迈普MANA培训-TCP_IP基础.ppt

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1、迈普MPNA培训,TCPIP基础,技术服务部：手 机：Email：,讲师介绍,网络的分层理念OSI体系结构TCP/IP协议栈TCP/IP各层功能介绍IP子网规划方法,课程内容,通过网络进行信息交流,点对点通信需要解决的问题,使用ASCII码吗？,用串行还是并行？同步还是异步？,使用什么接口？什么线缆？,怎样识别发来的信号？有干扰怎么办？,怎么保证收到的数据没有错误？,在复杂网络环境中呢？,我怎么知道对方在哪？,怎么通过网络发给对方？,在中途如果有数据丢失怎么办？,对网络进行分层处理,实体A,实体B,分层体系架构的思想,总经理,分公司经理,部门经理,办事处主任,业务员,网络的分层理念OSI体系结

2、构TCP/IP协议栈TCP/IP各层功能介绍IP子网规划方法,课程内容,OSI开放互连系统参考模型,为了解决网络之间的兼容性问题，帮助各个厂商生产出可兼容的网络设备，国际标准化组织ISO于1984年提出了OSI RM（Open System Interconnection Reference Model，开放系统互连参考模型）。OSI 参考模型很快成为计算机网络通信的基础模型。在设计OSI 参考模型时，遵循了以下原则：1、各个层之间有清晰的边界，便于理解；2、每个层实现特定的功能；3、层次的划分有利于国际标准协议的制定；4、层的数目应该足够多，避免各层功能重复。,OSI分层结构,应用层：网络数

3、据的应用处理,OSI分层体系模型,传输层（Transport layer）,网络层（Network layer）,数据链路层（Data link layer）,物理层（Physical layer）,应用层（Application layer）,表示层（Presentation layer）,会话层（Session layer）,数据流层：控制着网络之间消息的传送流通,应用层的任务,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层（Application layer）,表示层（Presentation layer）,会话层（Session layer）,数据流层的任务,传输层（Transport l

4、ayer）,网络层（Network layer）,数据链路层（Data link layer）,物理层（Physical layer）,应用层,表示层,会话层,网络的分层理念OSI体系结构TCP/IP协议栈TCP/IP各层功能介绍IP子网规划方法,课程内容,网络互通事实标准TCP/IP协议栈,APPANET,TCP/IP,Internet,OSI与TCP/IP,OSI分层体系模型,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,OSI网络体系结构标准被广泛认可，但并没有被广泛应用，真正的广泛应用的网络体系结构标准是TCP/IP标准。TCP

5、/IP先有协议，后提出模型；OSI提出模型后迟迟没有实用的协议栈问世。,TCP/IP协议栈,TCP/IP协议栈分层,传输层（Transport layer）,网络层（Network layer）,数据链路层（Data link layer）,物理层（Physical layer）,应用层（Application layer）,HTTP、Telnet、FTPTFTP、Ping,TCP/UDP,IP/IPX,Ethernet、802.3、PPP,V24、DB25,TCP/IP协议栈,功能,包含协议范例,TCP/IP各层的对等通信,物理层,数据链路层,网络层,传输层,物理层,数据链路层,网络层,传输

6、层,实体A,实体B,应用层,应用层,Bits比特,Frames帧,Packets分组,Segments报文,APDU,NETWORK,PDU（Protocol Data Unit）：协议数据单元,TCP/IP数据的逐层封装,应用层APDU,1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0,应用层,传输层,网络层,链路层,物理层,应用层APDU,应用层APDU,应用层APDU,应用层APDU,TCP/UDP首部,TCP/UDP首部,TCP/UDP首部,TCP/UDP首部,IP头部,IP头部,IP头部,帧头,帧头,定界苻/同步码,APDU,Segments,Packets,Frames,Bits,T

7、CP/IP数据的逐层解封,应用层APDU,NETWORK,1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0,应用层,传输层,网络层,链路层,物理层,应用层APDU,应用层APDU,应用层APDU,应用层APDU,TCP/UDP首部,TCP/UDP首部,TCP/UDP首部,TCP/UDP首部,IP头部,IP头部,IP头部,帧头,帧头,定界苻/同步码,APDU,Segments,Packets,Frames,Bits,TCP/IP在实际网络的实现,物理层,链路层,网络层,传输层,应用层,物理层,链路层,网络层,传输层,应用层,物理层,物理层,物理层,链路层,网络层,物理层,链路层,Host A,Ho

8、st B,Modem,Modem,Router,Switch,Bits比特流,Frames帧,Packets分组,网络的分层理念OSI体系结构TCP/IP协议栈TCP/IP各层功能介绍IP子网规划方法,课程内容,物理层功能,物理层定义功能,传输媒介类型、连接器类型、传输数据类型、接口类型、传输方式等；,物理层协议概念：DCE/DTE、同步/异步、V.35、V.24、RS-232、100Base-T、G.703等；物理层设备：中继器、集线器、MODEM等；,Host A,Host B,数据链路层功能,数据链路层定义功能,物理地址定义、网络拓扑、物理介质访问、帧排序、数据流控制、错误检测和校验等；

9、,数据链路层协议：Ethernet（IEEE802.3、IEEE802.2）、HDLC、PPP、FR、SLIP等；数据链路层设备：以太网交换机、FR交换机等；,Host A,Host B,MAC地址以太网的物理地址,数据（MTU）,源地址,FCS,类型,目的地址,461500,2,6,6,4,前同步码/帧定界符,8,#Bytes,00-01-7A-XX-XX-XX,Host A,Host B,MAC帧,00-01-7A-01-11-11,00-01-7A-01-11-12,00-01-7A-01-11-13,00-01-7A-01-11-14,00-01-7A-01-11-15,00-01-7

10、A-01-11-11是哪位？,我就是啊，请问贵姓？,网络层功能,网络层定义功能,逻辑地址定义、网络路由、不同链路网络互联；,网络层协议：IP/IPX；RIP、OSPF、BGP、IS-IS、EIGRP、IRMP等；网络层设备：路由器等；,Host A,Host B,NETWORK,因特网的网际协议IP,Host A,Host B,NETWORK,00-01-7A-01-11-11,00-01-7A-01-11-12,00-02-7A-01-11-12,00-02-7A-01-11-11,192.168.1.1/24,192.168.1.254/24,192.169.1.254/24,192.16

11、9.1.1/24,请问张三住哪个房间？,他在201，上楼左走就是了。,姓名（IP）：张三,地址（MAC）：201,前台（网关）,IP报文格式,1,Bit 0,Bit 15,Bit 16,Bit 31,20Bytes,IP地址格式,二进制地址,172.16.122.204 255.255.0.0,地 址,掩 码,网络号,主机号,二进制掩码,IP的辅助协议,与IP协议配套的还有4个协议：地址解析协议ARP（Address Resolution Protocol）；逆向地址解析协议RARP（Reverse Address Resolution Protocol）；因特网控制报文协议ICMP（Inte

12、rnet Control Message Protocol）；因特网组管理协议IGMP（Internet Group Management Protocol）；,Host A,Host B,NETWORK,我找192.168.1.1，他的MAC是多少？,我是无盘工作站，请给我分配IP地址！,ARP,RARP,我找191.168.1.1，你在就回个话吧！,ICMP,传输层功能,传输层定义功能,辨别上层应用、建立端到端连接逻辑、保证数据有序、可靠、正确传输、流量控制；,传输层协议：TCP、UDP等；,Host A,Host B,NETWORK,TCP与UDP协议,Host A,Host B,NET

13、WORK,Transmission Control Protocol(TCP),User Datagram Protocol(UDP),我发一个，你收到后给个确认，我再发下个。,我一个个接着发，这样效率高点！,Bit 0,Bit 15,Bit 16,Bit 31,传输控制协议TCP,传输控制协议TCP：为应用程序提供可靠的面向连接的通信服务，适用于要求得到响应的应用程序。,TCP报文段格式,20Bytes,端口号的作用,TCP协议和UDP协议使用16bit端口号来表示和区别网络中的不同应用程序。,端口号,传输层,应用层,常用应用协议对应端口号,端口号的实际应用,任何TCP/IP实现所提供的服务

14、都是11023之间的端口号，这些端口号由IANA（Internet Assigned Numbers Authority，Internet号码分配机构）分配管理。对于高于1023的端口号，称为临时端口号。使用端口号加上IP地址，称为套接字（socket），可以确定一条TCP连接，如（192.168.1.1 1500）。,你好，这里是迈普公司技术服务中心！,你好，我这里有个技术问题麻烦你们帮下忙！,你好，这里是80号端口，提供HTTP服务！,你好，我想访问贵服务器的HTTP服务！,4008868669,02885123456,PORT：80,PORT：35000,TCP的序号和确认号,我发一个，

15、你收到后给个确认，我再发下个。,Host A,Host B,NETWORK,TCP的三次握手建链,建立连接,Host A,Host B,NETWORK,你好，能听到吗？,我也能听到，那我们开始吧！,很清楚，你那边呢？,TCP的滑动窗口机制,Host A,Host B,NETWORK,Window size=300Send 101,Window size=300Send 1,Window size=300Send 201,ACK 201Window size=200,Window size=200Send 301,Window size=200Send 201,ACK 401Window siz

16、e=0,我收不了这么多，慢点,哦，那听你的，我慢点发,我累了，休息会儿,￥,用户协议报协议UDP,源端口(16),数据端口(16),长度(16),数据(可变长度),Bit 0,Bit 15,Bit 16,Bit 31,校验和(16),8Bytes,用户协议报协议UDP：没有TCP的序号、确认号、窗口等可靠性保证和流量控制的字段，可靠性开销比TCP少，提供无连接服务，可靠性较差。,UDP报文段格式,TCP还是UDP？,TCP的服务，安全、放心、可靠！交给我们办，一切都有保障！,我们的收费只有TCP的40，高效快捷的UDP是您不二的选择！,TCP环球运输,UDP迅捷快递,应用层的协议,文件传输FT

17、P、TFTP邮件服务SMTP、POP3网络管理SNMP、Telnet、Ping、Tracert网络服务HTTP、DNS、WINS,课程回顾TCP/IP协议栈分层,传输层（Transport layer）,网络层（Network layer）,数据链路层（Data link layer）,物理层（Physical layer）,应用层（Application layer）,HTTP、Telnet、FTPTFTP、Ping,TCP/UDP,IP/IPX,Ethernet、802.3、PPP,V24、DB25,TCP/IP协议栈,功能,包含协议范例,网络的分层理念OSI体系结构TCP/IP协议栈TC

18、P/IP各层功能介绍IP子网规划方法,课程内容,基础知识二进制与十进制的相互转换,例子：,十进制二进制：10064324 01100100二进制十进制：11001000 27 26 23 128 64 8 200,IP地址的表示方法,最大值,十进制,1286432168421,二进制,1286432168421,1286432168421,1286432168421,32 bits,1,8,9,16,17,24,25,32,一个32位IP地址被写成4个8位组（8bit组），每个8位组表示为一个十进制数，8位组之间用句号分开，这就是著名的“点分十进制计数”（Dotted Decimal Nota

19、tion）。范例：172.16.122.204，可以写为：10101100 00010000 01111010 11001100,网络掩码的作用,二进制地址,172.16.122.204 255.255.0.0,地 址,掩 码,网络号,主机号,二进制掩码,网络设备使用子网掩码（subnet masking）决定IP地址中哪部分为网络部分，哪部分为主机部分。子网掩码使用与IP地址一样的格式。子网掩码的网络部分和子网部分全都是1，主机部分全都是0。,特殊IP地址,IP地址空间中的某些地址已经为特殊目的而保留，而且通常并不允许作为主机地址。这些保留地址的规则如下：A）IP地址的主机地址部分全部为1的

20、，为广播地址，用于向本网段内所有节点发放广播信息；B）IP地址的主机地址部分全部为0的，为网络地址，表示本网段号，一个网段内所有节点网络地址一样。C）网络127.x.x.x，为环回地址，用于环回测试；D）网络、主机地址均为0的，表示全网络，用于设置默认路由。,IP地址的计算练习,1、已知IP地址192.168.1.200 255.255.255.128，请写出其二进制形式，并写出其所在网段的网络地址。2、请说明上面的192.168.1.200 255.255.255.128所在网段可以容纳最多少个IP地址。3、另有一IP地址192.168.100 255.255.255.128，是否和192.

21、168.1.200 255.255.255.128在同一个网段中？达标时间：5分钟,IP地址的传统分类,1,Class A:,Bits:,8,9,16,17,24,25,32,Class B:,Class C:,Class D:,Class E:,1.0.0.0126.255.255.255,128.0.0.0191.255.255.255,192.0.0.0223.255.255.255,224.0.0.0239.255.255.255,240.0.0.0255.255.255.255,私有IP地址A类：10.0.0.010.255.255.255 B类：172.16.0.0172.31.2

22、55.255 C类：192.168.0.0192.168.255.255,传统分类的问题,分类划分不合理，完全不能满足实际用户的需要。,地址浪费严重，造成IP地址资源短缺严重。,IP地址分类的改进办法1VLSM,1、VLSM(Variable Length Subnet Mask可变长子网掩码)VLSM是一种产生不同大小子网的网络分配机制，可以在类的IP地址的基础上，从他们的主机号部分借出相应的位数来做网络号，也就是增加网络号的位数。,地址,掩码,范例：C类网段192.168.1.0 255.255.255.0，借一位主机位，可以划分成：192.168.1.128 255.255.255.12

23、8和192.168.1.0 255.255.255.128两个子网，每个子网可以容纳的主机数目为1282126个。,IP地址分类的改进办法2无类别地址,1、无类别地址无类别地址以用来识别网络的比特数量的“网络前缀”，取代了传统的类别划分，从而可以为不同地址数目需求的网络划分不同的网段，并通过CIDR保证减少了网络路由表的规模。,地址,掩码,范例：一个用户网络有一百台主机，按照有类别地址划分就需要划分一个C类网段，这样极为浪费。用无类别地址划分，考虑100最接近小于2的7次方，则划分的网段可以为192.168.1.0/25。,综合运用IP子网规划,现在给你一个网段，请为公司各部门分配IP地址，将

24、不同部门划分在不同子网段中。,IP子网规划的思路,进行子网规划前我们需要对所有需要划分的子网有一个全面的了解，不只是目前的业务情况、主机数目，还需要考虑该子网所在部门今后的业务发展，可能会增加的主机数目等。做子网规划的基本方法是：确定需要划分的子网个数考虑各个子网的主机数目和网络掩码确定每个子网的地址范围,IP子网规划范例（1）,假如某公司请你把它的一个C类主网（192.168.1.0）子网化，并告诉你如下需求：A）2个起码能支持60个主机的子网B）4个起码能支持10个主机的子网C）尽量多能支持2个主机的子网,某公司子网划分需求,IP子网规划范例（2）,子网化的第一轮：某公司的主网：192.1

25、68.1.0（8位主机位）第一轮的掩码：255.255.255.192（26位掩码支持每个子网62台主机）255.255.255.1100-0000（为了有助于说明，掩码的最后一个8位组展开成二进制的形式）,注意：将地址空间（例如一个主网）子网化大地址块，其大小基于所需的最大子网而定。并将这些大地址块分配给大的子网。,IP子网规划范例（3）,注意：任意取没有使用的地址块，进一步子网化，用于主机数较少的更小的子网，可以把这看成第二轮子网化。并分配第二轮子网化形成的子网。,子网化的第二轮A：子网化的第二轮就会对子网1和4进行再子网化子网1：192.168.1.0/26（6位主机位）第二轮掩码：25

26、5.255.255.240（28位掩码支持每个子网14台主机）255.255.255.1111-0000,IP子网规划范例（4）,注意：同第二轮子网化A。并分置第二轮子网化形成的子网。,子网化的第二轮B：子网化的第二轮就会对子网1和4进行再子网化子网4：192.168.1.192/26（6位主机位）第二轮掩码：255.255.255.240（28位掩码支持每个子网14台主机）255.255.255.1111-0000,IP子网规划范例（5）,注意：我们这里采用B方案，进入下一轮子网化，继续划分没有使用的地址块为多个更小的子网，按照所需来配置它们。,子网化的第三轮B：子网化的第二轮就会对子网1和

27、4进行再子网化子网4.2：192.168.1.208/28（4位主机位）第二轮掩码：255.255.255.252（30位掩码支持每个子网2台主机）255.255.255.1111-1100,IP子网规划范例（6）,注意：通过子网化产生了3个不同大小、总共20/22个可分配的子网，满足了该公司规定的需求。,通过子网化的三轮的划分，我们就结束对某公司的子网化。,对某公司子网划分结果,对于IP子网规划的总结,用可变长度子网掩码子网化一个主网的基本技术步骤：A）将地址空间（例如一个主网）子网化大地址块，其大小基于所需的最大子网而定。B）将这些大地址块分配给大的子网。C）任意取没有使用的地址块，进行第二轮子网化。D）配置第二轮子网化形成的子网。E）再进入下一轮子网化，继续划分没有使用的地址块为多个更小的子网，按照所需来配置它们。,IP子网规划的计算练习,1、请为一个公司分配IP地址，给定的网段为172.10.1.0/24，该公司有3个60台主机的部门，1个20台主机的部门，还有若干2台主机的部门。请根据目前网络情况进行IP子网划分，给出你划分的子网网络号、掩码和地址范围。2、某公司有一个拥有63台主机的部门和若干拥有2台主机的部门，现在给定一个网段：192.168.1.0/25，请进行子网划分。达标时间：20分钟,谢谢,