第8章 TCP IP
TCPIP8应用层协议
TCPIP8应⽤层协议第8章应⽤层协议8.1 TCP/IP应⽤层协议主要是指OSI参考模型中的第5层、第6层、第7层上半部分的协议。
（会话层，表⽰层，应⽤层）应⽤层协议定义：利⽤⽹络的应⽤程序有很多，包括web浏览器、电⼦邮件、远程登陆、⽂件传输、⽹络管理等。
能够让这些应⽤进⾏特定通信处理的正是应⽤协议。
TCP和IP等下层协议是不依赖于上层应⽤类型、适⽤性⾮常⼴的协议。
⽽应⽤协议则是为了实现某种应⽤⽽设计和创造的协议。
应⽤协议与协议的分层：应⽤可以直接享⽤传输层以下的基础部分。
因为开发者只要关⼼选⽤哪种应⽤协议、如何开发即可，⽽不必担⼼应⽤中的数据该以何种⽅式发送到⽬标主机等问题。
这也是得益于⽹络层的功劳。
8.2 远程登录远程登录是为了实现TSS（分时系统）环境，是将主机和终端的关系应⽤到计算机⽹络上的⼀个结果。
TSS中通常有⼀个处理能⼒⾮常强的主机。
围绕着这台主机的是处理能⼒没有那么强的多个终端机器。
这些终端通过专线与主机相连。
从⾃⼰的本地计算机登录到⽹络另⼀端计算功能的应⽤就叫做远程登录。
远程登录主要使⽤TELNET和SSH两种协议。
8.2.1 TELNETTELNET利⽤TCP的⼀条连接，通过这⼀条连接向主机发送⽂件命令并在主机上执⾏。
本地⽤户好像直接与远端主机内部的shell相连似的，直接在本地进⾏操作。
TELNET可以分为两类基本服务。
⼀是仿真终端功能，⼆是协商选项机制。
TELNET经常⽤于登录路由器或⾼性能交换机等⽹络设备进⾏相应的设置。
通过TELNET登录主机或路由器等设备时需要将⾃⼰的登录⽤户名和密码注册到服务端。
选项：TELNET中除了处理⽤户所输⼊的⽂字外，还提供选项的交互和协商功能。
例如，为实现仿真终端（NVT,network virtual terminal）所⽤到的界⾯控制信息就是通过选项功能发送出去的。
TELNET可⽤⾏模式或透明模式两种模式的设置，也是通过TELNET客户端与TELNET服务端之间的选项功能进⾏设置的。
第8章 基于TCP的应用协议分析
类型 传输二进制 回显 抑制 GA 状态 时间标志 终端类型 记录末 行模式
表8-2 Telnet部分选项
取值 0 1 3 5 6 24 25 34
描述 将传输改为 8 位二进制字节回应 允许一端回显它收到的数据 不在数据后发 Go Ahead 信号 请求远地系统选项的状态 请求时间标志插入返回流 交换终端类型信息 结束数据发送 本地编辑，整行发送
中断进程 中断
数据标记 无操作 子选项结束 记录结束符 异常中止输出 中断进程 中断 数据标记 无操作 子选项结束 记录结束符
6
Telnet在建立登录关系时首先进行选项协商，就是说Telnet连接的 一方可以提出某些选项，另一方或同意或反对，在协商基础上双方 对选项选择达成一致。 选项协商用于配置本地和远程主机间的工作模式。 Telnet部分选项见表8-2，用于配置沟通客户与服务器的TCP连接。 选项协商需要3个字节：一个IAC字节，接着一个字节是WILL，DO， WONT和DONT这四者之一，最后一个字节指明激活或禁止的选项代码 。
客户 协议解释器
60201
控制连接
服务器
21
协议解释器
数据传输进程
60261 被动打开
协议解释器
60201
PORT 60261
21
协议解释器
数据传输进程
60261 被动打开
20
数据01 60261
数据连接
21
协议解释器
20
数据传输进程
客户先发请求，用TCP建立与服务器之间的控制连接。 服务器收到连接请求后，派生一个服务器控制进程（协议解释器），该 进程与客户控制进程建立起控制连接，即相关，双方进入会话状态。 客户要进行数据传输时，派生一个客户数据传输进程，并在一个非默认 端口上被动打开，通过控制连接，客户用PORT将端口号发给服务器控制 进程。 服务器控制进程接收到后，派生一个服务器数据传输进程，该进程建立 一个自己的半相关（20），并向客户数据进程发出连接请求，与客户数 据传输进程建立相关，双方建立数据传输。 数据传输结束后，关闭数据连接，双方数据传输进程结束，但控制进程 仍然存在，然后可以再重新发起新的数据传输服务。
第8课认识tcp_ip 课件 2023—2024学年浙教版(2023)初中信息技术七年级上册
05
总结与展望
tcp/ip的重要性和影响
01
02
03
tcp/ip是互联网的基础协 议，它的出现改变了人 们的生活方式和社会形
态。
tcp/ip协议族是计算机通 信的基石，为互联网的 发展提供了基础保障。
tcp/ip在商业、教育、娱 乐等领域都有广泛的应 用，对全球经济、政治 和文化产生了深远的影
响。
RARP协议
用于将MAC地址解析为IP地址，通常用于无盘工作站启动时获取IP地址。
03
tcp/ip协议细节
tcp协议
1
TCP（Transmission Control Protocol，传输控 制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节 流的传输层通信协议。
2
TCP提供了一种可靠的数据传输服务，通过在发 送和接收之间建立连接，保证了数据的传输和接 收的顺序。
第8课 认识tcp/ip
目录
• tcp/ip概述 • tcp/ip协议层次 • tcp/ip协议细节 • tcp/ip实践应用 • /ip的定义
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输 层通信协议。
tcp/ip协议族
TCP/IP协议族包括以下协议
IP（Internet Protocol）：互联网协议，提供无连接的 、不可靠的传输服务，负责将数据包发送到目标地址。
HTTP（Hypertext Transfer Protocol）：超文本传输 协议，用于在互联网中传输超文本（如网页）。
TCP（Transmission Control Protocol）：传输控制 协议，提供面向连接的、可靠的、基于字节流的传输服 务。
tcpip-chapter 8 internet control message protocol-icmp
8 bits
16 bits
Type
Code
Checksum
Specify the reason for the
particular message type
Content depends on type and code
差错报文：引起差错的原始数据报的 一部分（首部 + 数据部分的前8个字节）
查询报文：基于查询类型的额外信息
6
Types of Messages
ICMP messages
Error-reporting 差错报告
Query 测试查询
To report problems that a router or a destination host
may encounter when it processes an IP packet
A companion to the IP, to compensate for the above two deficiencies
Provide error reporting (而不是error-correcting!) for IP
Provide assistance mechanism for other layers（TCP/UDP and application）
Code Description 7 目的主机未知 8 源主机被隔离 9 与目的网络的通信被禁止 10 与目的主机的通信被禁止 11 对指定TOS，网络不可达 12 对指定TOS，主机不可达
哪些目的不可达报文只能由目的主机产生？
2019/9/13
哪些目的不可达报文只能由路由器产生？ TCP/IP Protocol Suite
第八章 IP的选路
课件制作人：胡素君
8.2.2 间接交付
间接交付比直接交付更困难一些,因为发送方必 须标识数据报要发送到的一个路由器,这个路由 器必须把数据报转发到它的目的网络。 TCP/IP互联网中的路由器形成了一个协作的互 连结构。数据报从一个路由器传输到下一个路 由器,直到到达某个可以直接交付数据报的路由。 问题是:(1)路由器如何转发该数据报 路由器如何转发该数据报?? 路由器如何转发该数据报 (2)主机如何知道对于给定目的地究竟 主机如何知道对于给定目的地究竟 使用哪一个路由器?? 使用哪一个路由器??
8.4 下一跳选路 下一跳选路(3)
从刚才的例子可以看出,选路表的大小取决于互 从刚才的例子可以看出 选路表的大小取决于互 联网中网络的数量,它仅在添加新网络时才增大 它仅在添加新网络时才增大. 联网中网络的数量 它仅在添加新网络时才增大 仅仅基于目的网络号来选择路由会有几个后果: 仅仅基于目的网络号来选择路由会有几个后果 (1)在大多数实现方式中 这意味着所有到某个给定 在大多数实现方式中,这意味着所有到某个给定 在大多数实现方式中 网络的通信量都走同一条路径. 网络的通信量都走同一条路径 (2)因为只有路径上最后一个路由器才和目的主机 因为只有路径上最后一个路由器才和目的主机 通信,所以需要考虑一种方法 所以需要考虑一种方法,使该路由器可以向初 通信 所以需要考虑一种方法 使该路由器可以向初 始源站发回交付问题的报告. 始源站发回交付问题的报告 (3)A到B的数据报和 到A的数据报的路径可能不同 到 的数据报和 的数据报和B到 的数据报的路径可能不同 的数据报的路径可能不同.
全英tcp ip课件Chapter8.ppt
Chapter 8: Network Security
Chapter goals: understand principles of network security:
cryptography and its many uses beyond
“confidentiality” authentication message integrity key distribution
Authentication: sender, receiver want to confirm identity of each other
Message Integrity: sender, receiver want to ensure message not altered (in transit, or afterwards) without detection
Alice data
channel
data, control messages
secure sender
secure receiver
Bob data
Trudy
8: Network Securitylice be?
… well, real-life Bobs and Alices!
Web browser/server for electronic transactions (e.g., on-line purchases)
on-line banking client/server DNS servers routers exchanging routing table updates other examples?
8: Network Security 8-3
计算机网络概论-第8章 运输层
16
24 目 的 端 口
31
序 号 TCP 首部 确 数据 偏移 保 留 认 号 窗 口 紧 急 指 针 （长 度 可 变） 填 充
U A P R S F R C S S Y I G K H T N N
20 字节 固定 首部
检 验 和 选 项
保留字段——占 6 bit，保留为今后使用，但目前 应置为 0。
8.2.2 UDP 用户数据报的 首部格式
应用层报文 应用层
UDP 首部
UDP 用户数据报的数据部分
运输层
IP 首部
IP 数据报的数据部分
网络层
8.2.2 UDP 用户数据报的 首部格式
字节 4 源 IP 地址 字节 12 伪首部 4 目的 IP 地址 2 源端口 2 目的端口 1 0 1 2 17 UDP长度 2 检验和
2 长 度
UDP 用户数据报 发送在前 首 部
首 部
数
据
数 IP 数据报
据
在计算检验和时，临时把“伪首部”和 UDP 用户数据 报连接在一起。伪首部仅仅是为了计算检验和。
字节 4 源 IP 地址 字节 12 伪首部 4 目的 IP 地址 2 源端口 2 目的端口 1 0 1 2
17 UDP长度 2 检验和
比特 0
8 源 端 口
16
24 目 的 端 口
31
序 号 TCP 首部 确 数据 偏移 保 留 认 号 窗 口 紧 急 指 针 （长 度 可 变） 填 充
U A P R S F R C S S Y I G K H T N N
20 字节 固定 首部
检 验 和 选 项
紧急比特 URG —— 当 URG = 1 时，表明紧急指 针字段有效。它告诉系统此报文段中有紧急数据， 应尽快传送(相当于高优先级的数据)。
第八章课后习题参考答案
1. 试说明运输层的作用。
运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别？为什么运输层是必不可少的？网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响？答：（1）在TCP/IP协议栈中，运输层是面向用户功能的最低层，同时又是面向通信功能的最高层，是资源子网与通信子网的界面和桥梁，负责端到端的通信。
（2）运输层必须提供端到端的可靠的传输服务及流量控制、差错控制和拥塞控制服务，同时提供服务点寻址等其它运输层的服务；而网络层主要提供路由功能，只负责将分组送到目标主机，但它只是提供尽力传输服务，不能保证数据通信的正确性，同时也不进行拥塞控制。
（3）端到端之间的通信实际上是进程之间的通信，网络层不负责将分组送到目标主机，而不负责送到对应的目标进程，这项任务只能由运输层完成。
运输层同时还提供“复用”和“分用”功能，可将上层不同进程发送来的数据使用同一运输层协议传送，在目标方，再将这些不同进程的数据分发到不同的目标进程，完成数据通信。
（4）若通信子网所提供的服务越多，运输协议就可以做得越简单。
若网络层提供虚电路服务，那就能保证报文无差错、不丢失、不重复且按序地进行交付，因而运输协议就很简单。
但若网络层提供的是不可靠的数据报服务，则就要求主机有一个复杂的运输协议。
在极端情况下可以不需要运输层。
2. 当应用进程使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是无连接的？答：当应用进程使用IP协议传输时，由于IP只是为TCP提供尽力而为的网络转发能力，是不可靠的，可能丢包或乱序，这时传输是无连接的。
应用程序使用TCP协议时，TCP实现了端到端的可靠的传输控制、差错控制服务，这时传输便是面向连接的传输。
3. 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理？答：（1）丢弃；（2）附上差错警告信息，传给上层。
6. 解释为什么突然释放运输连接就可能丢失用户数据而使用TCP的连接释放方法就可保证不丢失数据。
答：当主机1和主机2之间连接建立后，主机1发送了一个TCP数据段并正确抵达主机2，接着主机1发送另一个TCP数据段，这次很不幸，，主机2在收到第二个TCP数据段之前发出了释放连接请求，如果就这样突然释放连接，显然主机1发送的第二个TCP报文段会丢失。