《TCP IP協(xié)議》教學設計

TCP/IP協(xié)議授課日期專業(yè)班次教學課題教學時數(shù)

TCP/IP協(xié)議2學時知識目標1.理解IP協(xié)議工作原理和特點。2.理解TCP、UDP協(xié)議工作原理和特點。能力目標1.理解IP協(xié)議工作原理和特點。2.理解TCP、UDP協(xié)議工作原理和特點。重點1.理解IP協(xié)議工作原理和特點。2.理解TCP、UDP協(xié)議工作原理和特點。難點教參

IP、TCP、UDP講授、演示多媒體教學《計算機網(wǎng)絡基礎(自編教第6章 TCP/IP協(xié)議TCP/IPIPIP協(xié)議定義了IP數(shù)據(jù)報格式，并且對數(shù)據(jù)報尋址和路由、數(shù)據(jù)報分片和重組、差錯控制和處理等做出了具體規(guī)定。IPIP數(shù)據(jù)報格式如教材圖6-6所示：版本：給出了該數(shù)據(jù)報的IP報頭長度：由于IPv4數(shù)據(jù)報可以包含可變數(shù)量的IP4比特用來確定IPIP不包含IP選項，所以通常的IP20服務類型傳送過程中可以區(qū)別處理，特別是在網(wǎng)絡發(fā)生超載時。數(shù)據(jù)報長度：是以字節(jié)為單位的IP數(shù)據(jù)報的總長度（）。數(shù)據(jù)報一般都小于1500標識符、標志和分片偏移量：這三個字段與IP生存時期0，該數(shù)據(jù)報就被拋棄。上層協(xié)議：該字段僅僅當IP用，其值給出了本IP協(xié)議（或上層協(xié)議）。報頭校驗和：該字段可以幫助路由器發(fā)現(xiàn)接收到的IP數(shù)據(jù)報中的比特錯誤，它將報頭中的每兩個字節(jié)作為一個數(shù)字并用反碼的形式計算這些數(shù)字的和。源端和目的端的IPIP32IP選項字段：選項字段允許IP它導致了數(shù)據(jù)報報頭長度的不確定性，使得在路由器中對IP數(shù)據(jù)報的處理所需要的時間差別很大。為了提高路由器和主機上的IP數(shù)據(jù)報處理性能，IPv6IP（有效載荷IP數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)字段包含著傳輸層的要發(fā)送到目的端的數(shù)據(jù)段或UDP）。數(shù)據(jù)字段也可以攜帶其他類型的數(shù)ICMPIP不可靠的數(shù)據(jù)投遞服務。面向無連接的傳輸服務。盡最大努力投遞服務。1.ICMP因特網(wǎng)控制消息協(xié)議ICMP（InternetControlMessageProtocol）為IP2.ARPRARP地址轉換協(xié)議ARP用于查找與給定IP地址對應的主機的網(wǎng)絡物理地址。反向地址轉換協(xié)議RARP用于解決網(wǎng)絡物理地址到IP地址的轉換。TCP/IP端口與套接字網(wǎng)絡進程間的通信需要確定給定主機上的哪個本地進程使用了哪種協(xié)議與哪臺遠程主機上的哪個進程進行了通信。端口和套接字概念提供了一種以統(tǒng)一的方式惟一地標識連接以及參與連接的程序和主機的方法。端口有公用端口和臨時端口兩種。公用端口受Internet號碼分配權威機構IANA便于用戶能夠在沒有配置信息的情況下找到服務器。臨時端口可以為大多數(shù)系統(tǒng)用戶開發(fā)的常規(guī)程序所使用。每個用戶進程都由運行它的主機分配一個臨時端口號，該端口號在它需要這個進程的期間內一直存在。臨時端口號通常在1024到65535之間。套接字是用于通信協(xié)議的幾種應用編程接口API套接字是一種特殊的文件句柄，被一個進程用來向操作系統(tǒng)請求例如<TCP，202.202.26.202，12345>。當兩個進程進行通信時形成一個<TCP，202.202.26.202，12345，202.202.26.3，21>。TCPTCP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議簇中最重要的協(xié)議之一，它向高層應用提供了面向連接的可靠的數(shù)據(jù)流傳輸服務。傳輸層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為數(shù)據(jù)段。TCP面向連接完全可靠性全雙工通信數(shù)據(jù)流接口連接的可靠建立與關閉TCP（6-8）源端和目的端端口號：用于對上層應用程序數(shù)據(jù)的多路復用/多路分解。順序號：用于標識當前數(shù)據(jù)段在發(fā)送方的數(shù)據(jù)流中的位置號。確認號：用于標識將要接收的下一個數(shù)據(jù)段的序號。頭部長度：說明數(shù)據(jù)段頭部的長度。保留：保留為將來使用。標志：說明數(shù)據(jù)段的目的和內容。其中URG=1表示緊急數(shù)據(jù)指針字段可用；RST=1SYN=1FIN=1接收方窗口大?。赫f明接收方緩沖區(qū)的大小。校驗和：說明該數(shù)據(jù)段的校驗和，包括數(shù)據(jù)段頭部和數(shù)據(jù)部分。緊急數(shù)據(jù)指針：說明緊急數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)段中的位置。選項：是一個可選的變長字段，它提供給發(fā)送方和接收方協(xié)商最大的數(shù)據(jù)段尺寸等的設置方法。TCP使用“三次握手”算法實現(xiàn)客第一次：主動參與方（可稱為客戶端）發(fā)送一個標志SYN=1的數(shù)據(jù)段給被動參與方（可稱為服務器端），并聲明其使用的初始順序號第二次：服務器端接收到請求后，發(fā)回ACK=1的連接確認數(shù)據(jù)段，其確認號為SYN=1用的初始順序號Y。第三次：客戶端發(fā)送ACK=1的確認數(shù)據(jù)段，其確認號為Y+1，以確認服務器端的順序號Y。TCP為了保證TCP協(xié)議傳輸?shù)目煽啃?，TCP采用了“確認”和“重傳”技術。為了提高系統(tǒng)確認的效率，TCP采用了“滑動窗口”技術。基本思想是：首先確定發(fā)送雙方協(xié)商一個窗口的大小，并規(guī)定只有位于這個窗口中的數(shù)據(jù)段才可以被發(fā)送出去。其次，當收到接收方對窗口中第一個數(shù)據(jù)段的確認信息后，窗口就向后滑動一個數(shù)據(jù)段。在規(guī)定時間內接收方若沒有收到窗口中第一個數(shù)據(jù)段的確認消息，則重傳窗口中第一個數(shù)據(jù)段。TCPTCP使用窗口機制進行流量控制。當一個連接建立時，連接的每一端分配一塊緩沖區(qū)來存儲接收到的數(shù)據(jù)，并將緩沖區(qū)的尺寸發(fā)送給另一端。當數(shù)據(jù)到達時，接收方發(fā)送確認，其中包含了自己剩余的緩沖區(qū)尺寸。這個剩余緩沖區(qū)空間的數(shù)量叫做窗口，接收方在發(fā)送的每一確認中都含有一個窗口通告（非零的窗口通告、零窗口通告）。窗口和窗口通告可以有效地控制TCP的數(shù)據(jù)傳輸流量，使發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)不會溢出接收方的緩沖空間。UDPUDP建立在IPIPUDP認，不能保證數(shù)據(jù)段到達的順序，也不能向發(fā)送端反饋信息進行流量控制，因而會出現(xiàn)數(shù)據(jù)段丟失現(xiàn)象。由于UDP的簡單性，采用UDP教學環(huán)節(jié)及組織

1．新課引入通過復習前兩節(jié)課的內容，提出TCP/IP網(wǎng)絡層和傳輸層協(xié)議。2．講授新課2．講授新課第6章TCP/IP協(xié)議（三）TCP/IP