32.13 B153.50.6.27 B第64页/共68页172.16.14.32/27172.16.14.64/27172.16.14.96/27 子网172被划分为更小的子网以适应网络的需求并避免了IP地址的浪费，需要路由协议支持C CB BA Acentercenter172.16.

27、0.0/16变长子网掩子网掩码第65页/共68页内容回顾 TCP/IP协议簇常用协议 应用层协议 传输层协议 网络层协议 链路层协议 IPv4编址方法 IP地址的格式 IP地址的分类 网络掩码 子网的划分 网络地址，主机地址和广播地址的计算第66页/共68页思考题常用的TCP/IP应用层协议有哪些？简述ARP将IP地址映射为MAC地址的运作过程。UDP和TCP最大的区别是什么？Ping是用什么协议来实现的？是哪类IP地址？它的默认网络掩码是多少？如果对其进行子网划分，子网掩码是255.255.240.0，请问有多少个子网？每个子网有多少个主机地址可以用？第67页/共68页感谢您的观看！第68页/共68页