TCPIP_Lecture5 IP分组交付和路由选择

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TCPIP协议复习题

TCPIP协议复习题TCP/IP协议复习题1. 什么是TCP/IP协议？TCP/IP协议是一组用于互联网传输的通信协议，它是互联网的基础。

TCP/IP协议包括两个主要协议：传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）。

TCP负责数据的可靠传输，而IP负责数据的路由和寻址。

2. TCP/IP协议的分层结构是什么？TCP/IP协议采用四层分层结构，分别是网络接口层、互联网层、传输层和应用层。

3. 请简要介绍TCP/IP协议的各个层次及其功能。

- 网络接口层：负责物理连接的控制和数据帧的封装与解封装。

- 互联网层：负责数据的分组、寻址和路由选择。

- 传输层：提供端到端的可靠传输和数据流控制。

- 应用层：为应用程序提供服务，包括各种应用协议如HTTP、FTP 等。

4. TCP和UDP的区别是什么？TCP和UDP是传输层的两个重要协议。

- TCP（传输控制协议）：提供可靠的、面向连接的传输，保证数据按照顺序到达目的地。

TCP使用三次握手建立连接，并使用滑动窗口和确认机制实现可靠传输。

- UDP（用户数据报协议）：提供无连接的传输，数据报以尽可能快的速度发送。

UDP不保证数据的可靠传输，也不需要建立连接，适用于对实时性要求较高的应用，如音视频传输。

5. TCP如何保证可靠传输？TCP使用以下机制来保证可靠传输：- 三次握手：发送方和接收方通过三次握手建立连接，确认双方都准备好进行数据传输。

- 序列号和确认机制：发送方将每个字节进行编号，并等待接收方的确认。

接收方收到数据后发送确认消息，如果发送方没有收到确认，会重新发送数据。

- 滑动窗口：发送方和接收方都有一个窗口，用于控制发送和接收的数据量。

滑动窗口的大小可以动态调整，根据网络条件进行流量控制。

- 超时重传：如果发送方在一定时间内没有收到确认消息，会视为数据丢失，进行超时重传。

6. IP协议的主要功能是什么？IP协议是互联网层的协议，其主要功能包括：- 寻址：IP地址用于标识网络中的主机和路由器，通过IP地址可以确定数据的目的地。

ip分组的重定向路由选择的工作原理

ip分组的重定向路由选择的工作原理
IP分组的重定向路由选择的工作原理如下：
当路由器（或者其他三层设备）收到一个IP数据包时，它会查找该数据包的目的IP地址，并根据其路由表确定“最匹配”的表项。

这个表项通常是指到达目标网络最近的路由。

如果路由表中没有与目标IP地址匹配的表项，那么路由器将检查是否有默认路由，如果有，路由器将按照默认路由的信息将数据包转发出去。

如果路由表中没有任何匹配的表项，也没有默认路由，那么路由器将丢弃这个数据包，并向这个数据包的起源发送ICMP报错消息，告知源头数据包无法送达。

这就是IP路由（Routing）的基本工作原理。

路由器通过静态或动态的方式获取路由条目并维护自己的路由表，以确保网络通信的正确性和高效性。

第5章IP路由选择协议

第5章IP路由选择协议认证目标5.01 为什么使用路由选择协议5.02 静态路由和动态路由5.03 默认路由5.04 链路状态和距离向量5.05 RIP5.06 IGRP5.07 OSPF想象这种情况，整个美国只有一条公路，它将只是曲曲折折地绕到人们想去的每个地方。

每辆汽车、每辆自行车、每个游行队伍、每个行人都必须使用这唯一的一条公路。

成千上万的汽车造成的交通通信量将是令人恐怖的，这会在所有的地方造成拥塞。

事故将使汽车从纽约一直堵车到洛杉矶。

很明显，需要将过多的交通量转移到不同的道路上，以将其分解为可以管理的部分。

道路仍然需要交叉，这样人们仍然可以到达它们需要的任何目的地。

多个交叉也可以提供富余的路由，这样可以避免巨大的交通延迟。

通过在不同的路由上发送交通量，可以将交通拥塞压缩到最低限度。

所有的事情都变得更加有效率和可靠。

按照相同的方法，互连网络通信量需要分解，以避免网络通信量拥塞。

引导互连网络通信量达到不同网络上的过程称为路由选择。

5.1 认证目标5.01：为什么使用路由选择协议互连网络使用路由选择以从一个网络向另一个网络发送数据。

为了保证数据使用最佳的路径到达目的地，在网络上需要某些种类的路由映射。

数据旅行的网络映射过程是由路由选择协议处理的。

局域网( L A N)受到天生的性能限制，它依赖于网络的大小或复杂程度。

路由器和它们的路由选择协议，可以解决一般的瓶颈问题和其他降低网络效率的情况。

这些限制包括：• 网络物理段的大小。

• 每个段上的主机数量。

• 冗余度。

• 通信量大小。

• 不同的网络拓扑。

根据网络的类型，无论是E t h e r n e t、令牌环网或者其他协议，网络段的大小是受到限制的。

必须创建一个新的跳，以在超出跳大小限制的距离上提供节点。

跳大小通常以电缆距离测量，或者无线限制。

例如，使用双绞铜线的 E t h e r n e t 跳中，从节点到集线器的最大物理距离是受到限制的。

当在超出这个距离限制的范围里增加新节点时，必须创建另一个跳，必须有某些方法可以从一个跳传递通信量到另一个跳。

分组交换和电路交换的过程

分组交换和电路交换的过程分组交换和电路交换是计算机网络中两种常见的数据传输方式。

本文将详细介绍它们的过程、特点和优缺点。

1.分组交换的过程分组交换是将数据划分为一组组的数据包（即分组），并通过网络独立传输的方式。

分组交换的过程主要分为分组划分、路由选择和分组重组三个阶段。

（1）分组划分分组划分是将待传输的数据划分为适当大小的数据包。

一般来说，数据包由首部和有效数据两部分组成，首部包含必要的控制信息，有效数据包含实际需要传输的信息。

（2）路由选择路由选择是指选择传输数据包最合适的路径，使数据能够准确、高效地到达目的地。

在分组交换中，路由选择通常采用路由协议，根据网络状况选择最佳路径。

常见的路由协议有距离向量路由协议（如RIP）和链路状态路由协议（如OSPF）。

（3）分组重组分组重组是在数据到达目的地后，将接收到的分组按照正确的顺序重新组装成完整的数据。

重组操作需要使用分组的标识信息（如序列号）进行排序和组装。

2.电路交换的过程电路交换是在通信建立之初，为两个通信终端之间建立一条专用通信链路，任何时候两个终端都可以通过这条链路直接进行通信。

电路交换的过程主要包括拨号建立、数据传输和拆线三个阶段。

（1）拨号建立拨号建立是指在通信之前，为两个终端之间建立连接的过程。

拨号建立包括信令传输和连接建立两个阶段。

在信令传输阶段，两个终端之间通过信令交换协商通信参数和建立连接。

在连接建立阶段，两个终端之间的路由器通过建立虚拟路径，使得两个终端之间建立起一条可以直接通信的链路。

（2）数据传输连接建立之后，数据可以通过建立的链路进行传输。

在数据传输过程中，通信终端之间不再需要通过中间节点进行转发，而是直接在建立的链路上进行通信。

数据传输完成后，终端之间可以进行双向通信，直到通信结束。

（3）拆线拆线是通信结束后，释放建立的连接和链路的过程。

拆线可以由任意一方的终端发起，而另一方的终端必须在收到拆线请求后做出相应的响应。

《TCPIP协议详解》课件

《TCPIP协议详解》PPT课件
探索TCP/IP协议的奥秘，了解其概述、定义、基本原理、组成、层次结构、主要功能及在计算机网络中的应用。
TCP/IP协议概述
了解TCP/IP协议的起源和作用，它是如何成为互联网通信的基石。
TCP/IP协议的定义
探讨TCP/IP协议的具体定义和标准化过程，以及它与其他网络协议的关系。
TCP/IP协议的基本原理
揭示TCP/IP协议的核心原理，包括分组交换、可靠传输、拥塞控制等关键概念。
TCP/IP协议的组成
深入研究TCP/IP协议的各个组成部分，如IP、TCP、UDP等协议的功能和特点。
TCP/IP协议的层次结构
解析TCP/IP协议的分层结构，从物理层到应用层的各个层次的责任和作用。
TCP/IP协议的主要功能
详细介绍TCP/IP协议的主要功能，包括地址分配、路由选择、数据传输等关键功能。
TCP/IP协议在计算机网络中的应用
探索TCP/IP协议在实际计算机网络中的应用场景，如互联网、局域网、广域网等的案例分析。
ห้องสมุดไป่ตู้

TCPIP协议族第3版答案(清华大学出版社)

表 6.3 习题 14 的路由表
掩码
网络地址
下一跳
接口
/27
202.14.17.224
-
m1
/18
145.23.192.0
-
m0
默认
默认
130.56.12.4
m2
解
我们知道路由器 R1 有三个接口：m0 、m1 和 m2，还知道有两个网络直接连接到路由器
R1，有一个默认路由器连接到因特网的其余部分。图 1-1 给出了拓扑图。
8.目的地址为 145.14.192.71 的分组到达图 6.11 中的路由器。试说明该分组是怎样被转发的。
解
掩码是/18。应用这个掩码后，得出子网地址是 145.14.192.0。这个分组通过输出接口 m3 交付给 ARP，是直接交付的。
14.如果表 6.3 是路由器 R1 的路由表，试找出网络的拓扑。
3.当协议是 IP 而硬件是以太网时，AR P 分组的长度是多少？解
由图 7.4 可知 AR P 分组的长度为：4+ 4 + 6 + 4 + 6 + 4 = 28B 7.以太网的广播地址是什么？解
以太网使用全 1 地址（ FF : FF: FF: FF : FF: FF16）作为广播地址。
8.某路由器的 IP 地址是 125.45.23.12 而所在的以太网物理地址是 23：45：AB：4F：67： CD，它收到了一个分组，分组中的目的 IP 地址是 125.11.78.10 而所在的以太网的物理地址是 AA： BB：A2：4F：67：CD。试给出这个路由器发出的 AR P 请求分组中的各项目。假定不划分子网。
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本资料由彭方举同学提供，希望大家都能考出好成绩

电子科技大学_TCPIP实验一_IP分组交付和ARP协议_实验报告

电子科技大学实验报告学生姓名：陈虹宇学号：2012019110004指导教师：杨宁日期：2014 年10 月31 日实验项目名称：IP分组交付和ARP协议报告评分：教师签字：一、实验原理子网中使用一个32比特的掩码来标识一个IP地址的网络/子网部分和主机部分。

将IP 地址和掩码进行“位与”运算后可以得到该IP地址所在IP子网的子网地址，结合掩码中0比特个数可以确定该IP子网的IP地址空间范围。

根据IP地址所在IP子网的子网地址及其掩码，可以判断这些IP地址是否属于同一个IP子网。

IP地址空间中定义了一些特殊地址：网络/子网地址：标识一个IP网络或子网。

直接广播地址：表示该分组应由特定网络上的所有主机接收和处理。

受限广播地址：表示该分组应由源所在网络或子网上的所有主机接收和处理。

本网络上本主机地址：表示主机自己。

环回地址：用来测试机器的协议软件。

IP分组被交付到最终目的地有两种不同的交付方式：直接交付和间接交付。

交付时首先通过路由选择技术确定交付方式：如果IP分组的目的与交付者在同一个IP网络上，就直接交付该分组至目的站点；如果IP分组的目的与交付者不在同一个IP网络上，就间接交付该分组至下一个路由器（即下一跳站点）。

在以太网上，IP分组是封装在以太帧中发送的，因此发送时除了要有接收站的IP地址（IP 分组中的目的IP地址）外，还需要接收站的MAC地址（以太网帧中的目的MAC地址）。

ARP 协议（RFC 826）实现了IP地址（逻辑地址）到MAC地址（物理地址）的动态映射，并将所获得的映射存放在ARP高速缓存表中。

不同的交付方法将导致不同的ARP解析操作，获取不同的目的物理地址。

直接交付时，交付者直接将IP分组交付给该分组的目的站点，因此交付者使用ARP协议找出IP分组中目的IP地址对应的物理地址。

间接交付时，交付者需要将IP分组交付给下一跳站点，而不是该IP分组的目的端，因此交付者使用ARP协议找出下一跳站点IP地址对应的物理地址。

TCPIP习题答案

掩码 /27 /18 默认网络地址 202.14.17.224 145.23.192.0 默认下一跳 130.56.12.4 接口 m1 接口：m0、m1 和 m2，还知道有两个网络直接连接到路由器 R1，有一个默认路由器连接到因特网的其余部分。图 1-1 给出了拓扑图。
2 c. 每个公司需要 4 个地址，这就表示，后缀长度是 2（ 2 4 ）。因此，前缀长度是 32-2=30.
这些地址是：第 1 个家庭：150.80.125.0/30-----150.80.125.3/30 第 2 个家庭：150.80.125.4/30-----150.80.125.7/30 …… 第 2048 个家庭：150.80.156.252/30-----150.80.156.255/30 总数 = 2048 × 4 = 8 192 分配给 ISP 的地址数：65 536 ISP 分配出的地址数：40 192 剩下的可用地址数：25 344 11．某 ISP 分配到 120.60.4.0/20 开始的地址块，这个 ISP 想把这些地址分配给 100 个组织，而每一个组织只分配给 8 个地址。试设计这些地址子块，并给每个子块的斜线记法。经过这样的分配后，还剩下多少个地址可以使用。解
d. 掩码 255.255.255.240，比 C 类地址默认掩码（255.255.255.0）多出了 4 个 1，所以子网数为 2 16 .
4
杭州电子。管理员想创建 500 个子网。 5.某组织分配到地址块 16.0.0.0/8 科技大学 a. 找出子网掩码。图形 b. 找出每个子网的地址数。图像研 c. 找出第一个子网的第一个和最后一个地址。
210 1024 .
b. 掩码 255.255.192.0，比 B 类地址默认掩码（255.255.0.0）多出了 2 个 1，所以子网数为

TCPIP_Chapter 5 Delivery and Routing of IP Packets解析

Net 3
A
B
R1
C
Net 1
2018/11/1
Net 2
TCP/IP Protocol Suite
R3
Net 4
19
基于路由表的交付过程

读取一条路由表项路由表项
Network Address
Mask
Next-hop Address
Interface

判断：

MASK & 分组中的目的IP地址 == ？ Network Address

Indirect delivery（间接交付）

更准确：二者在逻辑上属于同一个IP网络，物理上属于同一个物理网络
分组最终目的站点与分组的交付者（发送接口）在不同IP网络中将分组投递给路由器
S
direct delivery D1
indirect delivery
direct delivery D2
2018/11/1
TCP/IP Protocol Suite
16
路由表：转发的关键

路由选择：决定分组将发往何处，即在从源到目的节点间形成一条路径（由路由器与连接路由器的网络组成）转发：决定下一个接收者——查路由表

判断交付方式需要遍历直连网络，才能决定是否是直接交付找到下一跳
18
理解路由表表项
路由表项（至少4项）
Network Address
Mask
Next-hop Address
Interface
“我能到达的IP网络”
“我把分组交给谁可以到达目的网络”
基于网络层的角度，对于每一个分组的转发只有两种方式：

TCPIP详解 05【ARP和RARP】

© 东软秘密文件 Neusoft Confidential
Date: 24 July 2012
Neusoft Group Ltd.
ARP分组（以以太网为例）
© 东软秘密文件 Neusoft Confidential
Date: 24 July 2012
Neusoft Group Ltd.
ARP结构
Date: 24 July 2012
Neusoft Group Ltd.
RARP 协议
What is my IP address? I heard that broadcast. Your IP address is 172.16.3.25.
Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ???
IP: 172.16.3.2 = ??? IP: 172.16.3.2 Ethernet: 0800.0020.1111
•
IP
MAC
也称为本地 ARP
© 东软秘密文件 Neusoft Confidential
Date: 24 July 2012
Neusoft Group Ltd.
ARP协议
• 地址转换协议（ARP）是用来实现 IP 地址与本地网络认知的物理地址（以太网 MAC 地址）之间的映射。例如，在第四版 IP 中， IP 地址长为 32 位。然而在以太局域网络中，设备地址长为 48 位。有一张表格，通常称为 ARP 缓冲（ARP cache），来维持每个 MAC 地址与其相应的 IP 地址之间的对应关系。 ARP 提供一种形成该对应关系的规则以及提供双向地址转换。
Date: 24 July 2012
Neusoft Group Ltd.

路由器工作原理与技术PPT课件

内部网关协议
外部网关协议
单一实体管理下的一个或多个网络的集合
2021/3/9
13
内部与外部路由选择协议
2021/3/9
14
链路状态和距离矢量
链路状态
距离矢量
IGP和EGP描述路由器之间的物理关系，而距离矢量和链路状态则是描述在路由器更新方面路由器之间是怎样相互
作用的。
使用链路状态数据库来计算通过网络的最佳路径
20
广域网
❖广域网的物理层协议描述了如何为广域网服务提供电子的、机械的、操作上的以及功能上的连接。
❖EIA/TIA-232和EIA/TIA-449 ❖V.24 ❖V.35 ❖G.703 ❖EIA-530
2021/3/9
21
广域网
❖广域网的数据链路层协议描述了在系统之间的单一链路上，数据帧是如何传送的。
7
路由选择协议度量标准
❖路由器使用一个或多个路由选择度量标准来决定网络流量发送的最佳路径。
2021/3/9
8
路由选择与交换的区别
❖在把数据从数据源发送到目的地的过程中路由选择和交换利用的信息是不同的。
2021/3/9
9
路由选择表
2021/3/9
10
路由选择表
协议类型
创建路由选择表条目的路由选择协议的类型
2021/3/9
Contents
可路由与被路由协议 IP路由选择协议子网划分的机制广域网路由器
1
可路由与被路由协议
❖ 可路由/被路由协议与路由选择协议有些相似，经常发生混淆。
被路由协议
• 以寻址方案为基础，为分组从一个主机发送到另一个主机提供充分的第3层地址信息的任何网络协议

tcpip协议教案

tcpip协议教案协议名称: TCP/IP协议教案一、教案概述本教案旨在介绍TCP/IP协议，包括其基本概念、工作原理、协议层次结构以及应用实例等内容。

通过本教案的学习，学员将能够全面了解TCP/IP协议的重要性和应用领域，并掌握其基本操作和配置方法。

二、教学目标1. 了解TCP/IP协议的基本概念和工作原理；2. 掌握TCP/IP协议的协议层次结构和功能；3. 学会使用TCP/IP协议进行网络通信；4. 熟悉TCP/IP协议的应用实例，并能够进行相关配置；5. 培养学员的网络技术和协议分析能力。

三、教学内容及安排1. TCP/IP协议概述a. 协议定义和历史背景b. TCP/IP协议的重要性和应用领域2. TCP/IP协议的工作原理a. 分组交换和路由选择b. IP地址和子网划分c. ARP协议和MAC地址解析d. ICMP协议和网络诊断3. TCP/IP协议的协议层次结构a. OSI七层模型和TCP/IP四层模型的对比b. 物理层、数据链路层、网络层和传输层的功能和特点c. 应用层协议的分类和常见协议介绍4. TCP/IP协议的应用实例a. HTTP协议和Web应用b. FTP协议和文件传输c. SMTP协议和电子邮件d. DNS协议和域名解析5. TCP/IP协议的配置和管理a. IP地址的配置和子网划分b. 路由表的配置和路由选择c. 网络诊断工具的使用四、教学方法1. 理论讲解：通过课堂讲解，向学员介绍TCP/IP协议的基本概念、工作原理和协议层次结构。

2. 实例演示：通过实际案例和应用实例，展示TCP/IP协议在网络通信中的应用和配置方法。

3. 实践操作：提供实际网络环境，引导学员进行TCP/IP协议的配置和管理操作，加深理解和掌握。

五、教学评估1. 课堂练习：通过课堂练习，检验学员对TCP/IP协议的理解程度和应用能力。

2. 实验报告：要求学员完成实验报告，对实际操作进行总结和分析，评估学员的实践能力和协议分析能力。

第6章 IP地址规划与路由选择教案

第6章 IP地址规划与路由选择本章教学内容本章重点：IP地址IP划分子网和构建超网路由器Windows系统常用网络命令的使用本章难点：IP划分子网和构建超网IPv6的寻址路由器的工作原理本章教学要求通过本章学习了解IP地址规划与路由选择的相关知识，掌握IP地址的基本知识，掌握IP划分子网和构建超网的方法，了解IPv6的基本知识，理解路由器的作用和工作原理，了解路由器的选购方法，能够使用Windows系统常用网络命令完成相关的网络测试和管理工作。

6.1 IP地址6.1.1 IP地址的概念人们为了通信的方便给每一台计算机都事先分配一个类似我们日常生活中的电话号码一样的标识地址，该标识地址就是IP地址。

根据TCP/IP协议规定，IP地址是由32位二进制数组成，而且在网络上是唯一的。

例如，某台计算机的IP地址为：很明显，这些数字对于人来说不太好记忆。

人们为了方便记忆，就将组成计算机IP地址的32位二进制数分成四段，每段8位，中间用小数点隔开，然后将每八位二进制转换成十进制数，这样上述计算机的IP地址就变成了：202.102.134.68。

6.1.2 IP地址的分类我们把计算机的IP地址也分成两部分，分别为网络标识和主机标识。

同一个物理网络上的所有主机都用同一个网络标识，网络上的一个主机(包括网络上工作站、服务器和路由器等)都有一个主机标识与其对应。

这样IP地址的4个字节划分为2个部分，一部分用以标明具体的网络段，即网络标识；另一部分用以标明具体的节点，即主机标识，也就是说某个网络中的特定的计算机号码。

例如，青岛信息港服务器的IP地址为202.102.134.68，对于该IP地址，我们可以把它分成网络标识和主机标识两部分，这样上述的IP地址就可以写成：网络标识：202.102.134.0主机标识：68合起来写：202.102.134.68A类IP地址一个A类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码。

tcpip5层协议模型

tcpip5层协议模型TCP/IP协议五层模型一、引言TCP/IP是一种用于网络通信的协议族，它由传输控制协议（TCP）和网际协议（IP）组成。

为了更好地理解和管理网络通信，TCP/IP 协议被分为五个层次，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。

下面将详细介绍这五层的功能和作用。

二、物理层物理层是TCP/IP协议五层模型中最底层的一层，它负责将比特流转换为物理信号，并通过电缆、光纤等物理媒介进行传输。

物理层的主要功能包括：确定传输介质的接口类型、定义传输介质的电气特性和物理连接方式、实现数据的传送和接收等。

三、数据链路层数据链路层位于物理层之上，主要负责将数据包转换为帧并进行传输。

数据链路层的主要功能包括：通过物理地址（MAC地址）识别不同的网络设备、实现数据帧的封装和解封装、提供可靠的数据传输服务等。

数据链路层还可以将数据帧划分为几个小的数据块（称为分组），以便更高层的协议进行处理。

四、网络层网络层是TCP/IP协议五层模型中的第三层，它负责实现数据包在不同网络之间的传输。

网络层的主要功能包括：实现数据包的分组和路由选择、提供网络互联的功能、处理不同网络之间的通信问题等。

网络层使用IP地址来标识不同的主机和网络，并通过路由器进行数据包的转发。

五、传输层传输层位于网络层之上，主要负责实现端到端的数据传输。

传输层的主要功能包括：提供可靠的数据传输服务、实现数据的分段和重组、处理数据的流量控制和拥塞控制等。

传输层使用端口号来标识不同的应用程序，并通过TCP或UDP协议来实现数据的可靠传输或无连接传输。

六、应用层应用层是TCP/IP协议五层模型中最高层的一层，它负责实现特定的网络应用。

应用层的主要功能包括：提供各种网络服务，如电子邮件、文件传输、远程登录等、实现应用程序之间的通信、处理应用层协议的细节等。

应用层协议有很多，如HTTP、FTP、SMTP等。

七、总结TCP/IP协议五层模型是网络通信中非常重要的一种架构，它通过将网络通信划分为不同的层次，使得网络通信更加灵活、可靠和可管理。

tcpip5层协议模型

TCP/IP五层协议模型1. 简介TCP/IP五层协议模型是指互联网通信中使用的一种协议体系，它将互联网通信分为五个层级，每个层级负责不同的功能和任务。

这种协议模型被广泛应用于现代网络通信中，包括互联网、局域网等。

2. TCP/IP五层协议模型的层级结构TCP/IP五层协议模型包括以下五个层级：2.1 物理层物理层是协议模型的最底层，主要负责传输原始的比特流。

它定义了电气、机械、功能和规程等特性，用于实现数据的传输和接收。

物理层的任务包括确定传输介质、接口类型、数据传输速率等。

2.2 数据链路层数据链路层负责将物理层传输的比特流组装成数据帧，并进行传输错误的检测和纠正。

它定义了如何访问物理介质、如何进行数据的分组和组装等。

数据链路层的任务包括帧同步、流量控制、错误检测和纠正等。

2.3 网络层网络层是协议模型的核心层级，负责将数据包从源主机传输到目标主机。

它定义了数据包的路由选择、寻址和分片等。

网络层的任务包括IP地址分配、路由选择、数据包的分组和重组等。

2.4 传输层传输层负责在网络中的两个主机之间建立、维护和终止数据传输的连接。

它定义了数据传输的可靠性、流量控制和拥塞控制等。

传输层的任务包括端口号分配、连接建立和终止、数据分段和重组等。

2.5 应用层应用层是协议模型的最高层级，负责处理特定的应用程序和用户数据。

它定义了应用程序之间的通信协议和数据格式。

应用层的任务包括提供各种网络服务，如电子邮件、文件传输、远程登录等。

3. TCP/IP五层协议模型的工作原理TCP/IP五层协议模型中的各个层级通过不同的协议和机制进行通信和协作。

通常，数据从应用层开始，逐层封装后通过网络传输到目标主机，然后逐层解封装并交给应用层处理。

具体工作流程如下：1.应用层将数据封装成应用层协议数据单元（PDU）。

2.传输层将应用层PDU封装成传输层协议数据单元（PDU）。

3.网络层将传输层PDU封装成网络层协议数据单元（PDU）。

网络编程-TCPIP各层介绍（5层模型讲解）

⽹络编程-TCPIP各层介绍（5层模型讲解）1、TCP/IP五层协议讲解物理层--数据链路层--⽹络层--传输层--应⽤层我们将应⽤层，表⽰层，会话层并作应⽤层，从tcp／ip五层协议的⾓度来阐述每层的由来与功能，搞清楚了每层的主要协议就理解了整个互联⽹通信的原理。

⾸先，⽤户感知到的只是最上⾯⼀层应⽤层，⾃上⽽下每层都依赖于下⼀层，所以我们从最下⼀层开始切⼊，⽐较好理解每层都运⾏特定的协议，越往上越靠近⽤户，越往下越靠近硬件2、物理层物理层由来：上⾯提到，孤⽴的计算机之间要想⼀起玩，就必须接⼊internet，⾔外之意就是计算机之间必须完成组⽹物理层功能：主要是基于电器特性发送⾼低电压(电信号)，⾼电压对应数字1，低电压对应数字03、数据链路层（以太⽹协议：）数据链路层由来：单纯的电信号0和1没有任何意义，必须规定电信号多少位⼀组，每组什么意思数据链路层的功能：定义了电信号的分组⽅式以太⽹协议：早期的时候各个公司都有⾃⼰的分组⽅式，后来形成了统⼀的标准，即以太⽹协议ethernetethernet规定⼀组电信号构成⼀个数据包，叫做‘帧’每⼀数据帧分成：报头head和数据data两部分mac地址：（⽹卡的地址）head中包含的源和⽬标地址由来：ethernet规定接⼊internet的设备都必须具备⽹卡，发送端和接收端的地址便是指⽹卡的地址，即mac地址mac地址：每块⽹卡出⼚时都被烧制上⼀个世界唯⼀的mac地址，长度为48位2进制，通常由12位16进制数表⽰（前六位是⼚商编号，后六位是流⽔线号）⼴播：有了mac地址，同⼀⽹络内的两台主机就可以通信了（⼀台主机通过arp协议获取另外⼀台主机的mac地址）ethernet采⽤最原始的⽅式，⼴播的⽅式进⾏通信，即计算机通信基本靠吼4、⽹络层（ip协议）⽹络层由来：有了ethernet、mac地址、⼴播的发送⽅式，世界上的计算机就可以彼此通信了，问题是世界范围的互联⽹是由⼀个个彼此隔离的⼩的局域⽹组成的，那么如果所有的通信都采⽤以太⽹的⼴播⽅式，那么⼀台机器发送的包全世界都会收到，这就不仅仅是效率低的问题了，这会是⼀种灾难必须找出⼀种⽅法来区分哪些计算机属于同⼀⼴播域，哪些不是，如果是就采⽤⼴播的⽅式发送，如果不是，就采⽤路由的⽅式（向不同⼴播域／⼦⽹分发数据包），mac地址是⽆法区分的，它只跟⼚商有关⽹络层功能：引⼊⼀套新的地址⽤来区分不同的⼴播域／⼦⽹，这套地址即⽹络地址4.1、IP协议：规定⽹络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称之为ip地址，⼴泛采⽤的v4版本即ipv4，它规定⽹络地址由32位2进制表⽰范围0.0.0.0-255.255.255.255⼀个ip地址通常写成四段⼗进制数，例：172.16.10.1⼦⽹掩码：将ip地址分为⽹络地址和主机地址所谓”⼦⽹掩码”，就是表⽰⼦⽹络特征的⼀个参数。

TCPIP协议的工作流程

TCPIP协议的工作流程TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是互联网上使用最广泛的网络协议之一，它定义了网络通信中的规则和流程。

TCP/IP协议包括两个主要的协议：TCP和IP。

在TCP/IP协议中，IP协议主要负责网络寻址和路由，并将数据包传输到目标主机，而TCP协议则负责将数据可靠地传输到目标应用程序。

TCP/IP协议的工作流程如下：1.IP寻址和路由：在使用TCP/IP协议进行通信之前，首先需要进行IP寻址和路由。

每个主机连接到互联网时都会被分配一个唯一的IP地址，这个IP地址用来标识主机的身份。

当一个主机发送数据包时，首先需要确定目标主机的IP地址，并通过本地网络的路由器进行路由，将数据包传递给目标主机。

2.数据分组：数据在TCP/IP协议中被分割为一系列的数据包（也称为数据报），每个数据包包含一部分数据和一些附加的控制信息，如源和目标IP地址、序号、校验和等。

这些数据包可以通过不同的网络传输介质（如以太网、无线网络等）进行传输。

3.数据包传输：在数据包传输之前，发送方和接收方首先将建立一个TCP连接。

这个过程包括三次握手，即发送方向接收方发送一个SYN（同步）数据包，接收方收到后回复一个SYN+ACK（同步+确认）数据包，最后发送方再回复一个ACK（确认）数据包。

通过这个握手过程，发送方和接收方可以建立一个可靠的连接。

4.可靠数据传输：TCP协议通过序号、确认号和重传机制来保证数据的可靠传输。

发送方将数据包按序号发送给接收方，在接收方收到数据包后，确认号将被设置为下一个期望接收的数据包的序号。

如果发送方未收到接收方的确认信息，它会重新发送丢失的数据包。

这个机制保证了数据的有序和可靠传输。

5.数据重组和重组：在接收方收到数据包后，它会重新组装数据并将其传递给上层的应用程序。

在接收方发现数据包丢失或损坏时，它会请求发送方重新发送丢失或损坏的数据包。

《计算机网络技术基础》第六章IP地址规划与路由选择

《计算机网络技术基础》第六章IP地址规划与路由选择IP地址规划与路由选择技术是计算机网络的基础技术之一、IP地址规划能帮助搭建可靠正常的网络环境，而路由选择技术则可以将报文从一个网络传输到另一个网络以及确保报文以最短的路径传输。

网络的IP地址是用来唯一识别每一台主机、接口以及服务的唯一标识，它包括网络号和主机号，通过IP地址，我们可以将网络中的主机定位到具体的网络功能上。

在网络规划阶段，IP地址的分配是重中之重，这也是搭建可靠网络的基础，合理划分IP地址的作用在于把网络分段，使网络中的主机可以正常地进行通信。

针对IP地址分配，一般有两种方式：静态分配和动态分配。

静态分配方式是指管理员手动分配每台机器的IP地址，管理上复杂，易出错，但是可以提供较高的网络安全性。

动态分配也叫自动IP地址分配，是指网络中的路由器定期向客户端发送IP地址，客户端接收到IP地址后就可以正常访问互联网。

动态分配简化了网络管理，但可能出现IP地址冲突的现象，如果没有及时发现和处理，就会造成网络中断。

说完IP地址的分配，我们再来谈谈路由选择技术。

路由选择三条规则

路由选择三条规则路由选择是计算机网络中的一个核心过程，它决定了数据包在网络中从源地址到目的地址的路径。

以下是路由选择的三条基本规则，每条规则都对于确保网络的高效和可靠运行至关重要。

规则一：最短路径优先最短路径优先（Shortest Path First，SPF）是路由选择中最基本的规则之一。

根据这一规则，路由器会优先选择路径最短的路由来转发数据包。

这通常意味着选择跳数（即数据包需要通过的路由器数量）最少的路径。

SPF有助于减少数据传输的延迟，因为数据包能够更快地到达目的地。

然而，这并不意味着它总是最佳选择，因为网络状况可能会随着时间和网络负载的变化而变化。

规则二：避免环路在路由选择中，避免环路是至关重要的。

如果数据包在网络中陷入无限循环，不仅会导致资源浪费，还可能造成网络拥堵。

为避免这种情况，路由器使用诸如距离向量或链路状态等算法来构建网络拓扑图，并确保每条路由都不会形成环路。

这些算法会定期交换路由信息，以确保网络拓扑的准确性和一致性。

规则三：负载均衡负载均衡是路由选择的另一个重要规则。

当存在多条可行路径时，路由器会根据一定的策略（如路径成本、带宽利用率等）来分配数据流量，以避免某条路径过载而其他路径空闲的情况。

负载均衡不仅可以提高网络的吞吐量和性能，还能增加网络的健壮性和可靠性。

然而，实施负载均衡需要复杂的策略和算法，以确保流量的均匀分布和资源的合理利用。

综上所述，路由选择的三条基本规则——最短路径优先、避免环路和负载均衡——共同构成了网络路由的核心逻辑。

这些规则确保了数据包在网络中的高效、可靠和有序传输，为现代互联网的稳定运行提供了坚实基础。

路由选择和分组转发

路由选择和分组转发
路由选择和分组转发是计算机网络中的两个重要概念。

路由选择指的是在网络中选择最佳的路由路径，使得分组能够快速、稳定地传输到目的地。

分组转发是指在路由器中进行的将分组从一个接口转发到另一个接口的过程。

路由选择和分组转发是网络中数据传输的关键环节，对于网络的性能和可靠性具有重要的影响。

在路由选择中，常用的算法有静态路由和动态路由。

静态路由是指管理员手动指定路由路径，适用于网络拓扑结构稳定、流量较小的场景；动态路由则是通过网络中的路由器之间交换信息，动态地选择最佳路径，适用于网络拓扑结构变化频繁、流量较大的场景。

在分组转发中，路由器需要进行一系列的处理，包括解析分组头部、查找路由表、修改分组头部等。

路由器的处理速度和效率对于数据传输的速度和稳定性有着重要的影响。

因此，路由器的硬件性能和算法设计都是需要重点考虑的因素。

总之，路由选择和分组转发是计算机网络中的重要环节，需要网络管理员和研究人员不断地进行优化和改进，以提高网络的性能和可靠性。

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