TCPIP协议及IP地址规划精品PPT课件
合集下载
《TCPIP协议》PPT课件
TCP帧结构 帧结构
0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 -------------------------------+-------------------------------+ +-------------------------------+-------------------------------+ | Source Port | Destination Port | -------------------------------+-------------------------------+ +-------------------------------+-------------------------------+ | Sequence Number | ---------------------------------------------------------------+ +---------------------------------------------------------------+ | Acknowledgment Number | +-------+-----------------------+-------------------------------+ -------+-----------------------+-------------------------------+ | Data | |U|A|P|R|S|F| | | Offset| Reserved |R|C|S|S|Y|I| Window | | | |G|K|H|T|N|N| | -------+-----------------------+-------------------------------+ +-------+-----------------------+-------------------------------+ | Checksum | Urgent Pointer | -------------------------------+---------------+---------------+ +-------------------------------+---------------+---------------+ | Options | Padding | -----------------------------------------------+---------------+ +-----------------------------------------------+---------------+ | data | ---------------------------------------------------------------+ +---------------------------------------------------------------+
《TCPIP协议》课件
数字签名应用
数字签名可以应用于数据的完整性验证和身份认证过程，如数字证书用于验证网站的身份 ，数字签名用于验证软件和文件的来源和完整性等。
06
TCP/IP协议的发展趋势
IPv6的发展与推广
IPv6是下一代互联网协议，具有更大的地址空间和更高的安全性，能够解决IPv4 地址耗尽的问题。IPv6的推广和应用已经成为全球互联网发展的重要趋势。
发给收件人的邮件服务器，收件人通过邮件客户端应用程序下载和阅读邮件。
文件传输协议（FTP）
总结词
文件传输协议是TCP/IP协议中用于文 件传输的标准协议，它使用FTP命令 来传输文件。
详细描述
FTP允许用户在本地计算机和远程服 务器之间上传、下载和管理文件。 FTP服务器通常需要用户名和密码进 行身份验证，以确保文件的安全性。
IP数据报的路由选择
路由选择的概念
路由选择的原则
路由选择是指数据报在网络中的传输 路径选择，由路由器根据路由表进行 决策。
路由选择的原则包括最短路径、最少 跳数、最低成本等，路由器根据这些 原则选择最佳路径进行数据报的转发 。
路由表的构建
路由表是路由器中存储的路径信息表 ，根据路由协议（如RIP、OSPF等） 动态构建。路由器根据路由表选择最 佳路径转发数据报。
网络安全技术的进一步发展
随着互联网的普及和发展，网络安全问题越来越突出。网 络安全技术的进一步发展已经成为互联网技术的重要方向 之一。
网络安全技术的发展包括防火墙、入侵检测、加密技术等 。这些技术的发展和应用可以有效提高网络的安全性和可 靠性，保护用户的信息安全和隐私。
THANKS
TCP的流量控制与拥塞控制
TCP流量控制
流量控制是为了防止发送方把接收方的接收能力浪费掉而设置的机制。TCP使用滑动窗口机制进行流量控制。当 接收窗口为0时，发送方停止发送数据；当接收窗口大于0时，发送方继续发送数据。
数字签名可以应用于数据的完整性验证和身份认证过程，如数字证书用于验证网站的身份 ，数字签名用于验证软件和文件的来源和完整性等。
06
TCP/IP协议的发展趋势
IPv6的发展与推广
IPv6是下一代互联网协议，具有更大的地址空间和更高的安全性，能够解决IPv4 地址耗尽的问题。IPv6的推广和应用已经成为全球互联网发展的重要趋势。
发给收件人的邮件服务器，收件人通过邮件客户端应用程序下载和阅读邮件。
文件传输协议（FTP）
总结词
文件传输协议是TCP/IP协议中用于文 件传输的标准协议，它使用FTP命令 来传输文件。
详细描述
FTP允许用户在本地计算机和远程服 务器之间上传、下载和管理文件。 FTP服务器通常需要用户名和密码进 行身份验证，以确保文件的安全性。
IP数据报的路由选择
路由选择的概念
路由选择的原则
路由选择是指数据报在网络中的传输 路径选择，由路由器根据路由表进行 决策。
路由选择的原则包括最短路径、最少 跳数、最低成本等，路由器根据这些 原则选择最佳路径进行数据报的转发 。
路由表的构建
路由表是路由器中存储的路径信息表 ，根据路由协议（如RIP、OSPF等） 动态构建。路由器根据路由表选择最 佳路径转发数据报。
网络安全技术的进一步发展
随着互联网的普及和发展，网络安全问题越来越突出。网 络安全技术的进一步发展已经成为互联网技术的重要方向 之一。
网络安全技术的发展包括防火墙、入侵检测、加密技术等 。这些技术的发展和应用可以有效提高网络的安全性和可 靠性，保护用户的信息安全和隐私。
THANKS
TCP的流量控制与拥塞控制
TCP流量控制
流量控制是为了防止发送方把接收方的接收能力浪费掉而设置的机制。TCP使用滑动窗口机制进行流量控制。当 接收窗口为0时，发送方停止发送数据；当接收窗口大于0时，发送方继续发送数据。
《TCPIP协议详解》课件
04
05
链路层负责处理网络接口和 硬件细节，如以太网协议。
02
网络接口层
物理层
物理层功能
物理层负责传输原始比特流，实现比特流的 传输与接收。
物理层设备
物理层设备包括各种传输媒介，如双绞线、 同轴电缆、光纤等。
物理层协议
物理层协议定义了比特流传输的电气特性、 机械特性、功能特性等。
物理层与数据链路层的关系
层次，每个层次都有明确的任务和功能。
TCP/IP协议的层次结构
应用层负责处理特定的应用 程序细节，如HTTP、FTP等
协议。
TCP/IP协议分为四个层次： 应用层、传输层、网络层和
链路层。
01
02
03
传输层负责提供端到端的数 据传输服务，如TCP和UDP
协议。
网络层负责数据包的路由和 寻址，如IP协议。
《TCPIP协议详 解》PPT课件
目录
• TCP/IP协议概述 • 网络接口层 • 网际层 • 传输层 • 应用层 • TCP/IP协议的应用与发展
01
TCP/IP协议概述
TCP/IP协议的起源
TCP/IP协议起源于上世纪70年 代，最初是为了满足
ARPANET网络的需求而开发 的。
随着互联网的不断发展， TCP/IP协议逐渐成为全球范 围内广泛使用的通信协议标
POP协议用于从邮件服务器接收电子 邮件，允许用户下载邮件到本地计算 机上。
POP命令
POP协议定义了一组命令，用于在邮 件客户端和服务器之间进行通信和控 制邮件下载和管理。
06
TCP/IP协议的应用与发 展
TCP/IP协议的应用场景
互联网通信
TCP/IP协议是互联网的基础， 用于实现全球范围内的数据传
协议TCPIP与IP路由精品PPT课件
12.10.2020 15:51:12
网络操作系统高级管理
计算机应用系 16
OSPF
开放最短路径优先(Open Shortest Path First，OSPF)协议则是典型的基于链路状 态算法的路由协议。OSPF可以将网络分成 不同的区域并作用在这些区域中，这些区 域也称为自治系统AS(与对整个Internet划 分自治系统的做法类似，这里是把自治系 统再划分为更小的多个系统)。当源地址与 目标地址在同一区域时，使用域内路由选 择；在不同区域时，使用域间路由选择。
TCP/IP协议与IP路由
12.10.2020 15:50:44
网络操作系统高级管理
计算机应用系 1
TCP/IP与OSI的七层模型的对比
OSI 七层模型 第七层：应用层 第六层：表示层 第五层：会话层 第四层：传输层 第三层：网络层
第二层：链路层 第一层：物理层
12.10.2020 15:50:45
12.10.2020 15:50:59
网络操作系统高级管理
计算机应用系 9
自治系统
一个AS也是一个互连网络，在AS内部的路 由器．只要知道本AS中各目标网络怎样到 达就可以了；而在AS之间，则通过AS边界 上的路由器交换路由信息。这样就可提高 路由的效率。用在AS内部的路由协议称为 内部路由协议，而用在AS边界路由器上的 路由协议称为外部路由协议。
12.10.2020 15:50:49
网络操作系统高级管理
计算机应用系 4
路由协议
路由协议是指通过使用不同的路由算法来 选择最优路由的协议，全称路由选择协议。
它控制路由器的路由表的自动生成，使路 由器相互交换网络上的路由信息。常用的 路由协议有RIP，IGRP，OSPF，BGP和 EGP等。
TCPIP网络与协议 课件 第3章 IP地址
பைடு நூலகம்
第3章 IP地址
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 IP地址概述 分类IP地址 特殊IP地址 私有网络地址 IP地址配置 子网及子网掩码 超网 无类地址
3.3 特殊IP地址
在IP地址中有些地址并不是用来标识主机的， 这些地址具有特殊意义。 特殊地址： 网络地址 直接广播地址 有限广播地址 本网络地址 环回地址
A类
B类 188.6.0.0
C类 206.8.2.0
206.8.2.255
206.8.2.0
206.8.2.255
每个网络都要占用两个IP地址，一个用于标识网络， 一个用于网络广播。每个网络使用该网络地址块的 起始地址作为网络地址，该地址仅作为网络的标识， 主要用在网络路由中。网络地址块的结束地址被用
图3-5给出了多宿主设备的地址配置。
203.16.21.0 203.16.21.1 203.16.20.0 203.16.20.1 203.16.22.1 203.16.22.0 图 3-5 IP 地址标识网络连接 203.16.22.2 路由器 多宿主主机 203.16.21.2
因特网地址是由中央管理机构进行分配的。一 个组织加入因特网时，从因特网的网络信息中 心InterNIC获得网络前缀，然后负责组织内部 的地址分配。这样，既解决了全局唯一性问题， 又分散了管理负担。
3．受限广播地址
直接广播要求发送方必须知道信宿网络的网络号。 但有些主机在启动时，往往并不知道本网络的网络 号，这时候如果想要向本网络广播，只能采用受限 广播地址（Limited Broadcast Address）。 受限广播地址是在本网络内部进行广播的一种广播 地址。TCP/IP规定，32比特全为“1”的IP地址用于 本网络内的广播。 受限广播地址的一般表达式为： {<Network-number>，<Host-umber>}={-1, -1} 其点分十进制表示为：255.255.255.255。 受限广播地址只能作为目的地址。 路由器隔离受限广播，不对受限广播分组进行转发。 也就是说因特网不支持全网络范围的广播。
第3章 IP地址
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 IP地址概述 分类IP地址 特殊IP地址 私有网络地址 IP地址配置 子网及子网掩码 超网 无类地址
3.3 特殊IP地址
在IP地址中有些地址并不是用来标识主机的， 这些地址具有特殊意义。 特殊地址： 网络地址 直接广播地址 有限广播地址 本网络地址 环回地址
A类
B类 188.6.0.0
C类 206.8.2.0
206.8.2.255
206.8.2.0
206.8.2.255
每个网络都要占用两个IP地址，一个用于标识网络， 一个用于网络广播。每个网络使用该网络地址块的 起始地址作为网络地址，该地址仅作为网络的标识， 主要用在网络路由中。网络地址块的结束地址被用
图3-5给出了多宿主设备的地址配置。
203.16.21.0 203.16.21.1 203.16.20.0 203.16.20.1 203.16.22.1 203.16.22.0 图 3-5 IP 地址标识网络连接 203.16.22.2 路由器 多宿主主机 203.16.21.2
因特网地址是由中央管理机构进行分配的。一 个组织加入因特网时，从因特网的网络信息中 心InterNIC获得网络前缀，然后负责组织内部 的地址分配。这样，既解决了全局唯一性问题， 又分散了管理负担。
3．受限广播地址
直接广播要求发送方必须知道信宿网络的网络号。 但有些主机在启动时，往往并不知道本网络的网络 号，这时候如果想要向本网络广播，只能采用受限 广播地址（Limited Broadcast Address）。 受限广播地址是在本网络内部进行广播的一种广播 地址。TCP/IP规定，32比特全为“1”的IP地址用于 本网络内的广播。 受限广播地址的一般表达式为： {<Network-number>，<Host-umber>}={-1, -1} 其点分十进制表示为：255.255.255.255。 受限广播地址只能作为目的地址。 路由器隔离受限广播，不对受限广播分组进行转发。 也就是说因特网不支持全网络范围的广播。
《TCPIP协议详解》课件
《TCPIP协议详解》PPT课 件
探索TCP/IP协议的奥秘，了解其概述、定义、基本原理、组成、层次结构、 主要功能及在计算机网络中的应用。
TCP/IP协议概述
了解TCP/IP协议的起源和作用，它是如何成为互联网通信的基石。
TCP/IP协议的定义
探讨TCP/IP协议的具体定义和标准化过程，以及它与其他网络协议的关系。
TCP/IP协议的基本原理
揭示TCP/IP协议的核心原理，包括分组交换、可靠传输、拥塞控制等关键概 念。
TCP/IP协议的组成
深入研究TCP/IP协议的各个组成部分，如IP、TCP、UDP等协议的功能和特点。
TCP/IP协议的层次结构
解析TCP/IP协议的分层结构，从物理层到应用层的各个层次的责任和作用。
TCP/IP协议的主要功能
详细介绍TCP/IP协议的主要功能，包括地址分配、路由选择、数据传输等关 键功能。
TCP/IP协议在计算机网络中的 应用
探索TCP/IP协议在实际计算机网络中的应用场景，如互联网、局域网、广域 网等的案例分析。
ห้องสมุดไป่ตู้
探索TCP/IP协议的奥秘，了解其概述、定义、基本原理、组成、层次结构、 主要功能及在计算机网络中的应用。
TCP/IP协议概述
了解TCP/IP协议的起源和作用，它是如何成为互联网通信的基石。
TCP/IP协议的定义
探讨TCP/IP协议的具体定义和标准化过程，以及它与其他网络协议的关系。
TCP/IP协议的基本原理
揭示TCP/IP协议的核心原理，包括分组交换、可靠传输、拥塞控制等关键概 念。
TCP/IP协议的组成
深入研究TCP/IP协议的各个组成部分，如IP、TCP、UDP等协议的功能和特点。
TCP/IP协议的层次结构
解析TCP/IP协议的分层结构，从物理层到应用层的各个层次的责任和作用。
TCP/IP协议的主要功能
详细介绍TCP/IP协议的主要功能，包括地址分配、路由选择、数据传输等关 键功能。
TCP/IP协议在计算机网络中的 应用
探索TCP/IP协议在实际计算机网络中的应用场景，如互联网、局域网、广域 网等的案例分析。
ห้องสมุดไป่ตู้
计算机网络-TCPIP协议族精品PPT课件
I/G U/L
46bits
郑州大学 信息工程学院
• 一台主机根据帧的目的地址来判断是否应 该接收该帧。当一主机（确切地说，应该 是网卡）接收到一个帧，首先将帧的目的 地址与自己的物理地址进行比较。若该帧 的目的地址与自己的物理地址相同，或者 帧的目的地址为局域网的广播地址或多播 MAC地址时，则接收该帧，并将帧的数据 部分上传到IP协议或其它协议。否则，丢 弃该帧。
郑州大学 信息工程学院
• 物理地址有三种类型：单播地址、多播地址和 广播地址。单播地址用于标识唯一一个以太网
节点，多播地址表示多个节点，广播地址表示
连接在该以太网上的所有节点。
• 若物理地址的第一字节的最低位称为I/G （Individual/Group）位，当I/G位为0时， 表示是一个单播地址。当I/G位为1时，表示 是一个多播地址。若48位地址全为1，表示是 广播地址。
• 若物理网络是一个局域网（例如以太网），则 要在网络接口层上运行以太网协议。
• 当使用点到点线路时（例如，通过Modem和电 话线接入因特网），则在网络接口层运行SLIP 和PPP协议。
郑州大学 信息工程学院
2.1.1 以太网协议
以太网是1973年由美国施乐（Xerox） 公司开发的，当时的数据传输速率是 10Mbps，而目前的以太网能够达到更高的 速率，例如快速以太网（100Mbps）、千兆 以太网（1000Mbps）等等。 • 本节概述一下以太网的媒体访问控制机制， 以及以太网的帧格式。
如，以太网，点到点线路等等。这也体现了 TCP/IP协议与网络的物理特性无关的灵活性。
郑州大学 信息工程学院
• 在发送节点，网络接口层将上层的数据封装成 帧后发送到网络上。
• 数据帧到达接收节点时，接收节点的网络接口 层对数据帧拆封，根据帧中的物理地址决定是 将帧中的数据上传到网际层，还是丢弃该帧。
第一章第二节TCPIP基础与IP地址规划(技术版)精品PPT课件
IP地址唯一标示一台网络设备 私有IP地址
IP地址介绍
10.110.192.111
20.130.188.144
IP地址分类
Modem、ISDN终端适配器 CSU/DSU、广域网交换机
物理层
物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输距离等。 物理层线缆：
同轴电缆(coaxical cable)：细缆和粗缆 双绞线(twisted pair)：UTP、STP 光纤(fibre) 无线电波(wireless radio)：无线局域网WLAN
IEEE802.1 基本局域网问题 IEEE802.2 定义LLC子层 IEEE802.3 以太网标准 IEEE802.4 令牌总线网 IEEE802.5 令牌环网
以太网交换机
WAN与数据链路层
WAN数据链路层标准：
HDLC PPP ISDN X.25 Frame Relay
WAN数据链路层设备：
无需建立连接 资源动态分配
网络层协议操作
A
Router A 网络层 数据链路层 物理层
D
C
B Router B 网络层
数据链路层 物理层
E Router C 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
IP报文格式
版本 报文长度 服务类型
标示符
生存时间
协议
网络层地址由两部分地址组成：网络层地址和主机地址。网络层 地址是全局唯一的。
路由协议与可路由协议
N1 N1.H1
N1.H2
可路由协议：IP、IPX 路由协议： RIP、OSPF、BGP等
N2.H1 N2
面向连接和无连接的服务
面向连接的服务：适合延迟敏感性应用
- 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)。
Layer
TCP
UDP
OSI层次
应用层 表示层 会话层
传输层
网络层 Internet
Layer
IGMP ICMP
IP
ARP RARP
网络层
网络接口层 Network Interface
Layer
ATM
PPP ...
Ethernet
物理连接
数据链路层 物理层
OSI与TCP/IP的关系
交换技术
相同点
TCP/IP
TCP/IP的网络层
交换技术
ICMP是一个在IP主机、路由器之间产生并传递控制消息的协议，这些控制消息包括各种网络差错 或异常的报告，比如主机是否可达、网络连通性、路由可用性等。设备发现网络问题后，产生的 ICMP消息会被发回给数据最初的发送者，以便他了解网络状况。
ICMP并不直接传送数据，也不能纠正网络错误，但作为一个辅助协议它的存在仍很有必要。因为 IP自身没有差错控制的机制，ICMP能帮助我们判断出网络错误的所在，快速解决问题。
TCP/IP中的应用层
交换技术
▪ TCP/IP协议的最高层 ▪ 通过使用其下各层提供的服务，直接向用户提供服务，是
计算机网络与用户之间的接口。 ▪ Web浏览、电子邮件、文件传输、远程登录等。 ▪ HTTP、SMTP、FTP、TFTP等。
TCP/IP中的传输层
交换技术
传输层利用网络层所提供的服务向上层提供可靠的端到端数据传输。 传输层包含两个协议——TCP和UDP。主要功能有两个：
交换技术
IP地址规划
学习目标
▪ 了解IP地址的组成结构及其类型 ▪ 了解IP地址的配置及其查询
▪ 能根据应用需求选择合适的IP地址段 ▪ 能根据需求对IP地址进行划分和汇总
一是分割（发送时）与重组（接收时）上层应用程序产生的数据。分割后的 数据附加上传输层的控制信息，这些附加的控制信息由于是加在应用层数据 的前面，因此叫做头部信息；
二是为通信双方建立端到端的连接。为了知道自己在为哪个上层的应用程序 服务，将数据准确的送达目标程序，有必要对应用程序进行标识，这个标识 就是端口号。
交换技术
TCP/IP协议结构
OSI七层模型
交换技术
网络层次
功能
典型设备
应用层
网络服务与使用者应用程序的接口
表示层
定义数据格式，数据安全，压缩方式
会话层
建立、管理和终止会话
传输层
建立端到端连接，标识应用程序
网络层
网络编址，并基于此地址进行网络系统间 的路径选择
实现在物理链路上建立、撤销、标识逻辑
数据链路层 链路，及链路复用和差错校验等功能。
TCP/IP协议
▪ TCP/IP：一个协议族 ▪ TCP：传输控制协议 ▪ IP：网际协议 ▪ 与TCP/IP相关的协议和应用程序
交换技术
TCP/IP协议栈
交换技术
TCP/IP层次
协议
应用层 Application
Layer
FTP ... Telnet
SMTP
SNMP ... DNS
传输层 Transport
OSI
分层 服务机制
不同点
分层
框架/协议
通用性 市场应用
TCP/IP与OSI都采用了层次结构。
二者都可以提供面向连接和无连接两种服务机制。（这两种机制将在 传输层一节中说明）
TCP/IP
OSI
四层 层次对应关系如上图，各层功能与 OSI对应层次相似。
TCP/IP应英特网的需求产生，先 研发协议，在发展之前并没有定义 严谨的框架。 目前已有大量成熟的协议和应用。
不适用于非TCP/IP网络。
七层 通常我们说的二层、三层协议， 二层、三层设备，指的是OSI的 层
OSI先定义功能完整的架构，再 根据架构发展相应的协议。 可以说OSI只是理论模型，本身 不是标准。它没有成熟的产品， 是制定标准时所使用的概念性框 架。
通用性高。统 的国际互联标准
TTL=3 Echo request
③
SIP:R3 TTL exceeded
目标主机B
IP包头 ICMP包
SIP：Source IP
TTL=4 Echo request
④
SIP:B Echo reply
TCP/IP的网络接口层
交换技术
▪ TCP/IP协议的最底层 ▪ 负责数据帧的发送与接收。 ▪ 以太网、X.25、帧中继、ATM、PPP等。
端口号
F TS DTS
应用层
T E MN F N P L T S TM
NP
PP
E
T
传输层
21 23 25 53 69 161
TCP
UDP
端口号
TCP/IP的网络层
交换技术
TCP/IP的网络层主要功能是编址（IP地址）、路由、数据打包。网络层包含5个协议，其中IP是核心 协议。
IP——Internet Protocol，网际协议。IP赋予主机IP地址，以便完成对主机的寻址；它与各种路由 协议协同工作，寻找目的网络的可达路径；同时IP还能对数据包进行分片和重组。IP协议不关心数 据报文的内容，提供无连接的、不可靠的服务。
TCP/IP协议
交换技术
▪ 在TCP/IP协议结构中，IP是一个网络层协议，它是为实现 计算机网络中主机之间的通信而设计的。
▪ 目前广泛使用的IP是第四版，即IPv4。 ▪ IPv6扩充了IPv4的地址空间，对IPv4协议的很多方面做了
改进。 ▪ 后续章节中除特别说明外，均以IPv4为基础进行介绍。
A Ping B
Echo request
源主机A
Echo replay
目标主机B
TCP/IP的网络层
交换技术
A Tracert B
R1
R2
R3
源主机A TTL=1 Echo request
① SIP:R1 TTL exceeded
TTL=2 Echo request
②
SIP:R2 TTL exceeded
ICMP——Internet Control Message Protocol，网际控制消息协议。ICMP为IP通信提供诊断和 错误报告功能。
ARP——Address Resolution Protocol，地址解析协议。通过已知的IP地址去获取MAC地址。
IP主要功能图
寻径
编址 172.16.33.65
同时通过物理地址完成寻址。
路由器
以太网交换机 网桥 网卡
物理层
物理介质的物理特性
HUB、光纤、 双绞线等
相关协议
FTP、Telnet、 SMTP等
JPEG、ASCⅡ、 HTML等
SQL、RPC、 NFS等
TCP、UDP、SPX
IP、IPX
Frame Relay、 PPP、ATM等
RS232、V.35等
TCP
UDP
OSI层次
应用层 表示层 会话层
传输层
网络层 Internet
Layer
IGMP ICMP
IP
ARP RARP
网络层
网络接口层 Network Interface
Layer
ATM
PPP ...
Ethernet
物理连接
数据链路层 物理层
OSI与TCP/IP的关系
交换技术
相同点
TCP/IP
TCP/IP的网络层
交换技术
ICMP是一个在IP主机、路由器之间产生并传递控制消息的协议，这些控制消息包括各种网络差错 或异常的报告，比如主机是否可达、网络连通性、路由可用性等。设备发现网络问题后，产生的 ICMP消息会被发回给数据最初的发送者，以便他了解网络状况。
ICMP并不直接传送数据，也不能纠正网络错误，但作为一个辅助协议它的存在仍很有必要。因为 IP自身没有差错控制的机制，ICMP能帮助我们判断出网络错误的所在，快速解决问题。
TCP/IP中的应用层
交换技术
▪ TCP/IP协议的最高层 ▪ 通过使用其下各层提供的服务，直接向用户提供服务，是
计算机网络与用户之间的接口。 ▪ Web浏览、电子邮件、文件传输、远程登录等。 ▪ HTTP、SMTP、FTP、TFTP等。
TCP/IP中的传输层
交换技术
传输层利用网络层所提供的服务向上层提供可靠的端到端数据传输。 传输层包含两个协议——TCP和UDP。主要功能有两个：
交换技术
IP地址规划
学习目标
▪ 了解IP地址的组成结构及其类型 ▪ 了解IP地址的配置及其查询
▪ 能根据应用需求选择合适的IP地址段 ▪ 能根据需求对IP地址进行划分和汇总
一是分割（发送时）与重组（接收时）上层应用程序产生的数据。分割后的 数据附加上传输层的控制信息，这些附加的控制信息由于是加在应用层数据 的前面，因此叫做头部信息；
二是为通信双方建立端到端的连接。为了知道自己在为哪个上层的应用程序 服务，将数据准确的送达目标程序，有必要对应用程序进行标识，这个标识 就是端口号。
交换技术
TCP/IP协议结构
OSI七层模型
交换技术
网络层次
功能
典型设备
应用层
网络服务与使用者应用程序的接口
表示层
定义数据格式，数据安全，压缩方式
会话层
建立、管理和终止会话
传输层
建立端到端连接，标识应用程序
网络层
网络编址，并基于此地址进行网络系统间 的路径选择
实现在物理链路上建立、撤销、标识逻辑
数据链路层 链路，及链路复用和差错校验等功能。
TCP/IP协议
▪ TCP/IP：一个协议族 ▪ TCP：传输控制协议 ▪ IP：网际协议 ▪ 与TCP/IP相关的协议和应用程序
交换技术
TCP/IP协议栈
交换技术
TCP/IP层次
协议
应用层 Application
Layer
FTP ... Telnet
SMTP
SNMP ... DNS
传输层 Transport
OSI
分层 服务机制
不同点
分层
框架/协议
通用性 市场应用
TCP/IP与OSI都采用了层次结构。
二者都可以提供面向连接和无连接两种服务机制。（这两种机制将在 传输层一节中说明）
TCP/IP
OSI
四层 层次对应关系如上图，各层功能与 OSI对应层次相似。
TCP/IP应英特网的需求产生，先 研发协议，在发展之前并没有定义 严谨的框架。 目前已有大量成熟的协议和应用。
不适用于非TCP/IP网络。
七层 通常我们说的二层、三层协议， 二层、三层设备，指的是OSI的 层
OSI先定义功能完整的架构，再 根据架构发展相应的协议。 可以说OSI只是理论模型，本身 不是标准。它没有成熟的产品， 是制定标准时所使用的概念性框 架。
通用性高。统 的国际互联标准
TTL=3 Echo request
③
SIP:R3 TTL exceeded
目标主机B
IP包头 ICMP包
SIP：Source IP
TTL=4 Echo request
④
SIP:B Echo reply
TCP/IP的网络接口层
交换技术
▪ TCP/IP协议的最底层 ▪ 负责数据帧的发送与接收。 ▪ 以太网、X.25、帧中继、ATM、PPP等。
端口号
F TS DTS
应用层
T E MN F N P L T S TM
NP
PP
E
T
传输层
21 23 25 53 69 161
TCP
UDP
端口号
TCP/IP的网络层
交换技术
TCP/IP的网络层主要功能是编址（IP地址）、路由、数据打包。网络层包含5个协议，其中IP是核心 协议。
IP——Internet Protocol，网际协议。IP赋予主机IP地址，以便完成对主机的寻址；它与各种路由 协议协同工作，寻找目的网络的可达路径；同时IP还能对数据包进行分片和重组。IP协议不关心数 据报文的内容，提供无连接的、不可靠的服务。
TCP/IP协议
交换技术
▪ 在TCP/IP协议结构中，IP是一个网络层协议，它是为实现 计算机网络中主机之间的通信而设计的。
▪ 目前广泛使用的IP是第四版，即IPv4。 ▪ IPv6扩充了IPv4的地址空间，对IPv4协议的很多方面做了
改进。 ▪ 后续章节中除特别说明外，均以IPv4为基础进行介绍。
A Ping B
Echo request
源主机A
Echo replay
目标主机B
TCP/IP的网络层
交换技术
A Tracert B
R1
R2
R3
源主机A TTL=1 Echo request
① SIP:R1 TTL exceeded
TTL=2 Echo request
②
SIP:R2 TTL exceeded
ICMP——Internet Control Message Protocol，网际控制消息协议。ICMP为IP通信提供诊断和 错误报告功能。
ARP——Address Resolution Protocol，地址解析协议。通过已知的IP地址去获取MAC地址。
IP主要功能图
寻径
编址 172.16.33.65
同时通过物理地址完成寻址。
路由器
以太网交换机 网桥 网卡
物理层
物理介质的物理特性
HUB、光纤、 双绞线等
相关协议
FTP、Telnet、 SMTP等
JPEG、ASCⅡ、 HTML等
SQL、RPC、 NFS等
TCP、UDP、SPX
IP、IPX
Frame Relay、 PPP、ATM等
RS232、V.35等