Internet與TCPIP協(xié)議基礎(chǔ)解析課件

1、Internet與TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)第1頁，共39頁。2022/8/18主要內(nèi)容1.1 Internet概述1.2 TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)1.3 個(gè)人、家庭和小型辦公網(wǎng)絡(luò)的接入1.4 雙絞線的制作實(shí)驗(yàn)第2頁，共39頁。2022/8/18Internet的定義定義：采用TCP/IP協(xié)議的全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)，即公眾互聯(lián)網(wǎng)，也叫“network of networks”。Internet互聯(lián)了數(shù)以億計(jì)的終端設(shè)備，這些設(shè)備可以是PC、服務(wù)器、TV、PDA、蜂窩手機(jī)等。Internet與傳統(tǒng)電話網(wǎng)的最大區(qū)別：通用性開放性第3頁，共39頁。2022/8/18Internet的物理組件主機(jī)：屬于終端單元

2、路由器和交換機(jī)（數(shù)據(jù)鏈路層交換機(jī)）：屬于網(wǎng)絡(luò)單元安全設(shè)備：防火墻，IDS/IPS等 第4頁，共39頁。2022/8/18AS系統(tǒng)AS ( Autonomous System）是由一個(gè)機(jī)構(gòu)管理控制的路由器和網(wǎng)絡(luò)的集合，由唯一的AS 號(hào)標(biāo)識(shí)（最大為65535）。AS內(nèi)部使用相同的路由協(xié)議交換路由信息。AS 內(nèi)部使用相同策略、相同路徑度量方法來選路、處理分組 AS之間通過外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議交互路由信息。Autonomous System 65000Autonomous System 65501IGPs: RIP, OSPF, IS-IS EGPs: BGP，EGP第5頁，共39頁。2022/8/18基于A

3、S的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)一個(gè)新的AS只要連接到另一個(gè)已經(jīng)連接在Internet上的AS網(wǎng)絡(luò)，它就成為了Internet的一部分 ！兩臺(tái)AS邊界路由器之間的鏈路可以是一條點(diǎn)到點(diǎn)的直連鏈路，也可以是一條由兩層網(wǎng)絡(luò)提供的虛擬鏈路（如Ethernet、ATM、FR等）。第6頁，共39頁。2022/8/18基于ISP互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) MetropolitanNetworkSLCRASISP3Backbone NetworkGPRSNetworkISP1Backbone NetworkMetropolitan NetworkCampusNetworkISP2Backbone NetworkDSLAMBTSGGSNWi

4、Fi第7頁，共39頁。2022/8/18主要內(nèi)容1.1 Internet概述1.2 TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)1.3 個(gè)人、家庭和小型辦公網(wǎng)絡(luò)的接入1.4 雙絞線的制作實(shí)驗(yàn)第8頁，共39頁。2022/8/18TCP/IP與OSI參考模型比較應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層OSI Model物理層TCPUDPHTTpICMP IP ARPFTPSMTPTelnetTFTpSNMpDHCPBOOTPEthernetPPPFRATMX.25TCP/IP ModelTCP/IP的典型沙漏模型HDLCE1提供應(yīng)用進(jìn)程使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口提供進(jìn)程到進(jìn)程通信服務(wù)提供主機(jī)到主機(jī)的通信服務(wù)（編址、路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能

5、）二進(jìn)制數(shù)據(jù)流傳輸，物理介質(zhì)訪問控制第9頁，共39頁。2022/8/18TCP/IP數(shù)據(jù)流封裝過程：網(wǎng)絡(luò)接口層IP層TCP層應(yīng)用層用戶數(shù)據(jù)TCP段 網(wǎng)絡(luò)接口層IP層TCP層應(yīng)用層IP包用戶數(shù)據(jù)TCP段實(shí)際物理網(wǎng)絡(luò)的幀IP包TCP/IP封裝過程PDUUser datasegmentpacketframe實(shí)際物理網(wǎng)絡(luò)的幀bits第10頁，共39頁。2022/8/18應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層文件傳輸- TFTP- FTP E-Mail- SMTP遠(yuǎn)程登錄- Telnet 網(wǎng)絡(luò)管理- SNMP 名稱管理- DNS應(yīng)用層第11頁，共39頁。2022/8/18傳輸層Transmission Contr

6、olProtocol (TCP)User Datagram Protocol (UDP)應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層第12頁，共39頁。2022/8/18端口號(hào)TCPFTPTransportLayerTELNETDNSSNMPTFTPSMTPUDPApplicationLayer2123255369161 端口號(hào)用來標(biāo)示互相通信的應(yīng)用進(jìn)程 服務(wù)器一般都是通過知名端口號(hào)來識(shí)別應(yīng)用進(jìn)程的端口號(hào)第13頁，共39頁。2022/8/18TCP傳輸控制協(xié)議源端口 (16)目的端口 (16)序列號(hào) (32)首部長度 (4字節(jié)單位)確認(rèn)號(hào) (32)保留(6)Flags (6)窗口大小 (16)TCP校驗(yàn)和 (

7、16)緊急指針(16)Options數(shù)據(jù)01631Padding第14頁，共39頁。2022/8/18UDP用戶報(bào)文協(xié)議Source port (16)Destination port (16)Length (16)Data (if any)Bit 0Bit 15Bit 16Bit 31Checksum (16)8Bytes無序號(hào)及確認(rèn)不可靠、面向無連接 開銷小、快速第15頁，共39頁。2022/8/18TCPUDP是否面向連接面向連接無連接是否提高可靠性可靠傳輸不提供可靠性是否流量控制流量控制不提供流量控制傳輸速度慢快協(xié)議開銷大小TCP/UDP比較第16頁，共39頁。2022/8/18Int

8、ernet Protocol (IP)地址解析/反向解析協(xié)議（ARP/RARP）互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議（ICMP）應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)層該層實(shí)現(xiàn)主機(jī)到主機(jī)的通信能力，包含路由、轉(zhuǎn)發(fā)功能，編址三項(xiàng)主要功能。第17頁，共39頁。2022/8/18IP數(shù)據(jù)包格式版本(4)目的IP地址 (32)OptionsPadding數(shù)據(jù)01631頭部長度 (4)服務(wù)類型 (8)總長度 (16)標(biāo)識(shí)符 (16)標(biāo)志(3)片偏移 (13)TTL存活時(shí)間 (8)協(xié)議(8)報(bào)頭校驗(yàn)和 (16)源IP地址 (32)第18頁，共39頁。2022/8/18 通過協(xié)議類型的內(nèi)容決定目的地的上層協(xié)議類型，以進(jìn)行正確的分組

9、交付。 傳輸層網(wǎng)絡(luò)層TCPUDP協(xié)議號(hào)IP176 協(xié)議類型字段第19頁，共39頁。2022/8/18ICMPApplicationTransportIPData LinkPhysicalDestination UnreachableEcho (Ping)OtherICMP1 ICMP工作在網(wǎng)絡(luò)層，實(shí)際中扮演了網(wǎng)絡(luò)層的差錯(cuò)報(bào)告機(jī)制第20頁，共39頁。2022/8/18ICMP差錯(cuò)消息的含義錯(cuò)誤消息可能的問題Destination host unreachable通常是在源端到目的地之間的路由出現(xiàn)了故障。Unknown host hostname域名解析無法解析主機(jī)名，或主機(jī)名寫錯(cuò)。Request

10、 timed out域名解析可以正確解析主機(jī)名，但遠(yuǎn)端主機(jī)沒收到，或收到不響應(yīng)。常見錯(cuò)誤消息表第21頁，共39頁。2022/8/18ARP工作機(jī)制IP: = ?我需要IP地址為主機(jī)的物理地址作用：隱藏底層網(wǎng)絡(luò)物理地址，以允許給每臺(tái)主機(jī)分配 任意IP地址組成：1)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，實(shí)現(xiàn)IP地址向MAC地址的映射 2)回答其它機(jī)器的ARP請求第22頁，共39頁。2022/8/18ARP工作過程IP: Ethernet: 0800.0020.1111 IP: = ?我聽到廣播包了，這條消息是給我的 ，這是我的物理地址.我需要IP地址為主機(jī)的物理地址第23頁，共39頁。2022/8/18主要內(nèi)容1.1 In

11、ternet概述1.2 TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)1.3 個(gè)人、家庭和小型辦公網(wǎng)絡(luò)的接入1.4 雙絞線的制作實(shí)驗(yàn)第24頁，共39頁。2022/8/18用戶接入Internet終端接入Internet要完成兩個(gè)方面的工作物理連接：采用合適的線纜、網(wǎng)絡(luò)接口卡將用戶終端與接入設(shè)備連接起來，接入設(shè)備再連接到本地ISP網(wǎng)絡(luò)。 接入方式：xDSL, dial-up, LAN, WLAN, GPRS等。第25頁，共39頁。2022/8/18用戶接入Internet（續(xù)）邏輯連接：對(duì)終端進(jìn)行TCP/IP配置，這些信息都由本地ISP提供。第26頁，共39頁。2022/8/18家庭和小型辦公網(wǎng)絡(luò)的接入解決思路：采用具有

12、路由、NAT、DHCP等功能的互連設(shè)備將該環(huán)境中的設(shè)備互聯(lián)成一個(gè)局域網(wǎng)，并通過設(shè)備的廣域網(wǎng)口將局域網(wǎng)連接到本地ISP中。設(shè)備的廣域網(wǎng)口擁有ISP提供的公網(wǎng)IP地址、網(wǎng)關(guān)地址、DNS服務(wù)器的IP地址；設(shè)備的局域網(wǎng)口通常處于同一私有地址網(wǎng)段。 私有地址A類 -55 B類 -55 C類 -55第27頁，共39頁。2022/8/18主要內(nèi)容1.1 Internet概述1.2 TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)1.3 個(gè)人、家庭和小型辦公網(wǎng)絡(luò)的接入1.4 雙絞線的制作實(shí)驗(yàn)第28頁，共39頁。2022/8/18雙絞線超5類屏蔽雙絞線 屏蔽雙絞線(Shielded Twisted Pair，簡稱STP) 非屏蔽雙絞線(U

13、nshielded Twisted Pair，簡稱UTP)5類非屏蔽雙絞線第29頁，共39頁。2022/8/18雙絞線缺點(diǎn)信號(hào)衰減大易受EMI（電磁干擾）應(yīng)用電話網(wǎng)建筑物預(yù)埋線局域網(wǎng)第30頁，共39頁。2022/8/18雙絞線分類類型主要應(yīng)用注釋UTP cat 1（2對(duì)）語音信號(hào)，RS-232，小于1Mkhz。UTP cat 2（4對(duì)）小于4Mhz，AppleTalk，IBM專用網(wǎng)絡(luò)UTP cat 310BaseT， 100BaseT4， 4Mbps Token Ring，小于16Mhz，568B中主要用于話音業(yè)務(wù)ANSI/TIA/EIAUTP cat 416Mbps Token Ring，2

14、0MhzUTP cat 5100Base-TX，1000Base-T，155M ATM over UTP ，100MhzANSI/TIA/EIAUTP cat 5e100Base-TX，1000Base-T， 100Mhz，24dbANSI/TIA/EIAUTP cat 6100Base-TX，1000Base-T，10 Gigabit Ethernet*，200Mhz，21dbANSI/TIA/EIA注： ANSI（美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)） EIA/TIA（電氣工業(yè)協(xié)會(huì)電信工業(yè)協(xié)會(huì)）第31頁，共39頁。2022/8/18連接方式RJ45第32頁，共39頁。2022/8/18RJ45 (Regist

15、ered Jack) 接口 常見的RJ45接口與模塊(snap-in:推入式）Modular JackModular Plug第33頁，共39頁。2022/8/18二、制作步驟-剪線剪下所需的雙絞線長度，至少 0.6米，最多不超過 100米。然后再利用雙絞線剝線器（實(shí)際用什么剪都可以）將雙絞線的外皮除去2-3厘米。有一些雙絞線電纜上含有一條柔軟的尼龍繩，如果您在剝除雙絞線的外皮時(shí)，覺得裸露出的部分太短，而不利于制作RJ45接頭時(shí)，可以緊握雙絞線外皮，再捏住尼龍線往外皮的下方剝開，就可以得到較長的裸露線。第34頁，共39頁。2022/8/18制作步驟-撥線將裸露的雙絞線中的橙色線對(duì)撥向自己的前方，棕色線對(duì)撥向自己的方向，綠色線對(duì)剝向左方，藍(lán)色線對(duì)剝向右方。小心的剝開每一對(duì)線，因?yàn)槲覀兪亲裱璄IA/TIA 568B的標(biāo)準(zhǔn)來制作接頭，所以線對(duì)顏色是有一定順序的。 第35頁，共39頁。2022/8/18制作步驟-壓線將裸露的雙絞線用剪刀或斜口鉗剪下只剩約 14mm的長度，之所以留下這個(gè)長度是為了符合EIA/TIA的標(biāo)準(zhǔn)。最后