1-Internet与TCPIP协议基础解析
tcp ip协议详解
tcp ip协议详解TCP/IP协议详解一、引言TCP/IP协议是互联网的核心协议之一，它定义了互联网上数据传输的规则和标准。
本协议详解将对TCP/IP协议的各个层次进行逐一解析，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
二、物理层物理层是TCP/IP协议的最底层，它负责将数据从计算机转换成电信号，并通过物理媒介传输。
在这一层，数据以比特流的形式传输，常见的物理媒介包括以太网、无线电波和光纤等。
三、数据链路层数据链路层建立在物理层之上，主要负责将数据分割成帧并传输。
它通过MAC地址来识别网络中的设备，并通过帧的发送和接收来保证数据的可靠传输。
常见的数据链路层协议包括以太网、无线局域网（WLAN）和令牌环网等。
四、网络层网络层是TCP/IP协议的核心层次，它负责将数据从源主机传输到目标主机。
在这一层，数据被分割成数据包，并通过IP地址进行路由选择和转发。
网络层的主要协议是Internet协议（IP），它定义了数据包的格式和传输规则。
五、传输层传输层建立在网络层之上，主要负责在源主机和目标主机之间建立可靠的数据传输通道。
在这一层，数据被分割成报文段，并通过端口号进行进程间的通信。
常见的传输层协议包括传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
六、应用层应用层是TCP/IP协议的最高层，它负责为用户提供各种网络服务和应用程序。
在这一层，数据被封装成消息或请求，并通过应用层协议进行传输。
常见的应用层协议包括超文本传输协议（HTTP）、文件传输协议（FTP）和域名系统（DNS）等。
七、总结TCP/IP协议是互联网的基础，它通过分层的结构和各个层次的协议，实现了数据的可靠传输和网络的互联互通。
物理层负责数据的物理传输，数据链路层负责数据的分割和传输，网络层负责数据的路由选择和转发，传输层负责数据的可靠传输，应用层负责为用户提供各种网络服务和应用程序。
以上是对TCP/IP协议的详细解析，希望对您有所帮助。
TCPIP协议详解
TCPIP协议详解TCP/IP协议详解一、引言TCP/IP协议是互联网的核心协议之一，它是一种面向连接的、可靠的、基于分组的协议。
本协议详解旨在对TCP/IP协议的结构、功能和工作原理进行全面的介绍，以便读者能够深入理解和应用该协议。
二、协议结构TCP/IP协议由四个层次构成，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
1. 网络接口层网络接口层负责将数据包从主机发送到网络，并从网络接收数据包。
它定义了物理连接、数据帧格式和地址解析等功能。
2. 网络层网络层负责将数据包从源主机发送到目标主机。
它使用IP协议进行数据包的路由和寻址，确保数据能够正确地传输到目标主机。
3. 传输层传输层负责在源主机和目标主机之间提供端到端的可靠数据传输。
它使用TCP 协议和UDP协议进行数据的分段、重组和错误检测。
4. 应用层应用层是TCP/IP协议的最高层，负责为用户提供各种网络服务。
常见的应用层协议有HTTP、FTP、SMTP等。
三、协议功能TCP/IP协议具有以下主要功能：1. 数据分段和重组传输层使用TCP协议将应用层数据分段，并在目标主机上将分段数据重组成完整的数据。
2. 可靠性传输TCP协议通过序号、确认和重传机制，确保数据能够可靠地传输到目标主机。
3. 流量控制和拥塞控制TCP协议使用滑动窗口和拥塞窗口机制，对数据的发送速率进行控制，以避免网络拥塞和数据丢失。
4. 路由和寻址网络层使用IP协议进行数据包的路由和寻址，确保数据能够正确地传输到目标主机。
5. 地址解析和ARP网络接口层使用地址解析协议（ARP）将IP地址映射为物理地址，以便数据能够正确地发送到目标主机。
四、协议工作原理TCP/IP协议的工作原理如下：1. TCP连接建立在进行数据传输之前，源主机和目标主机需要建立TCP连接。
连接建立过程包括三次握手，即客户端向服务器发送连接请求，服务器回复连接确认，客户端再次回复连接确认。
2. 数据传输一旦TCP连接建立，源主机将数据分段，并通过IP协议将数据包发送到目标主机。
TCPIP协议一网络基础知识
TCPIP协议一网络基础知识TCP/IP协议：网络基础知识TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是一组用于互联网通信的协议集合。
它是互联网的基础，为数据在网络中的传输提供了标准化的方法和规则。
本文将介绍TCP/IP协议的基本概念、结构和工作原理，以及在网络通信中的重要作用。
一、TCP/IP协议的概述TCP/IP协议指的是一组用于将数据从源地址传输到目标地址的规则和约定。
它包括两个核心协议：TCP和IP。
TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的协议，确保数据的可靠传输；而IP （Internet Protocol）是一种无连接的协议，负责数据包的分组和路由。
TCP/IP协议可分为四个层次：应用层、传输层、网络层和物理链路层。
应用层提供了应用程序之间的通信服务，如HTTP、FTP和SMTP 等；传输层通过端口号标识不同的应用程序，为应用程序提供端到端的数据传输服务，如TCP和UDP协议；网络层负责数据包的路由和转发，如IP协议；物理链路层处理传输媒介上的比特流，如以太网和Wi-Fi等。
二、TCP/IP协议的工作原理TCP/IP协议工作的基本原理是将数据分割成小块，然后通过互联网传输到目的地址并重新组装。
整个过程可以分为以下几个步骤：1. 应用程序通过套接字（socket）与传输层建立连接，发送数据请求。
2. 传输层将数据分割成适当大小的数据块，并为每个数据块添加序号和检验和。
3. 网络层根据目标地址将数据包发送到下一个节点，选择最佳的路径和传输方式。
4. 物理链路层将数据包转化为比特流，并通过物理媒介传输到目标地址。
5. 目标地址的物理链路层接收到比特流，并将其转化为数据包。
6. 目标地址的网络层根据协议进行检验和分析，将数据包传递给传输层。
7. 目标地址的传输层根据序号和检验和对数据包进行验证和重组，并将数据传递给应用程序。
tcp ip协议详解
tcp ip协议详解协议名称：TCP/IP协议详解一、引言TCP/IP协议是互联网上最常用的协议之一，它是一种面向连接的协议，用于在网络上可靠地传输数据。
本协议详解旨在提供对TCP/IP协议的全面理解，包括协议的结构、功能和工作原理。
二、协议概述TCP/IP协议是一个由多个协议组成的协议簇，其中主要包括传输控制协议（TCP）和因特网协议（IP）。
TCP负责数据的可靠传输，而IP则负责数据的路由和分组传输。
TCP/IP协议通过将数据分割为多个数据包，并通过互联网将这些数据包从源地址传输到目的地址，实现了全球范围内的数据传输。
三、协议结构1. TCP/IP协议分为四个层次：网络接口层、网络层、传输层和应用层。
- 网络接口层负责将数据包从物理层传输到网络层，包括以太网、无线网络等。
- 网络层负责数据包的路由和分组传输，其中IP协议是网络层的核心协议。
- 传输层负责数据的可靠传输，其中TCP协议是传输层的核心协议。
- 应用层负责应用程序之间的数据传输，包括HTTP、FTP等协议。
2. TCP/IP协议采用分层的设计结构，使得各层之间的功能相互独立，易于扩展和维护。
四、协议功能1. IP协议的功能：- 路由选择：根据网络拓扑和路由表，选择最佳路径将数据包传输到目的地址。
- 分组传输：将数据分割为多个数据包，并在网络中传输。
- 地址分配：为设备分配唯一的IP地址，以便在互联网上进行通信。
2. TCP协议的功能：- 可靠传输：通过使用序号、确认和重传机制，确保数据的可靠传输。
- 流量控制：通过滑动窗口机制，控制发送方的发送速率，避免数据的丢失和拥塞。
- 拥塞控制：通过使用拥塞窗口和拥塞避免算法，控制网络的拥塞程度，保证网络的稳定性和可靠性。
五、协议工作原理1. IP协议的工作原理：- 数据包封装：将数据包封装为IP数据报，并添加源IP地址和目的IP地址。
- 路由选择：根据目的IP地址，通过查找路由表选择最佳路径传输数据包。
1-Internet与TCPIP协议基础解析
172.16.3.1 172.16.3.2
IP: 172.16.3.2 = ???
作用：隐藏底层网络物理地址，以允许给每台主机分配
任意IP地址
组成：1)发送数据时，实现IP地址向MAC地址的映射
2)回答其它机器的ARP请求
第22页
2019/12/6
ARP工作过程
我需要IP地址为176.16.3.2 主机的物理地 址
第13页
2019/12/6
TCP传输控制协议
0
16
31
源端口 (16)
目的端口 (16)
首部长度 (4字节单
位)
序列号 (32) 确认号 (32)
保留(6)
Flags (6)
TCP校验和 (16)
窗口大小 (16) 紧急指针(16)
Options＋ Padding
数据
第14页
2019/12/6
UDP用户报文协议
1.3 个人、家庭和小型办公网络的接入
1.4 双绞线的制作实验
第24页
2019/12/6
用户接入Internet
终端接入Internet要完成两个方面的工作
物理连接：采用合适的线缆、网络接口卡将用户终端与 接入设备连接起来，接入设备再连接到本地ISP网络。 接入方式：xDSL, dial-up, LAN, WLAN, GPRS等。
1 Rc+ 2 Rc-
直 通线
RJ-45 PIN
RJ-45 PIN
1 Tx+
1 Rc+
2 Tx-
2 Rc-
3 Rc+ 6 Rc-
3 Tx+ 6 Tx-
T568A 线序：
1 23 45 67 8 绿白 绿 橙白 蓝 蓝白 橙 棕白 棕
tcp ip协议详解
tcp ip协议详解协议名称：TCP/IP协议详解一、介绍TCP/IP协议是一种网络通信协议，它是互联网的基础协议，用于在网络中传输数据。
本协议旨在详细解释TCP/IP协议的工作原理、数据传输过程和相关概念。
二、TCP/IP协议的组成1. TCP（传输控制协议）- 描述：TCP是一种面向连接的协议，提供可靠的数据传输和错误检测机制。
- 功能：- 分割和重组数据流- 确保数据按顺序传输- 提供可靠的错误检测和纠正- 运行方式：三次握手建立连接，四次挥手断开连接。
2. IP（互联网协议）- 描述：IP是一种无连接的协议，负责将数据包从源主机发送到目标主机。
- 功能：- 将数据分割为数据包并添加源和目标地址- 路由选择：选择最佳路径将数据包传输到目标主机- 版本：IPv4和IPv6三、TCP/IP协议的工作原理1. 数据传输过程- TCP层：- 将数据分割为适当的数据块（称为段）- 添加TCP头部，包含源端口、目标端口和序列号等信息- 发送段到网络层- IP层：- 将TCP段封装为数据包（称为IP数据报）- 添加IP头部，包含源IP地址和目标IP地址等信息- 发送数据包到网络- 网络层：- 通过路由选择算法选择最佳路径- 将数据包传输到目标主机- 目标主机接收到数据包后，按照相反的顺序进行解封装，将数据包逐层传递到应用层。
2. 概念解释- 端口：用于标识应用程序或服务的数字，范围从0到65535。
- IP地址：用于标识网络中的设备，IPv4地址由32位二进制数组成，IPv6地址由128位二进制数组成。
- 数据包：在网络中传输的数据单元，包含数据和控制信息。
- 路由选择：选择传输数据包的最佳路径的过程。
- 三次握手：建立TCP连接的过程，包括客户端发送连接请求、服务器确认请求和客户端确认连接。
- 四次挥手：断开TCP连接的过程，包括客户端发送断开请求、服务器确认请求、服务器发送断开通知和客户端确认断开。
TCPIP协议详解
TCPIP协议详解协议名称：TCP/IP协议详解一、引言TCP/IP协议是互联网上最常用的协议之一，广泛应用于计算机网络通信中。
本协议详解将从协议的概述、协议层次结构、协议功能、协议数据格式等多个方面进行详细介绍。
二、协议概述TCP/IP协议是一个网络通信协议簇，由两个主要协议组成：传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）。
TCP负责数据的可靠传输，而IP则负责数据的路由和寻址。
三、协议层次结构TCP/IP协议采用分层结构，共分为四层：应用层、传输层、网络层和链路层。
1. 应用层：提供应用程序之间的通信服务，包括HTTP、FTP、SMTP等协议。
2. 传输层：负责数据的可靠传输，主要有TCP和UDP两种协议。
3. 网络层：负责数据的路由和寻址，主要有IP协议。
4. 链路层：负责数据在物理媒介上的传输，主要有以太网、无线局域网等协议。
四、协议功能TCP/IP协议具有以下主要功能：1. 可靠传输：TCP协议通过序列号、确认应答、重传机制等实现数据的可靠传输。
2. 路由和寻址：IP协议通过IP地址实现数据的路由和寻址，确保数据能够正确到达目的地。
3. 分包和重组：TCP/IP协议能够将大数据包分割成小的IP数据包进行传输，并在目的地重新组装。
4. 错误检测和纠正：TCP/IP协议通过校验和、序列号等机制实现数据的错误检测和纠正。
5. 流量控制和拥塞控制：TCP协议通过滑动窗口和拥塞控制算法实现网络流量的控制。
五、协议数据格式TCP/IP协议的数据格式如下：1. IP数据包格式：- 版本号：指示IP协议的版本。
- 头部长度：指示IP头部的长度。
- 服务类型：指示数据包的优先级和服务质量。
- 总长度：指示整个IP数据包的长度。
- 标识、标志和片偏移：用于分包和重组。
- 寿命：指示数据包在网络中的生存时间。
- 协议：指示上层协议，如TCP或UDP。
- 头部校验和：用于校验IP头部的完整性。
- 源IP地址和目的IP地址：指示数据包的源和目的地址。
tcp ip协议详解
tcp ip协议详解协议名称：TCP/IP协议详解一、引言TCP/IP协议是互联网中最常用的协议之一，它是一种面向连接的协议，用于在网络中传输数据。
本协议详解旨在深入探讨TCP/IP协议的工作原理、组成部分以及相关的概念和技术。
二、协议概述1. TCP/IP协议的定义：TCP/IP协议是一种基于分组交换的网络协议，由传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）组成。
2. TCP/IP协议的作用：TCP/IP协议用于在网络中建立可靠的连接，确保数据的正确传输，并实现网络中的路由和寻址功能。
三、TCP/IP协议的组成部分1. 互联网层a. IP协议：负责网络中的寻址和路由功能，将数据包从源地址传输到目标地址。
b. ICMP协议：用于网络中的错误报告和网络状况的探测。
c. ARP协议：用于将IP地址转换为物理地址。
2. 传输层a. TCP协议：提供面向连接的可靠数据传输，通过三次握手建立连接，通过四次挥手关闭连接。
b. UDP协议：提供无连接的不可靠数据传输，适用于实时性要求高的应用。
3. 网络层a. IP协议：负责将数据包从源地址传输到目标地址，实现数据包的分组和重组。
b. ICMP协议：用于网络中的错误报告和网络状况的探测。
c. ARP协议：用于将IP地址转换为物理地址。
4. 链路层a. 以太网协议：用于在物理网络中传输数据包。
b. PPP协议：用于在拨号网络中传输数据包。
四、TCP/IP协议的工作原理1. TCP/IP协议的连接建立过程：a. 客户端向服务器发送连接请求（SYN包）。
b. 服务器收到请求后，回复确认连接（SYN-ACK包）。
c. 客户端收到确认后，再次回复确认连接（ACK包）。
d. 连接建立成功，双方开始传输数据。
2. TCP/IP协议的数据传输过程：a. 数据被分割成小的数据包，并加上序列号和校验和。
b. 数据包通过网络传输到目标地址。
c. 目标地址收到数据包后，根据序列号进行排序和重组。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
172.16.3.1 172.16.3.2
IP: 172.16.3.2 = ???
➢作用：隐藏底层网络物理地址，以允许给每台主机分配
任意IP地址
➢组成：1)发送数据时，实现IP地址向MAC地址的映射
2)回答其它机器的ARP请求
第22页
2020/10/9
ARP工作过程
我需要IP地址 为176.16.3.2 主机的物理地 址
2020/10/9
基于AS的互联网结构
R1
R3
AS 1 R2
AS 2 R4
R5
R6
两台AS边界路由器之间的链路可 以是一条点到点的直连链路，也 可以是一条由两层网络提供的虚 拟链路（如Ethernet、ATM、FR 等）。
Internet
一个新的AS只要连接到另一个 已经连接在Internet上的AS网 络，它就成为了Internet的一 部分 ！
第6页
2020/10/9
基于ISP互联的网络结构
Campus Network
Metropolitan Network
ISP1 Backbone Network
S
L C
RAS
DSLAM
Metropolitan Network
ISP2 Backbone Network
WiFi
BTS
GPRS Network
2020/10/9
应用层
应用层
传输层 网络层 网络接口层
文件传输
- TFTP - FTP E-Mail - SMTP 远程登录
- Telnet 网络管理
- SNMP 名称管理
- DNS
第11页
2020/10/9
传输层
应用层 传输层 网络层 网络接口层
Transmission Control Protocol (TCP)
1.3 个人、家庭和小型办公网络的接入
1.4 双绞线的制作实验
第24页
2020/10/9
用户接入Internet
终端接入Internet要完成两个方面的工作
物理连接：采用合适的线缆、网络接口卡将用户终端与 接入设备连接起来，接入设备再连接到本地ISP网络。 接入方式：xDSL, dial-up, LAN, WLAN, GPRS等。
目的IP地址 (32)
Options＋Padding
数据
第18页
2020/10/9
协议类型字段
传输层 网络协议号
通过协议类型的内容决定目的地的上层协议类型，以进 行正确的分组交付。
第19页
2020/10/9
Application Transport
1
ICMP
IP
Data Link
第34页
2020/10/9
制作步骤-拨线
将裸露的双绞线中的橙色线对拨向自己的前方，棕色线对 拨向自己的方向，绿色线对剥向左方，蓝色线对剥向右方。
第30页
2020/10/9
双绞线—分类
类型
主要应用
注释
UTP cat 1 （2对）语音信号，RS-232，小于1Mkhz。 UTP cat 2 （4对）小于4Mhz，AppleTalk，IBM专用网络 UTP cat 3 10Base－T， 100Base－T4， 4Mbps Token Ring，
Unknown host hostname
Request timed out
通常是在源端到目的地之间的路由出 现了故障。
域名解析无法解析主机名，或主机名 写错。
域名解析可以正确解析主机名，但远 端主机没收到，或收到不响应。
第21页
2020/10/9
ARP工作机制
我需要IP地址 为172.16.3.2 主机的物理地 址
第13页
2020/10/9
TCP传输控制协议
0
16
31
源端口 (16)
目的端口 (16)
序列号 (32)
首部长度 (4字节单
位)
确认号 (32)
保留(6)
Flags (6)
TCP校验和 (16)
窗口大小 (16) 紧急指针(16)
Options＋ Padding
数据
第14页
2020/10/9
UDP用户报文协议
Internet与TCP/IP协议基础
主要内容
1.1 Internet概述
1.2 TCP/IP协议基础 1.3 个人、家庭和小型办公网络的接入 1.4 双绞线的制作实验
第2页
2020/10/9
Internet的定义
定义：采用TCP/IP协议的全球计算机网络互联系统， 即公众互联网，也叫“network of networks”。 Internet互联了数以亿计的终端设备，这些设备可以 是PC、服务器、TV、PDA、蜂窝手机等。 Internet与传统电话网的最大区别： 通用性 开放性
私有地址
A类 10.0.0.0 --10.255.255.255 B类 172.16.0.0--172.31.255.255 C类 192.168.0.0--192.168.255.255
第27页
2020/10/9
主要内容
1.1 Internet概述 1.2 TCP/IP协议基础 1.3 个人、家庭和小型办公网络的接入
ANSI/TIA/EIA
ANSI/TIA/EIA ANSI/TIA/EIA
UTP cat 6 100Base-TX，1000Base-T，10 Gigabit Ethernet*， 200Mhz，21db
ANSI/TIA/EIA
注： ANSI（美国国家标准协会） EIA/TIA（电气工业协会／电信工业协会）
是否面向连接 是否提高可靠性
是否流量控制 传输速度 协议开销
TCP 面向连接 可靠传输 流量控制
慢 大
UDP 无连接 不提供可靠性 不提供流量控制
快 小
第16页
2020/10/9
网络层
应用层 传输层 网络层 网络接口层
Internet Protocol (IP) 地址解析/反向解析协议（ARP/RARP） 互联网控制消息协议（ICMP）
第3页
2020/10/9
Internet的物理组件
主机：属于终端单元 路由器和交换机（数据链路层交换机）：属于网络 单元 安全设备：防火墙，IDS/IPS等
第4页
2020/10/9
AS系统
AS ( Autonomous System）是由一个机构管理控制的路由器 和网络的集合，由唯一的AS 号标识（最大为65535）。
IGPs: RIP, OSPF, IS-IS EGPs: BGP，EGP
Autonomous System 65000
Autonomous System 65501
AS内部使用相同的路由协议交换路由信息。
AS 内部使用相同策略、相同路径度量方法来选路、处理分组
AS之间通过外部网关协议交互路由信息。
第5页
第25页
2020/10/9
用户接入Internet（续）
逻辑连接：对终端进行TCP/IP配置，这些信息都由本 地ISP提供。
第26页
2020/10/9
家庭和小型办公网络的接入
解决思路：采用具有路由、NAT、DHCP等功能的互连设 备将该环境中的设备互联成一个局域网，并通过设备的广 域网口将局域网连接到本地ISP中。设备的广域网口拥有 ISP提供的公网IP地址、网关地址、DNS服务器的IP地址； 设备的局域网口通常处于同一私有地址网段。
User Datagram Protocol (UDP)
第12页
2020/10/9
端口号
F Application T
Layer P
TSD E MN LT S NP E T
TS FN TM PP
21 23 25
Transport
Layer
TCP
53 69 161 UDP
端口号
➢ 端口号用来标示互相通信的应用进程 ➢ 服务器一般都是通过知名端口号来识别应用进程的
第31页
2020/10/9
连接方式—RJ45
交 叉线
RJ-45 PIN
RJ-45 PIN
1 Rx+
3 Tx+
2 Rc-
6 Tx-
3 Tx+ 6 Tx-
1 Rc+ 2 Rc-
直 通线
RJ-45 PIN
RJ-45 PIN
1 Tx+
1 Rc+
2 Tx-
2 Rc-
3 Rc+ 6 Rc-
3 Tx+ 6 Tx-
Physical
ICMP
Destination Unreachable Echo (Ping) Other
ICMP工作在网络层，实际中扮演 了网络层的差错报告机制
第20页
2020/10/9
ICMP差错消息的含义
常见错误消息表
错误消息
可能的问题
Destination host unreachable
Ethernet PPP FR ATM X.25
HDLC E1
TCP/IP Model
T
H T T p
F T P
S M T P
e l n e
t
T F T p
S N M p
D H C P
B O O T P
TCP
UDP
ICMP IP ARP
TCP/IP的典型沙漏模型
提供应用进 程使用网络 服务的接口
提进务提主信供程供机服进通主的务程信机通（到服到编 址、路由 二和进转制发数功据能） 流传输，物 理介质访问 控制