Internet及TCPIP.ppt
Internet,网络世界有你有我,Internet,局域网（LAN）与广域网（WAN）,认识因特网,网络世界有你有我,网络互联的麻烦,互联在一起的网络要进行通信，会遇到许多问题需要解决，如：不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接入机制不同的超时控制不同的差错恢复方法不同的状态报告方法不同的路由选择技术不同的用户接入控制不同的服务（面向连接服务和无连接服务）不同的管理与控制方式,网络世界有你有我,互联网,网络,网络,网络,网络,网络,(a)互连网络,(b)虚拟互连网络,路由器,虚拟互连网络（互联网）,网络世界有你有我,Internet的组成,物理网实现信息流的传送,协议共同遵守的交流规范,应用软件是我们与网络打交道的交互界面,信息网络的灵魂,网络世界有你有我,协议体系结构,OSI模型,TCP/IP模型,ATM,网络世界有你有我,网际协议IP,网际层的几个重要协议地址解析协议ARP逆地址解析协议RARP因特网控制报文协议ICMP网际协议：IP,ICMP,RARP,ARP,物理硬件,应用层运输层网际层 网络接口层,网络世界有你有我,IP 地址与硬件地址,TCP 报文,IP 数据报,MAC 帧,应用层数据,首部,首部,尾部,首部,网络世界有你有我,IP地址,IP 地址是通过一个唯一的号码和一个名字识别机器的方法。,XXX.XXX.XXX.XXX,166.111.4.118,网络部分+机器部分,网络世界有你有我,IP地址,采用点分十进制记法则进一步提高可读性,128.11.3.31,128 11 3 31,将每 8 位的二进制数转换为十进制数,网络世界有你有我,IP寻址,IP地址:32-bit 用来定义主机,路由器的接口 接口:连接主机、路由器之间的物理链路路由器一般有多个接口主机也可能有多个网络接口IP 地址只和接口有关,而与主机、路由器却没有太多关联,223.1.1.1,223.1.1.3,223.1.1.4,223.1.2.9,223.1.1.1=11011111 00000001 00000001 00000001,223,1,1,1,网络世界有你有我,IP寻址,IP地址:网络部分(高序位)主机部分(低序位)网络是什么(从 IP 地址的视角)IP地址中网络部分相同的设备接口不经过路由器就可以物理上相互通达的设备,223.1.1.1,223.1.1.2,223.1.1.3,223.1.1.4,223.1.2.9,223.1.2.2,223.1.2.1,223.1.3.2,223.1.3.1,223.1.3.27,由3个 IP网络组成的网络(对于以223开头的 IP地址,前24位为网络地址),LAN,网络世界有你有我,net-id24 位,host-id24 位,net-id16 位,net-id8 位,IP地址的分类,0,A 类地址,host-id16 位,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1,0,1,网络世界有你有我,net-id24 位,host-id24 位,net-id16 位,net-id8 位,0,A 类地址,host-id16 位,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1,0,1,A 类地址的网络号字段 net-id 为 1 字节,IP地址的分类,网络世界有你有我,net-id24 位,host-id24 位,net-id16 位,net-id8 位,0,A 类地址,host-id16 位,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1,0,1,B 类地址的网络号字段 net-id 为 2 字节,IP地址的分类,网络世界有你有我,net-id24 位,host-id24 位,net-id16 位,net-id8 位,0,A 类地址,host-id16 位,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1,0,1,C 类地址的网络号字段 net-id 为 3 字节,IP地址的分类,网络世界有你有我,net-id24 bit,host-id24 位,net-id16 位,net-id8 位,0,A 类地址,host-id16 位,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1,0,1,A 类地址的主机号字段 host-id 为 3 字节,IP地址的分类,网络世界有你有我,net-id24 位,host-id24 位,net-id16 位,net-id8 位,0,A 类地址,host-id16 位,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1,0,1,B 类地址的主机号字段 host-id 为 2 字节,IP地址的分类,网络世界有你有我,net-id24 位,host-id24 位,net-id16 位,net-id8 位,0,A 类地址,host-id16 位,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1,0,1,C 类地址的主机号字段 host-id 为 1 字节,IP地址的分类,网络世界有你有我,net-id24 位,host-id24 位,net-id16 bit,net-id8 位,0,A 类地址,host-id16 位,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1,0,1,D 类地址是多播地址,IP地址的分类,网络世界有你有我,net-id24 位,host-id24 位,net-id16 bit,net-id8 位,0,A 类地址,host-id16 位,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1,0,1,E 类地址保留为今后使用,IP地址的分类,网络世界有你有我,常用IP 地址的范围,网络 最大 第一个 最后一个 每个网络类别 网络数 可用的 可用的 中最大的 网络号 网络号 主机数 A 126(27 2)1 126 16,777,214 B 16,383(214 1)128.1 191.255 65,534 C 2,097,151(221 1)192.0.1 223.255.255 254,网络世界有你有我,保留的IP地址,11.11,1111.1111,本机,本网中的主机,局域网中的广播,对指定网络的广播,回路,以下这些IP地址具有特殊的含义:,一般来说，主机号部分为全“1”的IP地址保留用作广播地址；主机号部分为全“0”的IP地址保留用作网络地址。,0000.0000,网络号,网络地址,网络世界有你有我,特殊的IP地址,NET ID=127 做循环测试使用 如：127.0.0.1 传消息给自己；私有IP地址 10.0.0.110.255.255.254 172.13.0.1172.32.255.254 192.168.0.1192.168.255.254IP地址是一种非等级的地址结构；IP以子网划分网络，网络层以下均为一个子网；某一类网络的主机地址全为0，则表示该子网；某一类网络的主机地址全为1，则表示广播地址。,网络世界有你有我,总结IP地址,IP网络中每台主机都必须有一个惟一的IP地址；IP地址是一个逻辑地址因特网上的IP地址具有全球唯一性；32位，4个字节，常用点分的十进制标记法：如 00001010 00000010 00000000 00000001 记为 10.2.0.1IP地址划分为五类：A-E类，常用的为A、B、C类,A类地址：允许27-2个网络，每个网络224-2个主机；B类地址：允许214个网络，每个网络216-2个主机；C类地址：允许221个网络，每个网络28-2个主机；,网络世界有你有我,网络世界有你有我,子网与子网掩码,路由器,路由器,子网1,子网2,子网3,子网出现的原因：,更有效地使用地址空间易于管理网络,划分管理职责减少网络拥塞提供额外的安全性,网络世界有你有我,子网与子网掩码,屏蔽主机 子网掩码的用途是告知TCP/IP主机32位IP地址的哪些位对应网络地址，哪些位对应主机地址 TCP/IP协议使用子网掩码判断目标主机地址是位于本地子网，还是位于远程子网。A类、B类和C类IP地址的默认子网掩码分别是 255.0.0.0 255.255.0.0 255.255.255.0,IP地址与子网掩码相“与”,网络世界有你有我,默认子网掩码,网络世界有你有我,划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。从主机号借用若干个位作为子网号 subnet-id，而主机号 host-id 也就相应减少了若干个位。IP地址:=,划分子网,网络世界有你有我,凡是从其他网络发送给本单位某个主机的 IP 数据报，仍然是根据 IP 数据报的目的网络号 net-id，先找到连接在本单位网络上的路由器。然后此路由器在收到 IP 数据报后，再按目的网络号 net-id 和子网号 subnet-id 找到目的子网。最后就将 IP 数据报直接交付目的主机。,划分子网,网络世界有你有我,145.13.3.10,145.13.3.11,145.13.3.101,145.13.7.34,145.13.7.35,145.13.7.56,145.13.21.23,145.13.21.9,145.13.21.8,所有到网络 145.13.0.0的分组均到达此路由器,我的网络地址是 145.13.0.0,R1,R3,R2,未划分子网的 B 类网络145.13.0.0,网络世界有你有我,划分子网后对外仍是一个网络,145.13.3.10,145.13.3.11,145.13.3.101,145.13.7.34,145.13.7.35,145.13.7.56,145.13.21.23,145.13.21.9,145.13.21.8,子网 145.13.21.0,子网 145.13.3.0,子网 145.13.7.0,所有到达网络 145.13.0.0的分组均到达此路由器,网络145.13.0.0,R1,R3,R2,网络世界有你有我,当没有划分子网时，IP 地址是两级结构。划分子网后 IP 地址就变成了三级结构。划分子网只是把 IP 地址的主机号 host-id 这部分进行再划分，而不改变 IP 地址原来的网络号 net-id。,划分子网后变成三级结构,网络世界有你有我,子网掩码,145.13.,3.10,两级 IP 地址,子网号为 3 的网络的网络号,三级 IP 地址,主机号,子网掩码,net-id,host-id,子网的网络地址,0,net-id,subnet-id,host-id,145.13.,145.13.3,3.10,网络世界有你有我,子网掩码,子网掩码是一个网络或一个子网的重要属性。路由器在和相邻路由器交换路由信息时，必须把自己所在网络（或子网）的子网掩码告诉相邻路由器。路由器的路由表中的每一个项目，除了要给出目的网络地址外，还必须同时给出该网络的子网掩码。若一个路由器连接在两个子网上就拥有两个网络地址和两个子网掩码。,网络世界有你有我,IP 数据报,一个 IP 数据报由首部和数据两部分组成。首部的前一部分是固定长度，共 20 字节，是所有 IP 数据报必须具有的。在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。,网络世界有你有我,固定部分,可变部分,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,区 分 服 务,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,数 据 部 分,首 部,IP 数据报,网络世界有你有我,可变部分,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,区 分 服 务,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,数 据 部 分,首 部,IP 数据报,网络世界有你有我,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,数 据 部 分,首 部,IP 数据报,固定部分,区 分 服 务,网络世界有你有我,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固定部分,可变部分,区 分 服 务,1.IP 数据报首部的固定部分中的各字段,网络世界有你有我,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固定部分,可变部分,区 分 服 务,网络世界有你有我,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固定部分,可变部分,区 分 服 务,网络世界有你有我,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固定部分,可变部分,区 分 服 务,网络世界有你有我,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固定部分,可变部分,区 分 服 务,网络世界有你有我,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,区 分 服 务,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固定部分,可变部分,标志(flag)占 3 位，目前只有前两位有意义。标志字段的最低位是 MF(More Fragment)。MF 1 表示后面“还有分片”。MF 0 表示最后一个分片。标志字段中间的一位是 DF(Dont Fragment)。只有当 DF 0 时才允许分片。,网络世界有你有我,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固定部分,可变部分,区 分 服 务,网络世界有你有我,偏移=0/8=0,偏移=0/8=0,偏移=1400/8=175,偏移=2800/8=350,1400,2800,3799,2799,1399,3799,需分片的数据报,数据报片 1,首部,数据部分共 3800 字节,首部 1,首部 2,首部 3,字节 0,数据报片 2,数据报片 3,1400,2800,字节 0,IP 数据报分片,网络世界有你有我,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固定部分,可变部分,生存时间(8 位)记为 TTL(Time To Live)数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。,区 分 服 务,网络世界有你有我,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固定部分,可变部分,区 分 服 务,网络世界有你有我,运输层,网络层,首部,TCP,UDP,ICMP,IGMP,OSPF,数 据 部 分,IP 数据报,网络世界有你有我,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固定部分,可变部分,区 分 服 务,网络世界有你有我,发送端,接收端,16 位,字 1,16 位,字 2,16 位,字 n,数据报首部,IP 数据报,16 位,字 1,16 位,字 2,16 位,字 n,数据部分,网络世界有你有我,首部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段（长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固定部分,可变部分,区 分 服 务,网络世界有你有我,IP 数据报首部的可变部分,IP 首部的可变部分就是一个选项字段，用来支持排错、测量以及安全等措施，内容很丰富。选项字段的长度可变，从 1 个字节到 40 个字节不等，取决于所选择的项目。增加首部的可变部分是为了增加 IP 数据报的功能，但这同时也使得 IP 数据报的首部长度成为可变的。这就增加了每一个路由器处理数据报的开销。实际上这些选项很少被使用。,网络世界有你有我,IP的路由,1,2,3,1 2 3 4,1234,1234,4,1 2 3 4,1,2,4,3,结点1的路由表,结点2的路由表,结点3的路由表,结点4的路由表,网络世界有你有我,IP的路由,结点1的路由表,结点2的路由表,结点3的路由表,结点4的路由表,1,2,4,3,网络世界有你有我,分组的旅行过程,IP分组:,在旅行过程中分组保持不变,routing table in A,网络世界有你有我,分组的旅行过程,由 A发送分组到 B:检查B的网络地址部分发现B与A在同一网络中链路层把分组放在链路层的帧中直接发给BB 和 A 是直接相连的,miscfields,223.1.1.1,223.1.1.3,data,网络世界有你有我,分组的旅行过程,由 A发送给 E:检查 E的网络地址E 在不同 网络上A,E 没有直接的连接路由表:到E下一步跳的路由器的地址为223.1.1.4 链路层将分组封装在链路层帧中发给地址为223.1.1.4的路由器分组到达 223.1.1.4 继续.,miscfields,223.1.1.1,223.1.2.2,data,网络世界有你有我,分组旅行的过程,分组到达了 223.1.1.4,而信宿为223.1.2.2查找 E的网络地址E 与路由器的223.1.2.9接口在同一网络中路由器与E直接连接链路层将分组放入链路帧经过地址为223.1.2.9的接口发送到 223.1.2.2数据分组到达 223.1.2.2!,miscfields,223.1.1.1,223.1.2.2,data,网络世界有你有我,问题？,在因特网中，IP地址是所有数据分组传输的逻辑地址；在局域网中，一般使用物理（MAC）地址进行数据通信；许多因特网的主机位于局域网络中，当数据分组到达时，需要把IP地址转换成MAC地址，把网络层的分组再封装在局域网链路帧中，才能发送到该主机。,网络世界有你有我,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,硬件地址,路由器 R2,HA2,IP1,IP2,局域网,局域网,局域网,通信的路径H1经过 R1 转发再经过 R2 转发H2,查找路由表,查找路由表,网络世界有你有我,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,硬件地址,路由器 R2,HA2,IP1,IP2,局域网,局域网,局域网,IP1,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,HA2,IP6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,IP 层上的互联网,MAC 帧,IP2,IP4,IP3,IP5,路由器 R2,MAC 帧,MAC 帧,IP 数据报,从协议栈的层次上看数据的流动,网络世界有你有我,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,硬件地址,路由器 R2,HA2,IP1,IP2,局域网,局域网,局域网,IP1,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,HA2,IP6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,IP 层上的互联网,MAC 帧,IP2,IP4,IP3,IP5,路由器 R2,MAC 帧,MAC 帧,IP 数据报,从虚拟的 IP 层上看 IP 数据报的流动,网络世界有你有我,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,硬件地址,路由器 R2,HA2,IP1,IP2,局域网,局域网,局域网,IP1,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,HA2,IP6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,IP 层上的互联网,MAC 帧,IP2,IP4,IP3,IP5,路由器 R2,MAC 帧,MAC 帧,IP 数据报,在链路上看 MAC 帧的流动,网络世界有你有我,IP1,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,HA2,IP6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,IP 层上的互联网,MAC 帧,IP2,IP4,IP3,IP5,路由器 R2,MAC 帧,MAC 帧,IP 数据报,在 IP 层抽象的互联网上只能看到 IP 数据报图中的 IP1IP2 表示从源地址 IP1 到目的地址 IP2 两个路由器的 IP 地址并不出现在 IP 数据报的首部中,网络世界有你有我,IP1,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,HA2,IP6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,IP 层上的互联网,MAC 帧,IP2,IP4,IP3,IP5,路由器 R2,MAC 帧,MAC 帧,IP 数据报,路由器只根据目的站的 IP 地址的网络号进行路由选择,网络世界有你有我,IP1,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,HA2,IP6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,IP 层上的互联网,IP2,IP4,IP3,IP5,路由器 R2,IP 数据报,在具体的物理网络的链路层只能看见 MAC 帧而看不见 IP 数据报,网络世界有你有我,IP1,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,HA2,IP6,主机 H1,主机 H2,路由器 R1,IP 层上的互联网,IP2,IP4,IP3,IP5,路由器 R2,IP 数据报,IP层抽象的互联网屏蔽了下层很复杂的细节在抽象的网络层上讨论问题，就能够使用统一的、抽象的 IP 地址研究主机和主机或主机和路由器之间的通信,网络世界有你有我,ARP 和 RARP,IP 地址,物理地址,ARP,物理地址,IP 地址,RARP,网络世界有你有我,ARP,Address Resolution ProtocolIP地址 MAC地址工作原理A主机ARP进程发送携带目的主机IP地址的广播分组；子网上所有主机的ARP进程都收到此请求分组；主机B见到自己的IP地址后，发送一携带自己MAC地址的响应分组；A收到B的ARP响应后，就在其高速缓存中写入B的IP地址到物理地址的映射。,网络世界有你有我,ARP,ARP用于将一个已知的IP地址映射到MAC地址。方法：1）检查ARP高速缓存表；2）若地址不包含在表中，就向网上发广播来寻找。具有该IP地址的目的站用其MAC地址作为响应。ARP只能用于具有广播能力的网络。,网络世界有你有我,RARP,Reverse Address Resolution Protocol无IP地址的站点使用一台主机充当RARP服务器无盘工作站先向子网发送携带自己MAC地址的RARP请求分组RARP服务器事先做了此站的MACIP地址的映射，查表后返回给对方无盘站获得自己的IP地址时使用的协议,网络世界有你有我,ICMP,ICMP差错报文：主要有改变路由报文 ICMP询问报文：如PING所用的Echo请求，Echo回答,因特网控制报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol)TCP/IP利用ICMP传送一些控制信息报文的类型大致分为两种:,网络世界有你有我,最常用的是“目的无法到达”和“回声”消息。,网络世界有你有我,用PING命令产生的回声及其应答示意图,最常用的是“目的无法到达”和“回声”消息。,网络世界有你有我,Ping命令,网络世界有你有我,利用PING来诊断网络问题,Ping 127.0.0.1用于测试TCP/IP协议是否运行正常Ping 本机地址测试网络设置（网卡）是否正常Ping 对外连接的路由器（网关）测试内部网络与对外连网的路由器是否正常Ping Internet上计算机的IP地址随便找一台Internet上的计算机，如果有响应，代表IP设置全部正常。Ping Internet上计算机的网址例如ping,如果有响应，代表DNS设置无误。,网络世界有你有我,应用进程之间的通信,两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。应用进程之间的通信又称为端到端的通信。运输层的一个很重要的功能就是复用和分用。应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交到传输层，再往下就共用网络层提供的服务。“传输层提供应用进程间的逻辑通信”。“逻辑通信”的意思是：运输层之间的通信好像是沿水平方向传送数据。但事实上这两个传输层之间并没有一条水平方向的物理连接。,网络世界有你有我,传输层协议和网络层协议的区别,应用进程,应用进程,IP 协议的作用范围（提供主机之间的逻辑通信）,TCP 和 UDP 协议的作用范围（提供进程之间的逻辑通信）,因 特 网,网络世界有你有我,TCP/IP的传输层,54321,传输层提供应用进程间的逻辑通信,主机 A,主机 B,应用进程,应用进程,路由器 1,路由器 2,AP1,LAN2,WAN,AP2,AP3,AP4,IP 层,LAN1,AP1,AP2,AP4,端口,端口,54321,IP 协议的作用范围,传输层协议 TCP 和 UDP 的作用范围,AP3,网络世界有你有我,Internet传输协议,Internet在IP层之上使用了两个传输协议：一个是传输控制协议TCP，它是面向连接的；另一个是用户数据报协议UDP，它是无连接的.,网络世界有你有我,TCP与UDP,TCP(Transport Control Protocol)有连接的流传输；用于一次传输要交换大量报文的情形；协议复杂，提供高可靠性服务。,UDP(User Datagram Protocol)；无连接的报文交换；用于一次交换少量报文的情形；相对简单，提供高效的服务；,两个协议共存于Internet中,网络世界有你有我,UDP,User Datagram Protocol一种简单的面向数据报的传输协议实现的是不可靠、无连接的数据报服务一个UDP数据报封装在一个IP分组中,首 部 数 据,首部,网络世界有你有我,UDP,UDP 只在 IP 的数据报服务之上增加了很少一点的功能，即端口的功能和差错检测的功能；虽然 UDP 用户数据报只能提供不可靠的交付，但 UDP 在某些方面有其特殊的优点；UDP 是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接。UDP 使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，同时也不使用拥塞控制；UDP 是面向报文的。UDP 没有拥塞控制，很适合多媒体通信的要求；UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信；UDP 的首部开销小，只有 8 个字节。,网络世界有你有我,TCP,TCP 是面向连接的运输层协议。每一条 TCP 连接只能有两个端点(endpoint)，每一条 TCP 连接只能是点对点的（一对一）。TCP 提供可靠交付的服务。TCP 提供全双工通信。面向字节流。,网络世界有你有我,TCP 面向流的概念,发送 TCP 报文段,发送方,接收方,把字节写入发送缓存,从接收缓存读取字节,应用进程,应用进程,18,17,16,15,14,H,加上 TCP 首部构成 TCP 报文段,TCP,TCP,字节流,字节流,H,表示 TCP 报文段的首部,x,表示序号为 x 的数据字节,TCP 连接,网络世界有你有我,TCP,TCP 连接是一条虚连接而不是一条真正的物理连接；TCP 对应用进程一次把多长的报文发送到TCP 的缓存中是不关心的；TCP 根据对方给出的窗口值和当前网络拥塞的程度来决定一个报文段应包含多少个字节（UDP 发送的报文长度是应用进程给出的）；TCP 可把太长的数据块划分短一些再传送。TCP 也可等待积累有足够多的字节后再构成报文段发送出去。,网络世界有你有我,TCP,TCP 把连接作为最基本的抽象。每一条 TCP 连接有两个端点。TCP 连接的端点不是主机，不是主机的IP 地址，不是应用进程，也不是传输层的协议端口。TCP 连接的端点叫做套接字(socket)或插口。端口号拼接到(contatenated with)IP 地址即构成了套接字。,网络世界有你有我,应用程序接口（API:application programming interface）定义应用层和传输层间的接口插口（socket:Internet API）两个进程间的通信，将数据送入 socket,或从socket 读出数据,Q:某个进程如何“认定”另一个 需要与之通信的进程?IP 地址-运行另一个进程的主机所拥有的“端口号（PORT#）”允许接收主机来确定的一个标识，本地进程将报文发送给它,网络世界有你有我,套接字（Socket）,首先，Internet进程通信要解决进程标识问题；Socket机制全局标识一个进程：（协议，本地IP地址，本地端口号）一个完整的Internet进程通信由两个进程组（协议，本地IP地址，本地端口号，远程IP地址，远程端口号）,网络世界有你有我,端口,端口（PORT)UDP与TCP都使用Port与上层应用进程通信端口为一个16位地址，并用端口号进行标识;端口可分为：Well-known 分配给最常用的应用程序（01023）一般的端口 随时分配给请求通信的客户进程,网络世界有你有我,端口,网络世界有你有我,端口号,TCP和UDP都用端口(socket)号把信息传到上层。端口号指示了正在使用的上层协议。,FTP,SMTP,TFTP,DNS,Telnet,SNMP,21,23,25,53,69,161,TCP UDP,应用层,传输层,保留的端口号：255，公共应用255-1023，公司1023，未规定,网络世界有你有我,TCP和IP的关系,网络世界有你有我,网络接口层,网络接口层一般不需要专门的TCP/IP协议，各物理网络可使用自己的数据链路层协议和物理层协议；但使用串行线路连接时则需要专门的协议；例如:SLIP（Serial Line IP）PPP（Point-To-Point Protocol）,网络世界有你有我,PPP,PPP包含三方面的内容 串行通信线路上的组帧方式 链路控制协议（LCP）一组网络控制协议（NCPs）PPP的帧格式,网络世界有你有我,因特网（Internet）的起源可追溯到它的前身（）A.ARPANETB.DECnet C.NSFNETD.Ethernet以下各数据单位哪个不是ISO的协议数据单元（）。A、IP分组 B、数据帧 C、比特流 D、报文能识别IP地址的设备是（）。A、第二层交换机 B、集线器 C、网卡 D、路由器以下IP地址中属于B类地址的是（）。A、10.20.30.40 B、172.16.26.36 C、194.168.200.10 D、202.101.244.101以下IP地址中不能分配给主机的是（）。A、131.107.255.80 B、127.0.0.1 C、126.1.0.254 D、198.121.254.1使用缺省的子网掩码，IP地址169.205.84.12 的主机网络地址和主机地址分别是（）。A、169.0.0.0 和 205.84.12 B、169.205.84.0 和 12 C、169.205.0.0 和 84.12 D、169.205.84.12 和 0若两台主机在同一子网中，则其IP地址分别与它们的子网掩码相“与”的结果一定（）。A、为全0 B、为全1 C、相同 D、不同,网络世界有你有我,
