幾種報(bào)文格式

1、幾種報(bào)文格式及ARP分類主要內(nèi)容 TCP/IP協(xié)議概述 數(shù)據(jù)封裝和解封裝過(guò)程 TCP、UDP、IP報(bào)文格式、以太幀格式 ARP、免費(fèi)ARP、代理ARP、RARP、IARP TCP/IP協(xié)議概述主機(jī)主機(jī)AInternetTCP/IP主機(jī)主機(jī)BTransmission Control Protocol / Internet Protocol是互聯(lián)網(wǎng)上通信的標(biāo)準(zhǔn)是互聯(lián)網(wǎng)上通信的標(biāo)準(zhǔn) T C P / I P 是發(fā)展至今最成功的通信協(xié)議，它被用于當(dāng)今所構(gòu)筑的最大的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)I n t e r n e t 之上就是其成功的明證。I n t e r n e t 最初的設(shè)計(jì)是為了滿足美國(guó)國(guó)防的需要，。 T

2、 C P 和I P 是兩個(gè)獨(dú)立且緊密結(jié)合的協(xié)議，負(fù)責(zé)管理和引導(dǎo)數(shù)據(jù)報(bào)文在I n t e r n e t 上的傳輸。二者使用專門的報(bào)文頭定義每個(gè)報(bào)文的內(nèi)容。T C P 負(fù)責(zé)和遠(yuǎn)程主機(jī)的連接。而I P 負(fù)責(zé)尋址，使報(bào)文被送到其該去的地方。應(yīng)用層概述ApplicationTransportInternetNetwork AccessTCP/IP協(xié)議棧協(xié)議棧文件傳輸文件傳輸TFTP FTPNFS郵件協(xié)議郵件協(xié)議SMTPPOP3IMAPWeb瀏覽瀏覽HTTP遠(yuǎn)程登錄遠(yuǎn)程登錄Telnet rlogin SSH網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理SNMPRMON名稱管理名稱管理DNSWINS為應(yīng)用軟件提供接口，從而使得應(yīng)用程序

3、能夠使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)傳輸層概述ApplicationTransportInternetNetwork AccessTCP/IP協(xié)議棧協(xié)議棧負(fù)責(zé)將報(bào)文能準(zhǔn)確、可靠、順序地進(jìn)行源端到目的端（端到端，end-to-end）的傳輸。Transmission Control Protocol (TCP)可靠傳輸可靠傳輸面向連接面向連接User Datagram Protocol (UDP)不可靠傳輸不可靠傳輸非面向連接非面向連接網(wǎng)絡(luò)層概述ApplicationTransportInternetNetwork AccessTCP/IP協(xié)議棧協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)層提供了邏輯地址和路由尋址功能網(wǎng)絡(luò)層提供了邏輯地址和路由尋址

4、功能Internet Protocol (IP)路由尋址路由尋址Internet Control Message Protocol (ICMP)用于連通性測(cè)試或路由追蹤用于連通性測(cè)試或路由追蹤Address Resolution Protocol (ARP)將將IP地址映射到地址映射到MAC地址地址Reverse Address Resolution Protocol (RARP)將將MAC地址映射到地址映射到IP地址地址鏈路層概述ApplicationTransportInternetNetwork AccessTCP/IP協(xié)議棧協(xié)議棧鏈路層定義了硬件地址和數(shù)據(jù)在物理介質(zhì)上的傳輸鏈路層定義了

5、硬件地址和數(shù)據(jù)在物理介質(zhì)上的傳輸Logical Link Control(LLC)定義了流量控制和錯(cuò)誤檢查等功能Media Access Control(MAC)管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的物理地址Physical Layer定義了數(shù)據(jù)在物理介質(zhì)上的傳輸數(shù)據(jù)封裝過(guò)程數(shù)據(jù)封裝過(guò)程是在不同的層次對(duì)數(shù)據(jù)打上相應(yīng)的標(biāo)識(shí)應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層DataDataTCP/UDP HeaderDataTCP/UDP HeaderIP HeaderDataTCP/UDP HeaderIP HeaderIP HeaderData Link HeaderCRC1

6、00010010011100011001100010發(fā)送方發(fā)送方數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)（DATA）段（段（Segment）包（包（Packet）幀（幀（Frame）比特（比特（Bit）發(fā)送方，封裝的操作是逐層進(jìn)行的。各個(gè)應(yīng)用程序?qū)⒁l(fā)送的數(shù)據(jù)送給傳輸層；傳輸層（TCP/UDP）把數(shù)據(jù)分段為大小一定的數(shù)據(jù)段，加上本層的報(bào)文頭。發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)層。在傳輸層報(bào)文頭中，包含接收它所攜帶的數(shù)據(jù)的上層協(xié)議或應(yīng)用程序的端口號(hào)，例如Telnet 的端口號(hào)是 23。傳輸層協(xié)議利用端口號(hào)來(lái)調(diào)用和區(qū)別應(yīng)用層各種應(yīng)用程序。網(wǎng)絡(luò)層對(duì)來(lái)自傳輸層的數(shù)據(jù)段進(jìn)行一定的處理（利用協(xié)議號(hào)區(qū)分傳輸層協(xié)議、尋找下一跳地址、解析數(shù)據(jù)鏈路層物理地址等），加

7、上本層的IP報(bào)文頭后，轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)包，再發(fā)送給鏈路層（以太網(wǎng)、幀中繼、PPP、HDLC等）。鏈路層依據(jù)不同的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議加上本層的幀頭，發(fā)送給物理層以比特流的形式將報(bào)文發(fā)送出去。數(shù)據(jù)解封裝過(guò)程數(shù)據(jù)解封裝過(guò)程是在不同的層次對(duì)數(shù)據(jù)去掉相應(yīng)的標(biāo)識(shí)ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysicalDataDataTCP/UDP HeaderDataTCP/UDP HeaderIP HeaderDataTCP/UDP HeaderIP HeaderIP HeaderData Link HeaderCRC1000100100111

8、00011001100010接收方接收方數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)（DATA）段（段（Segment）包（包（Packet）幀（幀（Frame）比特（比特（Bit） 在接收方，這種去封裝的操作也是逐層進(jìn)行的。從物理層到數(shù)據(jù)鏈路層，逐層去掉各層的報(bào)文頭部，將數(shù)據(jù)傳遞給應(yīng)用程序執(zhí)行。TCP報(bào)文格式0816243116位源端口32位序列號(hào)32位確認(rèn)號(hào)保留(6位)16位TCP校驗(yàn)和選 項(xiàng)16位目的端口16位窗口大小16位緊急指針數(shù) 據(jù)頭長(zhǎng)度U A P RSF U R G 緊急指針（ u rgent pointer） A C K 確認(rèn)序號(hào)有效。 P S H 接收方應(yīng)該盡快將這個(gè)報(bào)文段交給應(yīng)用層。 R S T 重建連接。

9、 S Y N 同步序號(hào)用來(lái)發(fā)起一個(gè)連接。 F I N 發(fā)端完成發(fā)送任務(wù)。TCP段格式舉例端口號(hào)TCP端口號(hào)端口號(hào)FTP傳輸層傳輸層TELNETDNSSNMPTFTPSMTPUDP應(yīng)用層應(yīng)用層23255369RIP5202021161162端口號(hào)提供了應(yīng)用層到傳輸層的橋梁端口號(hào)提供了應(yīng)用層到傳輸層的橋梁 TCP和UDP都用端口號(hào)來(lái)標(biāo)明上層應(yīng)用的信息。例如FTP應(yīng)用中控制端口是21，數(shù)據(jù)端口是20。 端口號(hào)定義的范圍： 1、低于255的端口號(hào)用于公共應(yīng)用 2、255到1023的端口號(hào)被指定給各個(gè)公司 3、高于1023的端口號(hào)未做規(guī)定，由主機(jī)隨機(jī)使用UDP報(bào)文格式 沒(méi)有序列和確認(rèn)字段沒(méi)有序列和確認(rèn)字

10、段Source port (16)Destination port (16)Length (16)Data (if any)1Bit 0Bit 15Bit 16Bit 31Checksum (16)8BytesUDP格式舉例IP包格式Training CversionheadTotal lengthIDTTLprotocalSource IPDestionation IPIP包格式舉例Ethernet II 幀格式目的地址目的地址源地址源地址類型類型幀凈載荷幀凈載荷幀檢測(cè)序列幀檢測(cè)序列以太網(wǎng)型數(shù)據(jù)幀是所有以太網(wǎng)幀中最古老也是應(yīng)用最廣泛的 ARP 免費(fèi)ARP 代理ARP RARP IARPARP

11、概述 ARP Address Resolution Protocol 地址解析協(xié)議 作用：把 IP地址解析為 MAC地址 數(shù)據(jù)在以太鏈路上以以太網(wǎng)幀的形式傳輸 要在以太網(wǎng)中傳輸IP數(shù)據(jù)包，必須知道IP對(duì)應(yīng)的MAC目標(biāo)MAC源MAC源IP目標(biāo)IP數(shù)據(jù)FCSARP地址解析過(guò)程源、目的主機(jī)是否同一子網(wǎng)解析網(wǎng)關(guān)/下一跳MAC解析目的主機(jī)MACYN源主機(jī)要發(fā)送IP包ARP緩存中是否有IP-MAC條目NY發(fā)送ARP請(qǐng)求并在本地建立臨時(shí)條目根據(jù)接收的ARP報(bào)文建立IP-MAC映射條目根據(jù)ARP表中IP-MAC映射條目封裝成幀發(fā)送ARP緩存27ARP緩存動(dòng)態(tài)表項(xiàng)通過(guò)ARP協(xié)議學(xué)習(xí)，能被更新，缺省老化時(shí)間120

12、s靜態(tài)表項(xiàng)手工配置，不能被更新，無(wú)老化時(shí)間的限制ARP報(bào)文目的MAC源MAC類型ARP報(bào)文0X8086硬件類型協(xié)議類型硬件地址長(zhǎng)度協(xié)議地址長(zhǎng)度操作代碼SenderMACSenderIPTargetMACTargetIP1Request2Reply免費(fèi)ARP29免費(fèi)ARP Gratuitous ARP 開(kāi)機(jī)或者更改了IP地址，會(huì)發(fā)送免費(fèi)ARP發(fā)送ARP請(qǐng)求，其中Target IP是自己的IP確定其它設(shè)備的 IP地址是否與本機(jī) IP地址沖突。 更改了地址，通知其他設(shè)備更新 ARP表項(xiàng) IP地址發(fā)生沖突的條件 收到Gratuitous ARP報(bào)文，且Sender/Target IP與當(dāng)前IP一致，但

13、Sender MAC與當(dāng)前MAC不同主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備怎樣判斷IP沖突30網(wǎng)關(guān)PC2PC100d0.f800.000100d0.f800.0002Gratuitous ARPGratuitous ARP代理ARP 代理ARP Proxy ARP 由啟動(dòng)了代理ARP功能的網(wǎng)關(guān)/下一跳設(shè)備代為應(yīng)答ARP請(qǐng)求，該ARP請(qǐng)求的是其他IP對(duì)應(yīng)的MAC地址 回應(yīng)ARP請(qǐng)求的條件 本地有去往目的IP的路由表 收到該ARP請(qǐng)求的接口與路由表下一跳不是同一個(gè)接口代理ARP32PC10MAC-PC1情形1

14、PC20MAC-PC2VLAN 10VLAN 20PC100MAC-PC1情形2PC10MAC-PC1情形3代理ARP-情形233PC20MAC-PC2VLAN 10VLAN 20

15、PC100MAC-PC1情形2銳捷交換機(jī)缺省關(guān)閉了代理ARP在接口下使用ip proxy-arp開(kāi)啟代理ARP功能代理ARP-情形234PC20MAC-PC2VLAN 10VLAN 20PC100MAC-PC1情形20MAC

16、-PC100000.0000.0000.000ARP請(qǐng)求0001a977f3d50MAC-PC1ARP應(yīng)答代理ARP-情形335PC20MAC-PC2VLAN 10VLAN 200MAC-PC100000.0000.0000.000ARP請(qǐng)求0001a977f3d50MAC-PC

17、1ARP應(yīng)答PC10MAC-PC1情形3代理ARPPC10MAC-PC1情形1PC10MAC-PC1Fa0/0Fa0//30routerrouter2Fa0/0Fa0//30情形4Ip route 255.255.0 情形5Ip route 255.255.0 fa0/1代理ARPPC10MAC-PC1Vlan 10Fa0//30SW1SW2VLAN 20Fa0//30情形5Ip route 192.168