TCP与IP协议.ppt

TCP与IP协议.ppt

《TCP与IP协议.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TCP与IP协议.ppt（50页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

TCP/IP协议,计算机网络应用技术教程（第三版）,本章学习要求,了解：

网络体系结构的基本概念掌握：

IP协议的基本内容掌握：

TCP与UDP协议的基本内容,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.1网络体系结构的基本概念,网络体系结构与通信协议OSI参考模型的基本概念TCP/IP参考模型的基本概念,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.1.1网络体系结构与通信协议,现实生活中的邮政系统,计算机网络应用技术教程（第三版）,网络协议的概念,网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准语法：

用户数据与控制信息的结构与格式语义：

需要发出何种控制信息，完成的动作与作出的响应时序：

对事件实现顺序的详细说明,计算机网络应用技术教程（第三版）,网络协议的相关概念,层次（layer）接口（interface）体系结构（architecture）协议（protocol）,计算机网络应用技术教程（第三版）,网络采用层次结构的优点,各层之间相互独立，高层不需知道低层如何实现，只需知道该层接口提供的服务当任何一层发生变化时，只要接口保持不变，其它各层均不受影响各层均可以采用合适的技术，各层实现技术的改变不影响其它层整个系统分解为多个易于处理的部分，使系统的实现和维护变得容易每层的功能与提供的服务已有精确说明，有利于促进标准化过程,计算机网络应用技术教程（第三版）,接口的概念,接口是同一结点中相邻层之间交换信息的连接点同一结点的相邻层之间存在明确规定的接口，低层向高层通过接口提供服务只要接口条件不变、低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术变化不会影响整个系统的工作,计算机网络应用技术教程（第三版）,体系结构的概念,计算机网络需要制定整套复杂的协议集网络协议是按层次结构来组织网络体系结构是网络层次结构模型与各层协议的集合网络体系结构对计算机网络应实现的功能进行精确定义体系结构是抽象的概念，实现是指能运行的硬件和软件,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.1.2OSI参考模型,在制定计算机网络标准方面，起着很大作用的两大国际组织国际电报与电话咨询委员会（CCITT）：

主要考虑通信标准的制定国际标准化组织（ISO）：

主要考虑信息处理与网络体系结构,计算机网络应用技术教程（第三版）,OSI参考模型的定义,ISO组织公布了开放系统互联（opensysteminternetwork，OSI）参考模型，它定义网络互联的7层框架OSI参考模型定义开放系统的层次结构、层次之间的相互关系，以及各层包括的可能的服务,计算机网络应用技术教程（第三版）,OSI参考模型的结构,计算机网络应用技术教程（第三版）,OSI参考模型划分层次的原则,网中各结点都具有相同的层次不同结点的同等层具有相同的功能同一结点中的相邻层之间通过接口通信每层可以使用下层提供的服务，并且向上层提供服务不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信,计算机网络应用技术教程（第三版）,OSI参考模型的各层功能,物理层（physicallayer）利用传输介质为数据链路层提供物理连接，负责处理数据传输率并监控数据出错率，以便能够数据流的透明传输数据链路层（datalinklayer）在通信的实体间建立数据链路连接，传输以帧为单位的数据包，并提供差错控制与流量控制方法,计算机网络应用技术教程（第三版）,OSI参考模型的各层功能,网络层（networklayer）为分组通过网络选择适当的路径，实现路由选择、分组转发与拥塞控制传输层（transportlayer）为用户提供可靠的端到端服务，向高层屏蔽下层数据通信的细节会话层（sessionlayer）维护两个通信计算机之间的传输链接，以确保点到点传输不中断,计算机网络应用技术教程（第三版）,OSI参考模型的各层功能,表示层（presentationlayer）处理不同通信系统中信息的表示方式，包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能应用层（applicationlayer）为应用软件提供很多服务，例如文件、数据库、电子邮件与其它网络服务,计算机网络应用技术教程（第三版）,OSI环境中的数据传输,计算机网络应用技术教程（第三版）,OSI参考模型的数据单元,报文（message）表示层的数据单元分组（packet）网络层的数据单元帧（frame）数据链路层的数据单元,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.1.3TCP/IP参考模型,在TCP/IP协议研究时，并没有提出参考模型1974年，Kahn定义最早的TCP/IP参考模型TCP/IP协议共出现6个版本，目前使用的是版本4，通常称为IPv4IPv6被称为下一代的IP协议,计算机网络应用技术教程（第三版）,TCP/IP协议的特点,TCP/IP是开放的协议标准独立于特定的计算机硬件与操作系统独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网中统一的网络地址分配方案，使每个设备在网中有唯一的地址标准化的高层协议，可提供多种可靠的服务,计算机网络应用技术教程（第三版）,TCP/IP参考模型的层次,应用层（applicationlayer）传输层（transportlayer）互联层（internetlayer）主机-网络层（host-to-networklayer）,计算机网络应用技术教程（第三版）,TCP/IP参考模型与OSI参考模型的对应关系,计算机网络应用技术教程（第三版）,TCP/IP参考模型的各层功能,主机-网络层TCP/IP参考模型的最低层，负责通过网络发送和接收IP报文允许主机接入网络使用多种现有的协议，例如Ethernet、令牌网、帧中继、ATM等互联层相当于OSI参考模型的网络层，处理互连的路由选择、流控与拥塞问题IP协议是一种无连接的、提供尽力而为服务的网络层协议,计算机网络应用技术教程（第三版）,TCP/IP参考模型的各层功能,传输层相当OSI参考模型的网络层，在源主机与目的主机之间建立用于会话的端-端连接传输控制协议（transportcontrolprotocol,TCP）是一种可靠的面向连接协议，允许将源主机的字节流无差错地传送到目的主机用户数据报协议（userdatagramprotocol，UDP）是一种不可靠的无连接协议，主要用于不要求分组顺序到达的传输,计算机网络应用技术教程（第三版）,应用层的主要协议,远程登录协议（Telnet）文件传输协议（filetransferprotocol，FTP）简单邮件传输协议（simplemailtransferprotocol，SMTP）域名系统（domainnamesystem，DNS）简单网络管理协议（simplenetworkmanagementprotocol，SNMP）超文本传输协议（hypertexttransferprotocol，HTTP）,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.2IP协议的基本内容,IP协议的特点与主要内容IPv4地址与地址技术的发展IP分组传输与路由器工作原理地址解析协议ARPIPv6协议的主要特点,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.2.1IP协议的特点与主要内容,TCP/IP互联层的核心协议是IP协议，实现网络互联的核心设备是路由器IP协议的特点主要表现在IP协议是一种无连接、不可靠的分组传送服务的协议IP协议是点-点的网络层协议IP协议向传输层屏蔽物理网络的差异,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.2.2IPv4地址与地址技术发展,IP地址采用分层结构IP地址包括两部分网络号标识一个逻辑网络主机号标识网络中一台主机,计算机网络应用技术教程（第三版）,IPv4地址的表示方法,IPv4地址的长度为32位采用点分十进制（dotteddecimal）表示，具体格式为x.x.x.x，每个x为8位（0255）IPv4地址的例子：

202.113.29.119,计算机网络应用技术教程（第三版）,IPv4地址的分类,计算机网络应用技术教程（第三版）,A类与B类地址,A类地址A类网络最多有27-2=126个每个A类网络最多有224-2=16777214个主机B类地址B类网络最多有214=16384个每个B类网络最多有216=65536个主机,计算机网络应用技术教程（第三版）,C类网络,C类网络最多有221=2097152个每个C类网络最多有28=256个主机,计算机网络应用技术教程（第三版）,IP地址的申请与管理,Internet最高级的维护机构为网络信息中心，它负责分配最高级的IP地址网络信息中心授权给申请成Internet网点的网管中心，它只给申请成新网点的组织分配IP地址的网络号，主机号由该组织自己分配每个网点组成一个自治系统，负责自己内部网络的拓扑结构、地址建立与刷新这种分层管理方法能有效防止IP地址冲突,计算机网络应用技术教程（第三版）,IP地址技术的发展,标准分类的IP地址划分子网的三级地址结构构成超网的无类域间路由网络地址转换技术,计算机网络应用技术教程（第三版）,划分子网的三级地址结构,A类与B类地址设计不合理提出子网（subnet）和掩码（mask）的概念构成子网是将一个大的网络，划分成几个较小的子网络将传统“网络号-主机号”两级结构，变为“网络号-子网号-主机号”三级结构,计算机网络应用技术教程（第三版）,无类域间路由技术,1993年，提出无类域间路由（classlessinterdomainRouting，CIDR），又被称为超网（supernet）技术构成超网的主要目的：

将现有的IP地址合并成较大的、具有更多主机地址的路由域,计算机网络应用技术教程（第三版）,网络地址转换技术,IP地址短缺已是很严重的问题，整个Internet迁移到IPv6的进程缓慢1996年，提出网络地址转换（networkaddresstranslation，NAT）技术网络地址转换的思路：

为每一个公司分配一个或少量的IP地址，专用IP地址用于内部网络的通信，如果需要访问外部Internet主机，必须由运行NAT的路由器，将专用IP地址转换成全局IP地址,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.2.3IP分组传输与路由器原理,发送数据的主机称为源主机，接收数据的主机称为目的主机源主机将分组发送给连接的路由器，它根据该分组的目的地址，启动路由选择算法确定下一个路由器。

经过多个路由器转发，该分组最终到达目的主机,计算机网络应用技术教程（第三版）,路由器的主要功能,路由选择功能分组转发功能,计算机网络应用技术教程（第三版）,路由器的基本结构,计算机网络应用技术教程（第三版）,路由器的外形结构,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.2.4地址解析协议ARP,地址解析协议（addressresolutionprotocol，ARP），根据IP地址确定对应端口的MAC地址,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.2.5IPv6协议的基本特征,随着Internet规模增长，IP地址空间耗尽已成制约网络发展的瓶颈Internet规模扩大与骨干路由器维护大路由表能力的矛盾日渐突出对IP安全性的需求越来越高对网络层实时数据传送的服务质量QoS提出更高要求,计算机网络应用技术教程（第三版）,IPv6的主要特征,新的协议头格式巨大的地址空间有效的分级寻址和路由结构内置的安全性更好地支持QoS,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.3TCP与UDP协议,TCP协议的主要特点UDP协议的主要特点,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.3.1TCP协议的主要特点,支持可靠性的面向连接服务支持数据的流传输支持数据全双工传输服务,计算机网络应用技术教程（第三版）,TCP协议与其他协议的关系,计算机网络应用技术教程（第三版）,4.3.2UDP协议的主要特点,UDP是一种无连接的、不可靠的传输层协议基于UDP的应用层协议简单文件传送协议（TFTP）远程过程调用（RPC）网络时间协议（NTP）域