TCP IP通訊協(xié)定與網(wǎng)路架構(gòu)ppt課件

1、TCP/IP通訊協(xié)定與網(wǎng)路架構(gòu)docin/sundae_mengnTCP/IP背景nTCP/IP層級(jí)式架構(gòu)nTCP/IP訊息的傳送與處理n網(wǎng)際網(wǎng)路層n主機(jī)傳輸層大 綱docin/sundae_mengTCP/IP背景n1967年DARPA (Defense Advanced Research Project Agency) 推動(dòng)ARPANET (Advanced Research Project Agency NETwork) 電腦網(wǎng)路n1983年推廣網(wǎng)際網(wǎng)路(Internet)n1985年成立NSFNET (National Science Foundation NETwork)docin/

2、sundae_mengTCP/IP背景(Cont.)n網(wǎng)路管理協(xié)定的產(chǎn)生，SNMP (Simple Network Management Protocol)n成立 ISO (International Organization for Standardization) 組織，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)化工作nIAB (Internet Activities Board) 負(fù)責(zé)網(wǎng)路研究與實(shí)驗(yàn)之管理docin/sundae_mengTCP/IP背景(Cont.)nIETF (Internet Engineering Task Force)負(fù)責(zé)網(wǎng)際網(wǎng)路問題的討論n網(wǎng)際網(wǎng)路的相關(guān)報(bào)告與協(xié)定等文件，稱之為RFC (Req

3、uest for Comments)nNIC (network Information Center)負(fù)責(zé)管理RFC文件docin/sundae_meng應(yīng)用層Application展現(xiàn)層Presentation會(huì)議層Session傳輸層Transport網(wǎng)路層Network資料連結(jié)層Data Link實(shí)體層Physical應(yīng)用層Application主機(jī)傳輸層Transport網(wǎng)際網(wǎng)路層Internet網(wǎng)路介面層NetworkInterfaceOSITCP/IPTCP/IP協(xié)定架構(gòu)圖docin/sundae_mengTCP/IP協(xié)定架構(gòu)n網(wǎng)路介面層 (Network Interface La

4、yer)n網(wǎng)際網(wǎng)路層 (Internet Layer)n主機(jī)傳輸層 (Transport Layer)n應(yīng)用層 (Application Layer)docin/sundae_meng網(wǎng)路介面層n包含OSI協(xié)定的實(shí)體層與資料連結(jié)層n此層級(jí)並未標(biāo)準(zhǔn)化n此層級(jí)使用各區(qū)域網(wǎng)路的原有協(xié)定docin/sundae_meng網(wǎng)際網(wǎng)路層n建立來(lái)源端與目的端間的通道n規(guī)定網(wǎng)際網(wǎng)路的定址方式n處理資料在不同網(wǎng)路間傳遞方式n處理子網(wǎng)路之間的傳遞n選擇資料傳輸路徑docin/sundae_meng主機(jī)傳輸層n提供傳輸控制協(xié)定(TCP)與使用者資料流協(xié)定(UDP)nTCP以連結(jié)為導(dǎo)向的協(xié)定nTCP負(fù)責(zé)端點(diǎn)間的資料傳送

5、與回應(yīng)確認(rèn)nTCP負(fù)責(zé)流量控制nUDP以非連結(jié)為導(dǎo)向的協(xié)定docin/sundae_meng應(yīng)用層n包含較高層次的協(xié)定n提供應(yīng)用程式間的溝通nTELNETnFTPnSMTPnDNSdocin/sundae_mengInternet網(wǎng)際網(wǎng)路主機(jī)A主機(jī)B應(yīng)用層Application應(yīng)用層Application主機(jī)傳輸層Transport網(wǎng)際網(wǎng)路層Internet網(wǎng)路介面層NetworkInterface網(wǎng)路介面層NetworkInterface網(wǎng)際網(wǎng)路層Internet主機(jī)傳輸層Transport主機(jī)間的資料傳輸docin/sundae_meng訊 息訊息的傳送(1)Segment - 1Segm

6、ent - 3Segment - 2. . . . . .docin/sundae_meng訊息的傳送(2)Segment - 1Segment - 3Segment - 2. . . . . .TTTSegment - 1Segment - 3Segment - 2. . . . . .TTTIIIdocin/sundae_meng網(wǎng)際網(wǎng)路協(xié)定(IP)n提供非連結(jié)式服務(wù)(Connectionless Service)n盡力傳送資料 (Best-effort Delivery)n位址處理n送端n收端n資料段的分割與再?gòu)〖痙ocin/sundae_mengVersionTime to LiveP

7、rotocolHeaderLengthType of ServiceTotal LengthIdentifierFragmented OffsetOptionsFlagsPaddingHeader ChecksumDestination AddressSource Address888832 BITSIP Header格式docin/sundae_mengIP HeadernVersion : IP版本nHeader Length : IP header長(zhǎng)度nType of Service : 表示資料傳送的品質(zhì)要求nTotal Length : 顯示資料段的大小nIdentifier : 提

8、供資料段被切割後的識(shí)別號(hào)碼docin/sundae_mengPRECEDENCEDR00345T67012TOS 格式Bits 0-2 : Precedence. 07.資料傳送的優(yōu)先順序Bits 3: 0=Normal Delay, 1=Low DelayBits 4: 0=Normal Throughput, 1=High ThroughputBits 5: 0=Normal Reliability 1=High ReliabilityBits 6-7 : 保留未來(lái)使用docin/sundae_mengIP Header(Cont.)nFlags : 資料分割的控制n位元 0 : 保管n位

9、元 1 : 0表示可以分割，1表示不可分割n位元 2 : 0表示是最後一個(gè)fragment，1表示後面還有資料nFragmented Offset : 表示分割後的fragment在原來(lái)segment中的相對(duì)位置，以8個(gè)位元組為offset的單位docin/sundae_mengIP Header(Cont.)nTime to Live : segment在網(wǎng)路中保留的時(shí)間nProtocol : IP上一層的網(wǎng)路協(xié)定nHeader Checksum : IP header的總和檢查nSource Address : 來(lái)源端的IP位址nDestination Address : 目的端的IP位址

10、docin/sundae_mengIP Header(Cont.)nOptions : Segment測(cè)試或除錯(cuò)之用nPadding : 使header長(zhǎng)度以32個(gè)位元結(jié)束docin/sundae_mengIP 定址nIP位址是32位元的二進(jìn)位資料nIP位址格式 : nIP位址表示法 : dotted-decimal表示法(打點(diǎn)十進(jìn)位法)docin/sundae_meng10001100011100001111111000000100打點(diǎn)十進(jìn)位表示法與32位元資料型態(tài)docin/sundae_mengIP位址等級(jí)n等級(jí)A, B, C是用來(lái)代表主機(jī)與網(wǎng)路位址n等級(jí)D是以

11、群組位址方式傳送的特別型態(tài)位址n等級(jí)E為保留用途docin/sundae_mengNHHHNNHHNNHN等級(jí)A:等級(jí)C:等級(jí)B:IP位址 = 網(wǎng)路編號(hào),主機(jī)編號(hào)常用的IP位址等級(jí)docin/sundae_meng規(guī)則最大值與最小值十進(jìn)位範(fàn)圍等級(jí)A:第一個(gè)位元為0等級(jí)B:前兩個(gè)位元為10等級(jí)C:前三個(gè)位元為11000000000 = 001111111 = 12710000000 = 12810111111 = 19111000000 = 19211011111 = 2231 - 126(0與127保留)128 - 191192 - 223等級(jí)D:前四個(gè)位元為1110等級(jí)E:前五個(gè)位元為111

12、10MulticastResearchIP位址等級(jí)docin/sundae_meng網(wǎng)路遮罩n網(wǎng)路位址 : IP位址的網(wǎng)路部分，主機(jī)部分為0n例如，，是一個(gè)等級(jí)B的主機(jī)位址，網(wǎng)路位址為n可以利用“網(wǎng)路遮罩對(duì)應(yīng)出網(wǎng)路位址docin/sundae_meng等級(jí)網(wǎng)路遮罩打點(diǎn)十進(jìn)位ACB111111110000000000000000000000001111111111111111000000000000000011111111111111111111111100000000等級(jí)A,B,C

13、的網(wǎng)路遮罩docin/sundae_meng10001100011100001111111000000100= 1111111111111111000000000000000010001100011100000000000000000000= = AND網(wǎng)路位址的推算docin/sundae_meng子網(wǎng)路(subnet)n子網(wǎng)路 : 將IP位址中的主機(jī)部分，切割一部份作為網(wǎng)路部分之用nIP位址 : 網(wǎng)路部分, 子網(wǎng)路部分, 主機(jī)部分n例如，等級(jí)B的，主機(jī)部分切出8的位元為子網(wǎng)路，

14、 ，有254個(gè)子網(wǎng)路docin/sundae_meng子網(wǎng)路(Cont.)n可以利用“子網(wǎng)路遮罩”(subnet mask)對(duì)應(yīng)出網(wǎng)路位址n子網(wǎng)路遮罩中的位元為1時(shí)，對(duì)應(yīng)的是網(wǎng)路位址n子網(wǎng)路遮罩中的位元為0時(shí)，對(duì)應(yīng)的是主機(jī)位址docin/sundae_meng子網(wǎng)路(Cont.)1000110001110000 11111110 00000100= 1111111111111111 11111111 000000001000110001110000 11111110 00000000= =

15、ANDdocin/sundae_meng子網(wǎng)路(Cont.)nIP位址中的子網(wǎng)路部分與主機(jī)部分，有兩個(gè)位址不可使用n所有位元全為0，代表該網(wǎng)路或子網(wǎng)路n所有位元全為1，作為broadcast位址之用n一個(gè)IP位址可使用的子網(wǎng)路數(shù)目與主機(jī)數(shù)目 : 2n 2，n代表子網(wǎng)路或主機(jī)部分的位元數(shù)目 docin/sundae_meng子網(wǎng)路(Cont.)n例如， ()，可使用的子網(wǎng)路位址個(gè)數(shù)是28 2 = 254 ，可使用的主機(jī)位址個(gè)數(shù)是28 2 = 254 docin/sundae_mengIP PrefixnCIDR (Classless Interdo

16、main Routing) : 由傳統(tǒng)的IP等級(jí)(等級(jí)A, 等級(jí)B, 等級(jí)C)進(jìn)一步到IP PrefixnIP Prefix表示法 : IP位址 / 網(wǎng)路位址的位元數(shù)目n例如，/24docin/sundae_meng/1910001100 01110000 101 00000 0000000011111111 11111111 111 00000 00000000length = 19bitsDecimalBinaryIP Prefixdocin/sundae_meng主機(jī)A00主機(jī)B主機(jī)C140.11

17、2.1.2主機(jī)D0路由器X路由器Y54542854網(wǎng)路網(wǎng)路網(wǎng)路路由器的介面docin/sundae_mengARP Address Resolution ProtocolnIP segment在下層加上實(shí)體位址(網(wǎng)路卡的硬體位址)nARP是建立IP位址與實(shí)體位址對(duì)應(yīng)關(guān)係的協(xié)定n利用區(qū)域網(wǎng)路的廣播功能取得實(shí)體位址docin/sundae_meng主機(jī)傳輸層n負(fù)責(zé)建立兩臺(tái)主機(jī)間的虛擬路徑n提供的主要服務(wù) :n傳輸控制協(xié)定(T

18、CP)n使用者資料協(xié)定(UDP)docin/sundae_mengTCP的基本機(jī)制n為每個(gè)資料段編上序號(hào)，可以利用序號(hào)調(diào)整亂掉的資料段n接收端的確認(rèn)回應(yīng)(ACK), 總和檢查碼(Checksum), 計(jì)時(shí)器(Timer)的配合使用，提供穩(wěn)定的服務(wù)品質(zhì)n利用Window Control控制資料流量docin/sundae_mengDestination PortSequence NumberOptions and PaddingAcknowledgment NumberUrgent PointerWindow Size888832 BITSSource PortChecksumHLenReser

19、ved(6 bits)Flags(6 bits)TCP Header 格式(Transmission Control Protocol)docin/sundae_mengTCP HeadernSource Port & Destination Port : 來(lái)源端與目的端通訊埠號(hào)碼nSequence Number : 表示此資料段在訊息中的序號(hào)，接收端依序組合資料段nAcknowledgment Number : 接收端希望下次收到的序號(hào)，也是回應(yīng)已收到封包nHeader Length : TCP Header的長(zhǎng)度docin/sundae_mengTCP Header(Cont.)nReserved : 保留給未來(lái)使用nFlags : 由6個(gè)bits所組成，控制資料的傳輸與連結(jié)nURG : 緊急指標(biāo)nACK : 如果設(shè)定，表示此封包有一個(gè)回應(yīng)nPSH : push functionnRST : 重設(shè)連結(jié)docin/sundae_mengTCP Header(Cont.)nSYN : 建立順序號(hào)碼nFIN : 傳送資料到此為止nWindow Size : 使用於流量控制，表示能接收資料的數(shù)目(以8個(gè)位元組為單位)nChecksum : 錯(cuò)誤偵測(cè)號(hào)碼nUrgent Pointer : 緊急指標(biāo)。