第7章 TCPIP协议基础
《TCPIP基本原理》课件
2
防火墙
防火墙是一种网络安全设备,用于监控和过滤网络流量,阻止非法访问。
3
VPN
VPN是虚拟专用网络,用于在公共网络上建立安全的通信连接。
六、TCP/IP未来发展方向
TCP/IP协议在不断发展中,未来的发展方向将带来更强大的网络通信能力。
1 IPv6的普及
IPv6将取代IPv4成为主 流的网络协议,为网络 提供更多的地址空间。
2
TCP包格式
TCP包由头部和数据组成,包含源端口、目的端口、序列号等信息。
3
TCP状态转移图
TCP有不同的状态,如CLOSED、LISTEN、ESTABLISHED等,决定连接状态的改变。
三、IP协议
IP协议是一种无连接的网络协议,负责在网络中传输数据包。
1 IP数据包格式
IP数据包包含头部和数据,头部包括源IP地址、目的IP地址等。
2 5G技术对TCP/IP的
影响
5G技术将为TCP/IP协 议带来更高的传输速率 和更低的延迟。
3 TCP/IP的设计与发
展策略
在TCP/IP的发展中,需 要考虑网络安全、可扩 展性和性能等因素。
2 IP地址分配方式
IP地址通过静态配置和动态分配两种方式进行分配。
3 IPv4与IPv6的比较
IPv4和IPv6是两个不同版本的IP协议,IPv6具有更大的地址空间和更好的扩展性。
四、TCP/IP应用层
TCP/IP协议栈的应用层包含许多常见的应用协议,用于实现各种网络应用。
常见应用协议
常见应用协议包括HTTP、 FTP、SMTP等,用于实现各 种网络应用。
《TCPIP基本原理》PPT课 件
TCP/IP协议是计算机网络通信的基础,本课件将详细介绍TCP/IP基本原理和 相关的协议,帮助您深入了解网络通信的工作原理。
TCPIP协议介绍
TCPIP协议介绍TCP/IP协议介绍1. 引言TCP/IP协议是互联网的基础协议,它定义了计算机在网络上如何通信。
本协议介绍旨在详细讲解TCP/IP协议的基本原理和功能,以及其在互联网通信中的应用。
2. 协议概述TCP/IP协议是一个分层的协议体系,包括四个层次:网络接口层、网络层、传输层和应用层。
每个层次都有特定的功能和协议。
2.1 网络接口层网络接口层负责将数据包从一个网络节点传输到相邻节点。
它定义了数据包的物理传输方式和数据帧的格式。
常用的网络接口层协议包括以太网、Wi-Fi和蓝牙等。
2.2 网络层网络层负责将数据包从源节点传输到目标节点。
它通过IP地址和路由选择算法实现数据包的路由和转发。
IP协议是网络层的核心协议,它定义了数据包的格式和地址分配方式。
2.3 传输层传输层负责在源节点和目标节点之间建立可靠的数据传输通道。
它通过端口号标识不同的应用程序,并提供可靠的数据传输机制。
常用的传输层协议包括TCP和UDP。
2.4 应用层应用层负责定义各种应用程序的通信规则。
它提供了一系列的协议,如HTTP、FTP、SMTP和DNS等,用于不同类型的应用程序之间的通信。
3. TCP协议TCP协议是一种可靠的传输层协议,它提供了面向连接的数据传输服务。
TCP协议通过三次握手建立连接,通过序列号和确认应答机制保证数据的可靠性。
它还提供了流量控制和拥塞控制机制,以确保网络的稳定性和公平性。
3.1 连接建立TCP连接的建立需要进行三次握手。
首先,客户端发送一个带有SYN标志的数据包给服务器端。
服务器接收到后,回复一个带有SYN/ACK标志的数据包。
最后,客户端再回复一个带有ACK标志的数据包,完成连接的建立。
3.2 数据传输TCP协议将数据分割成多个小的数据段,并为每个数据段分配一个序列号。
接收方根据序列号重新组装数据,并发送确认应答给发送方。
如果发送方没有收到确认应答,将重新发送数据段,以确保数据的可靠性。
TCPIP协议基础知识
2.3端口扫描网络中的每一台计算机如同一座城堡,在这些城堡中,有的对外完全开放,有的却是紧锁城门。
入侵者们是如何找到,并翻开它们的城门的呢?这些城门究竟通向城堡的何处呢?在网络技术中,把这些城堡的“城门”称之为计算机的“端口”。
端口扫描是入侵者信息的几种常用手法之一,也正是这一过程最容易使入侵者暴露自己的身份和意图。
一般来说,扫描端口有如下目的:、判断目标主机上开放了哪些服务;、判断目标主机的操作系统。
如果入侵者掌握了目标主机开放了哪些服务,运行何种操作系统,他们就能够使用相应的手段实现入侵。
本节将会详尽地分析端口扫描所涉及的问题,并以实用为主要目的来介绍一些基本概念,以便更加清楚地了解入侵者如何扫描目标主机的端口。
网络基础知识本书尽量防止使用较大篇幅来介绍理论知识,但为了让大家更透彻地了解入侵者的手段,这里给大家介绍一些网络的基础知识。
只对应用感兴趣的读者可以略过这局部。
“端口”在计算机网络领域中是个非常重要的概念。
它是专门为计算机通信而设计的,它不是硬件,不同于计算机中的“插槽”,可以说是个“软插槽”。
如果有需要的话,一台计算机中可以有上万个端口。
端口是由计算机的通信协议TCP/IP协议定义的。
其中规定,用IP地址和端口作为套接字,它代表TCP连接的一个连接端,一般称为Socketo具体来说,就是用[IP:端口]来定位一台主机中的进程。
可以做这样的比喻,端口相当于两台计算机进程间的大门,可以随便定义,其目的只是为了让两台计算机能够找到对方的进程。
计算机就像一座大楼,这个大楼有好多入口(端口),进到不同的入口中就可以找到不同的公司(进程)。
如果要和远程主机A的程序通信,那么只要把数据发向[A:端口]就可以实现通信了。
可见,端口与进程是一一对应的,如果某个进程正在等待连接,称之为该进程正在监听,那么就会出现与它相对应的端口。
由此可见,入侵者通过扫描端口,便可以判断出目标计算机有哪些通信进程正在等待连接。
TCPIP协议
TCPIP协议Transmission Control Protocol/Internet Protocol(传输控制协议/网际协议, TCPIP)是互联网的核心协议之一,也是InternetProtocol Suite(互联网协议套件)的基础。
TCPIP是一个用于在网络中进行数据传输的通信协议族,它将数据分割成数据包并在网络中进行传输。
TCPIP协议由许多不同的协议组成,每个协议都具有不同的功能和用途。
在网络接口层,TCPIP协议负责将数据包从应用程序传递给网络硬件。
它也负责将数据包从网络硬件转发到应用程序。
在这个层面上,协议处理一些基本的网络功能,例如数据编码、数据帧校验和等。
网际层是TCPIP协议中的核心层,它负责IP数据包的路由和寻址。
Internet Protocol(IP)是一种无连接的协议,它负责将数据包从一个网络节点传输到另一个网络节点。
IP协议使用IP地址来标识网络设备,以便正确地路由数据包。
在这个层面上,协议还处理一些网络发现和配置的功能,例如地址解析协议(ARP)和互联网控制消息协议(ICMP)。
传输层是TCPIP协议中的另一个重要层次,它负责将数据从一个端点(源)传输到另一个端点(目标)。
Transmission Control Protocol (TCP)是在传输层上使用的主要协议之一、它提供了可靠的、有序的数据传输,并通过使用序列号和确认来实现数据的可靠传输。
因为TCP是面向连接的协议,双方必须在通信之前建立一个连接,并在通信结束后关闭连接。
此外,User Datagram Protocol(UDP)也是在传输层上使用的协议,它提供了无连接的、不可靠的数据传输。
最后,应用层是TCPIP协议栈中的最高层,它负责应用程序之间的通信。
在这个层面上,协议定义了一些特定的协议,例如远程登录协议(TELNET)、文件传输协议(FTP)和超文本传输协议(HTTP)。
这些协议允许应用程序通过网络进行通信,并实现特定功能,例如远程访问、文件传输和网页浏览等。
TCPIP协议详解
TCPIP协议详解TCP/IP协议详解TCP/IP协议是互联网最常用的协议之一,它负责网络中数据的传输和通信。
本文将详细讲解TCP/IP协议的基本概念、架构和各层的功能。
一、引言随着互联网的不断发展,TCP/IP协议被广泛应用于各种网络环境中。
它是一个开放的协议,能够支持多种不同的网络设备和操作系统之间的通信。
二、TCP/IP协议的层次结构TCP/IP协议采用分层的设计结构,共分为四层,分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
下面将对每一层进行详细介绍。
2.1 网络接口层网络接口层是TCP/IP协议的最底层,它负责处理网络物理接口和网络设备之间的通信。
主要包括硬件驱动程序、网络数据帧的封装和解封装等功能。
2.2 网络层网络层是建立在网络接口层之上的一层,它主要负责数据包的路由和转发。
在网络层中,使用IP地址来标识网络中的设备,并通过路由器来实现数据包的转发。
2.3 传输层传输层是TCP/IP协议的核心层,它提供可靠的数据传输和面向连接的通信服务。
在传输层中,有两个主要的协议,即传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
2.4 应用层应用层是TCP/IP协议的最高层,它提供各种网络应用程序之间的通信服务。
在应用层中,有很多常见的协议,比如HTTP、FTP、SMTP等。
三、TCP/IP协议的工作原理TCP/IP协议是通过数据包来进行通信的。
发送端将数据按照一定的格式封装成数据包,然后通过网络传输到接收端,接收端再解析数据包并进行相应的处理。
TCP/IP协议的传输方式可以分为面向连接和面向无连接两种。
面向连接的传输方式是指在发送数据之前,需要先在发送端和接收端之间建立一个连接,然后再进行数据传输。
而面向无连接的传输方式则不需要建立连接,直接进行数据传输。
四、TCP/IP协议的优缺点TCP/IP协议作为互联网最主要的协议之一,具有许多优点。
首先,它是一个非常健壮和可靠的协议,能够提供稳定的数据传输服务。
TCPIP协议一网络基础知识
TCPIP协议一网络基础知识TCP/IP协议:网络基础知识TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是一组用于互联网通信的协议集合。
它是互联网的基础,为数据在网络中的传输提供了标准化的方法和规则。
本文将介绍TCP/IP协议的基本概念、结构和工作原理,以及在网络通信中的重要作用。
一、TCP/IP协议的概述TCP/IP协议指的是一组用于将数据从源地址传输到目标地址的规则和约定。
它包括两个核心协议:TCP和IP。
TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的协议,确保数据的可靠传输;而IP (Internet Protocol)是一种无连接的协议,负责数据包的分组和路由。
TCP/IP协议可分为四个层次:应用层、传输层、网络层和物理链路层。
应用层提供了应用程序之间的通信服务,如HTTP、FTP和SMTP 等;传输层通过端口号标识不同的应用程序,为应用程序提供端到端的数据传输服务,如TCP和UDP协议;网络层负责数据包的路由和转发,如IP协议;物理链路层处理传输媒介上的比特流,如以太网和Wi-Fi等。
二、TCP/IP协议的工作原理TCP/IP协议工作的基本原理是将数据分割成小块,然后通过互联网传输到目的地址并重新组装。
整个过程可以分为以下几个步骤:1. 应用程序通过套接字(socket)与传输层建立连接,发送数据请求。
2. 传输层将数据分割成适当大小的数据块,并为每个数据块添加序号和检验和。
3. 网络层根据目标地址将数据包发送到下一个节点,选择最佳的路径和传输方式。
4. 物理链路层将数据包转化为比特流,并通过物理媒介传输到目标地址。
5. 目标地址的物理链路层接收到比特流,并将其转化为数据包。
6. 目标地址的网络层根据协议进行检验和分析,将数据包传递给传输层。
7. 目标地址的传输层根据序号和检验和对数据包进行验证和重组,并将数据传递给应用程序。
TCPIP协议基础培训教程
TCPIP协议基础培训教程TCP/IP协议是互联网中最常用的网络通信协议之一,它由两个基本协议组成:传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP)。
本教程将介绍TCP/IP协议的基本原理、协议的层次结构和常见的应用。
一、TCP/IP协议的基本原理1.1TCP/IP协议的定义TCP/IP协议是一种用于互联网通信的协议套件,它定义了计算机网络中进行通信的规则和程序。
它包含了一系列的协议,其中最重要的是传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP)。
1.2TCP/IP协议的特点TCP/IP协议具有以下几个特点:可靠性、可扩展性、灵活性和开放性。
其中,可靠性是指它能够保证数据的传输可靠性;可扩展性是指它能够适应网络规模的扩展;灵活性是指它能够适应多种网络环境;开放性是指它是一种开放的标准协议,任何厂商都可以基于TCP/IP协议进行开发。
1.3TCP/IP协议的工作原理TCP/IP协议采用了分层的设计,共分为四层:网络接口层、网络层、传输层和应用层。
每一层都有不同的功能和职责,数据在不同层之间传输,以完成网络通信。
二、TCP/IP协议的层次结构2.1网络接口层(网络访问层)网络接口层定义了数据的格式和传输的方式,它负责将数据转换为电信号,并负责物理连接、数据链路传输等功能。
常见的网络接口层协议有以太网(Ethernet)、无线局域网(Wi-Fi)、串行线路(Serial Line)等。
2.2网络层(互联网层)网络层负责将数据在不同网络之间进行转发和路由选择,它定义了数据的分割和重组方式,并负责IP地址的分配和管理。
网络层协议主要有互联网协议(IP)、互联网控制报文协议(ICMP)、互联网组管理协议(IGMP)等。
2.3传输层传输层负责建立起端到端的传输连接,并进行错误检测和恢复。
它定义了数据的封装和分割方式,以及数据的校验和确认。
传输层协议主要有传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等。
2.4应用层应用层是最顶层的层次,它提供了不同应用程序之间的通信接口,并负责数据处理和组织。
《TCPIP协议基础》课件
1
数据传输
了解数据在计算机网络中如何传输和交换,包括数据包的概念和传输方式。
2
网络地址
学习IP地址和子网掩码的概念,了解如何进行网络寻址和路由。
3
端口和套接字
探索端口和套接字的作用,包括如何识别应用程序和进行进程间通信。
TCP/IP协议的定义和作用
TCP/IP协议是一组用于互联网通信的协议,它定义了数据如何在网络中传输 和交换,并提供了可靠的数据传输和错误检测功能。
3 远程访问
通过TCP/IP协议,用户可以远程访问计算机、服务器和其他网络设备。
总结和展望
通过学习《TCPIP协议基础》,您将获得深入了解网络通信和TCP/IP协议的 知识,为将来的网络工作和研究打下坚实的基础。
传输层
提供端到端的可靠数据传输,确保数据的完整据在网络中正确传输。 负责物理媒介之间的数据传输,如以太网和Wi-Fi。
实际应用场景
1 Web开发
TCP/IP协议是Web开发中的基础,用于传输网页和其他互联网数据。
2 云计算
云计算基于TCP/IP协议进行数据传输和管理,使数据在云中的传输更安全可靠。
《TCPIP协议基础》PPT 课件
本课程将深入介绍TCPIP协议的基础知识,包括协议基础简介,网络通信基 础,TCP/IP协议的定义和作用,以及TCP/IP协议的四层模型。
协议基础简介
网络协议是计算机网络中进行通信和数据传输的规则和约定。了解协议基础 对于理解TCP/IP协议至关重要。
网络通信基础
TCP/IP协议的四层模型
应用层
负责应用程序之间的通信,包括HTTP、FTP等 协议。
传输层
提供端到端的数据传输服务,包括TCP和UDP。
TCPIP协议介绍
TCPIP协议介绍TCP/IP协议介绍TCP/IP协议是一种在计算机网络中广泛使用的协议,它是互联网的基础协议之一。
本文将详细介绍TCP/IP协议的基本概念、工作原理和各个层次的功能。
一、概述TCP/IP协议是一种通信协议,用于在计算机网络中进行数据传输和通信。
它由两个主要的协议组成: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。
二、TCP/IP协议的工作原理1. IP层IP层是TCP/IP协议的核心层,它负责将数据包从源主机传输到目标主机。
IP 层使用IP地址来标识主机和网络,并使用路由算法来确定数据包的传输路径。
2. TCP层TCP层是建立在IP层之上的协议,它负责提供可靠的数据传输。
TCP使用端到端的连接来传输数据,通过序列号和确认机制来确保数据的可靠性。
此外,TCP 还提供流量控制和拥塞控制机制,以保证网络的稳定性和公平性。
三、TCP/IP协议的层次结构TCP/IP协议按照层次结构分为四个层次:网络接口层、网络层、传输层和应用层。
1. 网络接口层网络接口层负责将数据包从主机传输到网络,并将接收到的数据包传输给主机。
它定义了物理介质和数据包格式等细节。
2. 网络层网络层负责将数据包从源主机传输到目标主机。
它使用IP地址来标识主机和网络,并使用路由算法来确定数据包的传输路径。
3. 传输层传输层负责提供端到端的数据传输。
它使用TCP协议来提供可靠的数据传输,或使用UDP协议来提供不可靠但效率更高的数据传输。
4. 应用层应用层是最高层的协议,它负责提供特定的网络应用服务。
常见的应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP等。
四、TCP/IP协议的优点1. 可靠性:TCP/IP协议使用TCP来保证数据的可靠传输,通过序列号和确认机制来确保数据的完整性和顺序性。
2. 灵活性:TCP/IP协议支持多种网络设备和操作系统,可以在不同的网络环境中使用。
3. 可扩展性:TCP/IP协议可以根据需要添加新的协议和功能,以满足不断变化的网络需求。
TCPIP协议详解
TCPIP协议详解一、引言TCPIP协议是互联网通信的重要协议之一,它是一种基于分层架构的网络协议,用于在计算机网络中进行数据传输和通信。
本文将详细解释TCPIP协议的工作原理、协议分层结构、数据包格式和相关应用。
二、工作原理1. 数据传输过程在TCPIP协议中,数据传输过程分为发送端和接收端两个阶段。
发送端将数据分割成小的数据包,并通过网络传输给接收端。
接收端根据数据包的序号和校验和进行数据的重组和校验,确保数据的完整性和准确性。
2. IP地址和端口号IP地址是用于标识网络中的设备的唯一地址,它由32位二进制数表示。
端口号是用于标识设备上的应用程序的地址,它由16位二进制数表示。
在数据传输过程中,发送端和接收端通过IP地址和端口号进行通信。
三、协议分层结构TCPIP协议采用分层结构,分为应用层、传输层、网络层和数据链路层。
每一层都有特定的功能和任务。
1. 应用层应用层提供了用户与网络之间的接口,它负责处理应用程序的数据传输。
常见的应用层协议包括HTTP、FTP和SMTP等。
2. 传输层传输层负责在网络中的两个主机之间建立可靠的数据传输连接。
它提供了两种协议:TCP和UDP。
TCP协议提供可靠的数据传输,确保数据的完整性和顺序性;UDP协议提供不可靠的数据传输,适用于实时性要求较高的应用。
3. 网络层网络层负责将数据包从源主机传输到目标主机。
它使用IP协议进行数据包的路由和寻址。
4. 数据链路层数据链路层负责将数据包从网络层传输到物理层。
它将数据包封装成帧,并通过物理介质进行传输。
四、数据包格式TCPIP协议的数据包格式如下:1. 数据包头部数据包头部包含了源IP地址、目标IP地址、源端口号、目标端口号等信息。
它的长度为固定的20字节。
2. 数据包数据部分数据包的数据部分用于存储实际的数据信息。
它的长度可以根据需要进行调整。
3. 数据包校验和数据包校验和用于验证数据的完整性。
发送端在发送数据包时计算校验和,并将其附加在数据包中。
《TCPIP基础》课件
IP是一种无连接的网络层协议,它负责将数据包从源主机传递到目标主机。IP 使用IP地址来标识主机和网络,并提供路由和分包等功能。
TCP/IP的数据传输过程
1
建立连接
客户端和服务器通过进行三次握手来建立TCP连接。
2
数据传输
数据按照TCP协议进行分组并在IP网络上进行传输。
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关闭连接
当数据传输完成后,客户端和服务器通过四次握手来关闭TCP连接。
常见的TCP/IP应用和实例
Web浏览
通过使用TCP/IP协议,用户可以通过Web浏览器访问互 联网上的各种网页。
电子邮件通信
TCP/IP协议也被广泛应用于电子邮件通信,使人们能 够发送和接收电子邮件。
文件传输
FTP是一种基于TCP/IP协议的文件传输协议,用于在客
视频流媒体
通过使用TCP/IP协议,用户可以通过互联网观看实时
《TCPIP基础》PPT课件
在这份PPT课件中,我们将回顾TCP/IP的基础知识并进行介绍。探讨TCP/IP的基 本概念、协议栈的层次结构、TCP和IP的特点功能,以及数据传输过程和常见 应用实例。
TCP/IP基本概念
TCP/IP是一种网络协议套件,用于在互联网上进行通信。它由两个主要协议组成:传输控制协议(TCP)和Internet协 议(IP)。
TCP/IP协议栈的层次结构
TCP/IP协议栈包含多个层次,每个层次负责不同的功能。从低到高分别是物理 层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
TCP的特点和功能
TCP是一种可靠的传输协议,它通过使用序列号和确认应答来确保数据包的传 输完整性。TCP还提供流控制、拥塞控制和可靠性保证等功能。
IP的特点和功能
《TCPIP基础知识》课件
TCP/IP协议是计算机网络通信的基础,它包含多个组件和层次结构,并在不 同的应用场景下发挥重要作用。
TCP/IP协议简介
TCP/IP协议是互联网通信的基础协议,用于实现可到端的数据传输、应用程序的通信控制和错误处理。
3 网络安全
TCP/IP协议用于实现网络安全的认证和加密。
TCP/IP协议的优点与局限
优点
• 成熟稳定 • 灵活可扩展 • 公开标准
局限
• 安全性问题 • 性能瓶颈 • 可靠性依赖网络环境
TCP/IP协议的发展历程
1
互联网时代
2
1990年代,互联网迅速发展,TCP/IP
成为标准协议。
3
ARPANET时期
1969年,ARPANET采用TCP/IP协议。
IPv6的引入
2000年,IPv6作为TCP/IP的扩展被引 入。
1
封装数据
将上层数据封装成数据包,添加地址和控制信息。
2
传输数据
通过网络传输数据包,经过路由选择最佳路径。
3
接收数据
目标主机接收数据包,解析并交付给上层应用程序。
TCP/IP协议的应用场景
1 互联网通信
TCP/IP协议是互联网的核心协议,实现全球范围的数据传输。
2 局域网
用于构建局域网内部的设备连接和通信。
网络层
负责将数据包从源主机发送到目标主机,进行路由和转发。
链路层
负责将数据帧从一个网络节点传输到相邻节点。
TCP/IP协议栈的层次结构
应用层
提供应用程序与网络之间的接口。
传输层
提供可靠的端到端数据传输。
网络层
负责网络间的数据传输和路由。
TCPIP协议基础知识
TCPIP协议基础知识TCPIP协议是计算机网络中最重要的协议之一,它在不同的网络设备间进行数据传输和通信。
本文将介绍TCPIP协议的基础知识,包括协议的定义、分层结构、常见协议和应用。
一、协议的定义TCPIP协议(Transmission Control Protocol / Internet Protocol)是计算机网络中用于互联网通信的一套协议集合。
它是互联网的核心协议,负责在不同的网络设备之间传输数据包。
TCPIP协议是由美国国防部高级研究计划署(ARPA)在1969年创建的,旨在连接不同类型的计算机和网络,形成一个统一的互联网。
它采用分层结构,将通信过程分解为不同的层次,从而实现高效的数据传输和通信。
二、分层结构TCPIP协议采用分层结构,由四个主要层次构成:物理层、数据链路层、网络层和传输层。
1. 物理层物理层是TCPIP协议的最底层,负责将比特流转换为网络设备可识别的信号,以实现数据的物理传输。
它定义了电气、机械和功能接口等规范,例如网线的类型、接口的种类等。
2. 数据链路层数据链路层负责将数据包从一个节点传输到下一个节点。
它将原始的比特流组织成数据帧,通过物理连接传输数据。
数据链路层还负责错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。
3. 网络层网络层是TCPIP协议的核心部分,负责将数据包从源主机发送到目标主机。
它使用IP地址来标识网络中的每一台计算机,并进行路由选择,以确定数据包的最佳路径。
主要的网络层协议有IP、ICMP和ARP。
4. 传输层传输层负责在主机之间建立可靠的数据传输通道,以确保数据的完整性和顺序性。
最常用的传输层协议是TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)。
TCP提供面向连接的服务,保证数据传输的可靠性;而UDP提供无连接的服务,适用于实时性要求较高的应用。
三、常见协议和应用TCPIP协议中有许多常见的协议和应用,下面将介绍几个重要的协议和应用。
tcpip协议基础教学课件
2021/1/21
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2.1.3 网络层 ARP-地址解析协议
IP:10.0.0.1/24 MAC:00-E0-FC-00-00-11
需要10.0.0.2的 MAC地址?
10.0.0.2 对应的MAC:00-E0FC-00-00-12
ARP Reply
IP:10.0.0.2/24 MAC:00-E0-FC-00-00-12
应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
10Base-T
100Base-TX 光纤
物理层
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2.1.1物理层
物理层位于OSI参考模型的最底层,它直接面向实际承担数据传输的物理媒体(即信道)。物理层的传输单位 为比特。物理层是指在物理媒体之上为数据链路层提供一个原始比特流的物理连接。物理层协议规定了与建 立、维持及断开物理信道所需的机械的、电气的、功能性的和规程性的特性。其作用是确保比特流能在物理 信道上传输。
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2.1.2 数据链路层
数据链路层的功能 帧同步功能 差错控制功能 流量控制功能 链路管理功能
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2.1.2 数据链路层
帧同步是指能够从接收到的比特流中明确地区分出数据帧的起始与终止的地方 常见帧同步的方法有:
字节计数法 字符填充的首尾定界符法 比特填充的首尾定界符法 违法编码法
tcp-ip协议基础教学 课件
主要内容
2.1、TCP/IP协议栈的结构以及各层功能 2.2、IP地址
2.2.1 IP互联原理 2.2.2 IP协议特点 2.2.3 IP地址的格式 2.2.4 IP地址的定义 2.2.5 IP地址分类 2.2.6 特殊IP地址 2.2.7 子网掩码 2.3 IP数据报格式 2.3.1 IP数据报各字段的功能 2.3.2 IP数据报分片与重组 2.3.3 IP数据报选项 2.4、TCP/UDP
tcp ip协议详解
tcp ip协议详解TCP/IP协议详解一、协议介绍TCP/IP协议是一种网络通信协议,它是互联网的基础协议。
TCP/IP协议由两个部份组成: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则负责数据的路由和寻址。
本协议详解将对TCP/IP协议的原理、功能和应用进行详细介绍。
二、协议原理1. 互联网协议(IP)IP协议是TCP/IP协议族中的核心协议,它负责将数据包从源地址传输到目标地址。
IP协议使用IP地址来惟一标识每一个主机和路由器,并通过路由表来确定数据包的传输路径。
IP协议还支持分片和重组功能,以适应不同网络环境下的数据传输需求。
2. 传输控制协议(TCP)TCP协议是一种面向连接的协议,它提供可靠的数据传输服务。
TCP协议使用三次握手建立连接,并通过序列号和确认应答机制来保证数据的可靠性。
TCP协议还支持流量控制和拥塞控制,以避免网络拥堵和数据丢失。
三、协议功能1. 数据传输TCP/IP协议通过将数据分割成小的数据包,并使用IP协议进行传输。
TCP协议负责将数据包按序传输到目标主机,并在必要时进行重传,以保证数据的完整性和可靠性。
2. 路由和寻址IP协议负责路由和寻址功能。
它通过IP地址来标识网络中的每一个主机和路由器,并使用路由表来确定数据包的传输路径。
IP协议还支持子网划分和子网掩码,以实现更有效的路由和寻址。
3. 错误检测和纠正TCP/IP协议使用校验和机制来检测数据传输过程中的错误。
如果数据包在传输过程中发生错误,接收方可以通过请求重传或者使用冗余数据进行纠正。
4. 流量控制和拥塞控制TCP协议支持流量控制和拥塞控制机制,以避免网络拥堵和数据丢失。
流量控制通过滑动窗口机制来控制发送方的发送速率,以适应接收方的处理能力。
拥塞控制通过拥塞窗口和拥塞避免算法来减少网络拥塞发生的概率。
5. 多路复用和多路分解TCP协议支持多路复用和多路分解功能,可以在同一个连接上传输多个数据流。
TCPIP协议详解-第七章Ping程序
第7章Ping 程序7.1 引言“p i n g ”这个名字源于声纳定位操作。
P i n g 程序由Mike Muuss 编写,目的是为了测试另一台主机是否可达。
该程序发送一份I C M P 回显请求报文给主机,并等待返回I C M P 回显应答(图6 -3列出了所有的I C M P 报文类型)。
一般来说,如果不能P i n g 到某台主机,那么就不能Te l n e t 或者F T P 到那台主机。
反过来,如果不能Te l n e t 到某台主机,那么通常可以用P i n g 程序来确定问题出在哪里。
P i n g 程序还能测出到这台主机的往返时间,以表明该主机离我们有“多远”。
在本章中,我们将使用P i n g 程序作为诊断工具来深入剖析I C M P 。
P i n g 还给我们提供了检测I P 记录路由和时间戳选项的机会。
文献[Stevens 1990]的第11章提供了P i n g 程序的源代码。
几年前我们还可以作出这样没有限定的断言,如果不能P i n g 到某台主机,那么就不能Te l n e t 或F T P 到那台主机。
随着I n t e r n e t 安全意识的增强,出现了提供访问控制清单的路由器和防火墙,那么像这样没有限定的断言就不再成立了。
一台主机的可达性可能不只取决于I P 层是否可达,还取决于使用何种协议以及端口号。
P i n g 程序的运行结果可能显示某台主机不可达,但我们可以用Te l n e t 远程登录到该台主机的2 5号端口(邮件服务器)。
7.2 Ping 程序我们称发送回显请求的p i n g 程序为客户,而称被p i n g 的主机为服务器。
大多数的T C P /I P 实现都在内核中直接支持P i n g 服务器—这种服务器不是一个用户进程(在第6章中描述的两种I C M P 查询服务,地址掩码和时间戳请求,也都是直接在内核中进行处理的)。
I C M P 回显请求和回显应答报文如图7 -1所示。
计算机网络概论第七章TCPIP协议
3、IPv6地址的零压缩 某些类型的地址中可能包含很长的零序列,为进一步简化表示法,IPv6
还可以将冒号十六进制格式中相邻的连续零位进行零压缩,用双冒号“::” 表示。
例如链路本地地址FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2可压缩成 FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2;多点传送地址FF02:0:0:0:0:0:0:2压缩后,可表 示为FF02::2。
六、网络地址翻译(NAT)
CIDR技术的应用使现有的IP地址得到了更有效的使用,而NAT(Network Address Translation,网络地址翻译)技术可以将网络内部的私有地址翻译成 Internet上使用的合法公有IP地址,这样便可以解决内部网络大量主机访问 Internet的需求问题,可以有效地减少对公有IP地址的注册需求。
四、可变长子网掩码(VLSM)
子网掩码(Subnet Mask)技术可以实现将一个大的网络划分成若于子网, 且各子网大小相同,也就是各子网所能容纳的主机数相同。而VLSM(Variable Length Subnet Mask, 可变长子网掩码)技术可以实现将一个大的网络分成多个不 同大小的子网,也就是说各子网所能容纳的主机可以不同。VLSM技术对IP地址的高 效分配及减少路由表大小都非常重要,但必须路由协议支持VLSM技术才能发挥作用。 能够支持VLSM技术的路由协议主要有RIP2,OSPF,EIGRP和BGP。
子网编址技术中不可缺少的就是子网掩码(Subnet Mask),子网掩码与IP 地址一样,其长度也是32位(4个字节),可以用二进制形式,也可以使用十进制 的形式。例如:255.255.252.0就是一个有效的十进制子网掩码,其对应的二进制 形式的子网掩码为11111111.11111111.11111100.00000000。子网掩码中用1代表网 络部分,0代表主机部分。通常A类地址的默认子网掩码为255.0.0.0,B类地址的默 认子网掩码为255.255.0.0,C类地址的默认子网掩码为255.255.255.0。利用子网 掩码可以确定IP地址的网络号和主机号,并可以判定网络中的主机是否属于同一子 网。若将IP地址与子网掩码进行按位与,便可以得出网络号;若将IP地址与子网掩 码的反码(即将子网掩码按位取反所得的二进制数)进行按位与,便可以得出主机 号。
TCPIP协议基础
TCPIP协议基础TCP/IP协议是互联网通信协议的基础,它规定了计算机在网络中如何进行通信。
本文将介绍TCP/IP协议的基本原理和各个协议的功能。
TCP/IP协议是由两个协议族组成:TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)和IP(Internet Protocol,网际协议)。
其中,IP协议用于实现网络层的功能,负责将数据包从源主机传输到目标主机;而TCP协议用于实现传输层的功能,负责在网络中可靠地传输数据。
IP协议是TCP/IP协议中最重要的协议之一、它定义了互联网中数据包的格式和传输方式,是实现数据包传输的基础。
IP协议主要包括IP地址和路由两个重要概念。
IP地址是用于标识网络中的主机和路由器的唯一地址,它由32位二进制数表示,通常以点分十进制的方式呈现。
路由则是数据包在网络中传输的路径选择问题,路由器根据目标IP地址选择最佳路径将数据包传输到目标主机。
TCP协议则是建立在IP协议之上的传输协议。
它提供面向连接的、可靠的数据传输服务。
TCP协议通过三次握手的方式建立连接,在数据传输过程中保证数据的正确、有序的传输。
TCP协议还支持流量控制和拥塞控制机制,使得网络能够在高负载时保持稳定的性能。
TCP协议通过端口号标识不同的应用程序,以实现多进程的并发通信。
总结起来,TCP/IP协议是互联网通信的基础,它定义了数据包的传输方式和各种网络服务的协议。
通过TCP/IP协议,不同类型的计算机可以互相通信,并利用各种网络服务实现数据的传输和共享。
TCPIP协议基础
引言Internet(互联网)是全世界靠TCP/IP协议连接起来的所有计算机及其各级网络的统称,是所谓“信息高速公路”的客观实物,它是在美国1969年创建的ArpaNet基础上逐步发展成型的。
现在,Internet已连通了160多个国家和地区,而且仍在高速发展之中。
可以预见:Internet必将迅速覆盖全球并对人类生活产生深远影响,使“信息时代”真正到来。
一.TCP/IP协议基础TCP是Transmission Control Protocol (传输控制协议)的缩写,IP是Internet Protocol (网际协议)的缩写,TCP/IP即传输控制与网际协议,是一个工业标准的协议集,这是INTERNET 得以存在的理论基础。
TCP/IP它是为广域网(W ANs)设计的。
它是由ARPANET网的研究机构发展起来的。
TCP/IP协议是Internet上最基本的协议。
Internet上使用的一个关键的底层协议是网际协议,通常称IP协议。
IP非常详细的规定了计算机在通信时应遵循的规则,包括规定的全部细节。
例如,分组包的组成,如何传送、如何接受等问题。
其中IP协议提供了能适应各种网络硬件的灵活性,任何一个网络只要能够传送二进制数据,就可以使用IP协议加入Internet。
连接到Internet上的每台计算机都必须遵守IP协议,所产生的分组必须使用IP规定的格式。
为此使用Internet的每台计算机都必须运行IP 软件,以便时刻准备发送或接收分组。
IP协议只保证计算机能发送和接受分组数据,但IP并不能解决数据传输中可能出现的问题。
Internet是个庞大的国际网络,连接地理区域很广,传送的距离相差甚远,加上线路有时拥挤又有时空闲,数据传输所用时间会时长时短。
如何确定所需要的传送时间呢?这个问题由TCP协议很好地解决了。
TCP协议具有自动调整“超时值”的能力,它能极好的适应Internet网上的各种变化,确保传输数值的正确。
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7.1
TCP/IP协议概述
TCP/IP协议是Internet上使用最为广泛的通信协议。 所谓TCP/IP协议,实际上是一个协议簇(组),是一组协 议,其中TCP协议(Transmission Control Protocol)和 IP协议(Internet Protocol)是其中两个最重要的协议。 IP协议称为网际协议,用来给各种不同的局域网和通信子 网提供一个统一的互联平台。TCP协议称为传输控制协议, 用来为应用程序提供端到端的通信和控制功能。
1
255.255.0.0
X.X.0.0
X.X.0.1
X.X.255.255
65534
255.255.128.0 2 255.255.128.0
X.X.0.0
X.X.0.1
X.X.127.255
32766
X.X.128.0
X.X.128.1
X.X.255.255
32766
子网划分
子网络个数 子网掩码 网络号码 路由器地址 广播地址 可用的IP地数
2. 子网掩码
使用子网掩码可以判定 IP地址是否属于某一子网。例 如局域网中的一个主机在发送 IP包时,包头中携带有目的 IP地址,通过子网掩码,就可以判定包是发送到本网内的 某个主机,还是发送到网外的主机,从而选择不同的处理.。 子网掩码的形式为:网络及子网地址部分臵1,主机地址臵 0形成的IP地址。 如一个B类网络的子网掩码为:
网络号码
网络号码用于标识一个网络或子网,形式上,网络号 码一般是IP地址中的网络地址和子网地址部分不变,而主 机地址部分为0的IP地址。如一个B类网络的网络号码可以 是:
168.95.0.0
网络地址部分为168.95,主机地址部分全部臵0。 一个C类网络的网络号码可以是: 202.95.47.0 网络地址部分是202.95.47,主机地址部分为0。
A类地址
前8位表示网络地址,取值由NIC决定,第一 位固定为0,剩余7为可表示27 = 128个A类网络。 A类地址一般分配给政府部门、大型网络或大型 机构使用(如IBM公司、DEC公司等),目前已经 分配完了。A类地址的后24位指主机的地址。24 位的主机地址共有224=16777216个主机地址。
X.X.X.255
62
7.3.8
网络控制信息协议(ICMP)
ICMP是“Internet Control Message Protocol” (Internet控制信息协议)的缩写。它是TCP/IP协议 族的一个子协议,用于在IP主机、路由器之间传递控 制消息。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。这些控制消息虽然 并不传输用户数据,但是对于用户数据的传递起着重 要的作用。
7.3.1 IP协议的主要功能
IP协议实现两个基本功能:分段和寻址。IP协议的 分段(或重组)功能是靠IP数据包头部的一个字段来实 现的。网络只能传输一定长度的数据包,而当待传输的 数据报超出这一限制时,就需要利用IP协议的分段功能 将长的数据报分解为若干较小的数据包。寻址功能同样 也在IP数据包头部实现。数据包头部中包含了源端地址、 目的端地址以及一些其它信息字段,可用于对IP数据包 进行寻址。
7.3.6
子网络
当一个网络由若干个小网络组成,我们称这些小网络为 子网络。若一个公司的网络是由若干个部门的子网络组成, 是否需要为每个子网络申请一个网络地址呢?当这些子网不 大时,可以从原先IP地址中的主机地址部分,拿出部分比特 作为子网地址,利用IP地址中的子网地址部分区分这些子网, 而不用为每个子网申请一个IP地址。
7.2
网络访问层
网络访问层用于实现主机与传输媒介的物理接 口,为网络互联层发送和接收IP数据报。对应到 ISO/OSI七层模型中的第一层(物理层)和第二层 (数据链路层)。 TCP/IP支持多种网络访问层协 议,常用的有Ethernet、Token Bus 、Token Ring 等。这些协议和标准都遵循电机电子工程师协会 (IEEE)系统标准。具体来说,都遵循IEEE802标 准。
7.3
互联网络层
TCP/IP协议体系的互联网络层包含的协议主要有 Internet Protocol (IP,网络协议),Internet Control Message Protocol (ICMP,网络控制信息协 议),Address Resulution Protocol(ARP,地址解析 协议)和Reverse Address Resolution Portocol (RARP,反向地址解析协议)。这一节我们将简单介绍 这些协议。
网络中IP地址、网络号码和 子网掩码的关系
IP地址 AND 子网掩码 = 网络号码
网络号码举例
例2:设子网掩码为255.255.255.240,判断计算机甲(IP地址:203.66.47.50)和计 算机乙(IP地址:203.66.47.49)是否在同一子网内。 解:将IP地址与子网掩码相与,看网络号码是否相同。 计算机甲 子网掩码 11001011 11111111 01000100 11111111 00101111 11111111 00110010 11110000 203.66.47.50 255.255.255.240
255.255.255.192
X.X.X.63
62
255.255.255.192 4
X.X.X.64
X.X.X.65
X.X.X.127
62
255.255.255.192
X.X.X.12 8 X.X.X.19 2
X.X.X.12 9 X.X.X.19 3
X.X.X.191
62
255.255.255.192
11111111 01000100
11111111
00101与子网掩码与的结果都等于203 . 66 . 47 . 48 ,也就是网络号 由此可见, 计算机甲和计算机乙所处网络的网络号码相同,计算机甲和计算机乙 在同一个子网中。
3. 子网划分
子网络个数 子网掩码 网络号码 路由器地址 广播地址 可用的IP地数
第7章
TCPIP协议基础
摘 要 : 主 要 介 绍 了 TCP/IP 协 议 体 系 的 基 本 概 念 , TCP/IP协议模型的各个层次包含的协议的基本概念和功能 TCP/IP协议是Internet发展的基础。学习本章的内容 将会对Internet的组织结构、工作过程以及数据传输的理 解有很大帮助。本章介绍TCP/IP协议的基本概念,TCP/IP 协议模型的各个层次所包含的协议的概念及其功能。
7.3.9
地址解析协议(ARP协议)
ARP协议是“Address Resolution Protocol”(地 址解析协议)的缩写 。所谓“地址解析”就是主机在发 送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协 议的基本功能就是根据目标设备的IP地址,查询目标设 备的MAC地址,以保证通信的顺利进行。
根据分配的网络地址前8位 快速判定网络的类型
前8位值 0 - 127 128 - 191 192 - 223 224 – 239 240 - 255 类型 A类 B类 C类 D类 E类 说明 IP地址开头是0 – 127,就是A类网络地址 IP地址开头是128 – 191,就是B类网络地址 IP地址开头是192 – 223,就是C类网络地址 保留给Multicast(组播)使用 保留给实验用
255.255.0.
一个C类网络的子网掩码为:
0
255.255.255.0
子网掩码举例
例1:将一个C类网络划分为16个子网,求子网掩码。
解:要将一个C类网络划分为16个子网,必须从8位主 机地址中拿出前4位作为子网地址,4位二进制位可以 有16种组合,正好可以表示16个子网地址。所以子网 掩码为: 255.255.255.240
B类地址
B类地址的前16位表示网络地址,由NIC决定, 其中前2位固定为10。所以可以表示214=16384个B 类网络。后16位表示机器地址,共有216=65536个 主机地址。B类地址一般分配给中型网络或中型机 构使用
C类地址
C类地址的前24位组成网络地址,由NIC决定,其中前2位 为11,剩余22位,所以应该有222=4194304个C类网络。但是在 C类地址的前4位中,1110保留给组播(Multicase, 224239),1111保留给实验用(240,255),所以真正可用的C类 网络地址数为应有的网络地址数 – 保留的地址数,即222-221 = 2097152个网络地址。C类地址的后8为是主机地址。应有 28=256个主机地址。但是需要扣除网络地址(1个)和广播地 址(1个),所以真正可用的C类网络的主机地址,最多可以有 254个
AND结果
计算机乙 子网掩码 AND结果 码。
11001010
11001011 11111111 11001010
01000100
01000100
00101111
00101111
00110000
00110001 11110000
203.66.47.48
203.66.47.49 255.255.255.240 203.66.47.48
7.3.3
IP协议的包格式
IP协议的包格式
7.3.4
IP地址
IP地址是一组32位的二进制数字,由四个字节构成, 代表了网络和主机的地址。IP地址的每个字节以点分开
7.3.5
IP地址的分类
IP地址根据网络规模的不同可以分成三个等级(或者三 类)。分别是A类地址、B类地址和C类地址。各类地址的组成 结构如图所示
1 255.255.255.0 X.X.X.0 X.X.X.1 X.X.X.255 254
255.255.255.128
X.X.X.0