TCPIP协议介绍课件
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第1章 TCPIP概述 网络协议分析 课件(共32张PPT)
点到点
点到网点络 (wǎ nglu ò)2
第二十四页，共32页。
路由器2
网络 3
主机2
应用层
传输层
IP层 网络接口层
点到点
IP层
点到点 网络
(wǎn gluò)
3
网络接口层
☆ 1958年1月，ARPA (Advanced Research Projects Agency)成立。
旨在研究对国防有重大意义的高新技术。 其中研究的重要(zhòngyào)任务之一是：在战争期
☆ 1986年，建立NSFNET，使全美的主要院校、科研机 构联入NSFNET，并与ARPANET相联。
☆ 此后，NSF不断开展并逐步取代ARPANET成为 Internet的新主干，ARPANET逐渐退出历史舞台。
☆ 1991年起，美国政府决定把主干网交给私人公司。 ☆ 1 9 9 3 年 ， 高 级 网 络 和 效 劳 ( x i ào l áo ) 公 司 A N S
(Advanced Networks and Services)建立了ANSNET，并 准备取代NSFNET。 ☆ 1995年，NSF不再对NSFNET提供资助，各种商业网 络代替NSFNET提供主干通信效劳(xiào láo)，Internet 进入商业化时代。
第二十七页，共32页。
☆ 1995年，VBNS (Very High Speed Backbone Network Service)建设并取代(qǔdài)ANSNET。
应用1 应用2 …… 应用n
IP
网络1 网络2 …… 网络n
TCP/IP沙漏(shā lòu)模型
第二十二页，共32页。
总结：TCP/IP模型是在1个硬件(yìnɡ jiàn)层上构建的4个软
《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
《TCPIP协议》PPT课件
源主机 网络1
R1
网络4
R3
网络2
R2
网络3
目标主机
a
IP数据报 帧头1 IP数据报
IP数据报 帧头2 IP数据报
IP数据报 帧头3 IP数据报
IP数据报
4
无连接数据报传递服务(续)
IP只要求物理网络提供最基本的功能：传输包。 IP数据报的传递是互相独立的； (OSI 模型中X.25
是有连接的，后来才增加无连接服务。) 收到数据报时不发确认；对IP数据报的损坏、丢 失、错序、重复 听之任之。
a
7
IP数据报格式(续)
标识(16位)：数据报编号，当路由器将本数据报 分段时，此标识拷贝到每个段的IP报头。在分段 重组时它用来确定该分段属于哪个数据报。
DF(Don’t Fragment)(1位)：DF=1禁止本报分段。 MF(More Fragment)(1位)：MF=1表示后面还有
本报的分段， MF=0表示是最后一个分段。 分段位移：分段位移×8指出本分段在原数据报中
外部路由协议或外部网关协议EGP —不同自治系 统的路由器交换路由信息的协议：BGP(Border
第五章 TCP/IP协议
a
1
互联网的基本概念 —IP层在TCP/IP协议栈中的位置
应用层协议
传输层协议
ARP
IP
ICMP
网卡驱动程序
a
2
IPv4 和 IP 数据报
无连接数据报传递服务 IP 数据报格式 IP 数据报的分段和重组 IP 数据报的路由和转发 IP 数据报差错报告
a
3
无连接数据报传递服务
协议号(8位)：指明上一层协议，6表示上层是 TCP，17表示上层是UDP。
《TCPIP基础知识》PPT课件
IP地址也可以看成是由网络号码与主机号码两部 分组成。网络号码用于区别连接在Internet上的无数个网 络，主机号码用于区分该网络上的主机。例如：
Ip:134.37.87.1 , mask :255.255.255.0 •网络号码：134.37.87.0 表示服务器所拥有的地址段； •主机号码：1 表示服务器的主机号 •合起来的IP地址： 134..37.87.1表示Internet某台主机 的地址。
址方式;不同物理网络中的主机,有不同的物理网 络地址. 网间网技术是将不同物理网络技术统一 起来的高层软件技术,在统一的过程中, 首先要解 决的就是地址的统一问题. 网间网技术采用一种 全局通用的地址格式, 为全网的每一网络和主机 都分配一个网间网地址(IP地址),以此屏蔽物理网 络地址的差异。
ARP和RARP
Байду номын сангаас
序号
在资料传输时，TCP将上 层应用程式传来的资料 以 8 bits（即 1 byte）为单位给予 一个计数的号码 即每个序 号均分别代表 1 byte 的资料 ，如此即可运用序号进行资 料传输的管理， 在连接设定 时，双方的序号必须是同步 的，以後根据发送的资料量 对序号进行加法运算。
d.核对和检查
TCP的资料传输流程与资料封装的方式
数据资料流动则是由发源层依序传至最底层，之 後透过传输介质送抵对方的最底层，再依序传至目标 层，每一层将资料传至下一层之前会先於其资料区块 的前端附加一称作表头（header）的控制资讯，此表 头记录了该数据块相对於该层的特性及资讯，每一层 会将上一层传来的资料连同其表头一同视为上层的资 料，并附加该层的表头之後再送至下一层，这种资料 封装(encapsulation)过程大抵上与OSI描述的相同，当 资料送抵对方时也会发生解封装(decapsulation)动作 ，意即，每一层由下一层收到资料之後，会先剥去该 层的表头，之後再将剩余的部份送至上一层
《TCPIP协议详解》PPT课件
息。
应用层协议
5、SMTP： 简单邮件传输协议，是对应于我们普遍使用的被称
为E-mail的应用，他描述了邮件投递中的假脱机、排列 及方法。
应用层协议
6、DNS： 域名服务可以解析主机名，特别是Internet名。
应用层协议
7、DHCP/BootP： 动态主机配置协议可以为主机分配IP地址。
应用层协议
8、HTTP： 超文本WWW。
应用层协议
9、HTTPS： 加密WEB通信。
传输层协议
传输层的服务允许用户按照传输层的数据格
式分段及封装应用层送来的数据。这一层数据流提
供了端到端的传输服务，它在发送主机与接收主机
之间构建了一个逻辑连接 。它允许在Internet上两
台主机之间信息的无差错传输。TCP还进行流量控制，
TCP/IP与OSI的比较
应用层 表示层 会话层
应用程序 SMTP FTP TELNET DNS SNMP
NFS TFTP
RPC
传输层
TCP
UDP
ICMP IGMP
网络层
IP
ARP RARP
数据链路层 物理层
由底层网络定义的协议
应用层协议
TCP协议栈不仅包括第3层和第4层的规范（如IP和TCP），也包括一些普通应用 规范，即应用层规范，其中某些应用也能在网络设备如路由器和交换机上实现。
—SNMP 域名管理
— DNS
传输层协议
1、传输控制协议 TCP： TCP将数据分成数据报，用能够到达目的地的路径 信息连行包装,接收端则将这些数据进行重组。它 提供可靠的、面向连接的数据报传递服务。 TCP协议位于IP协议的上层，为数据提供错误校验， 流量控制及序列信息用以补充IP协议的不足。
应用层协议
5、SMTP： 简单邮件传输协议，是对应于我们普遍使用的被称
为E-mail的应用，他描述了邮件投递中的假脱机、排列 及方法。
应用层协议
6、DNS： 域名服务可以解析主机名，特别是Internet名。
应用层协议
7、DHCP/BootP： 动态主机配置协议可以为主机分配IP地址。
应用层协议
8、HTTP： 超文本WWW。
应用层协议
9、HTTPS： 加密WEB通信。
传输层协议
传输层的服务允许用户按照传输层的数据格
式分段及封装应用层送来的数据。这一层数据流提
供了端到端的传输服务，它在发送主机与接收主机
之间构建了一个逻辑连接 。它允许在Internet上两
台主机之间信息的无差错传输。TCP还进行流量控制，
TCP/IP与OSI的比较
应用层 表示层 会话层
应用程序 SMTP FTP TELNET DNS SNMP
NFS TFTP
RPC
传输层
TCP
UDP
ICMP IGMP
网络层
IP
ARP RARP
数据链路层 物理层
由底层网络定义的协议
应用层协议
TCP协议栈不仅包括第3层和第4层的规范（如IP和TCP），也包括一些普通应用 规范，即应用层规范，其中某些应用也能在网络设备如路由器和交换机上实现。
—SNMP 域名管理
— DNS
传输层协议
1、传输控制协议 TCP： TCP将数据分成数据报，用能够到达目的地的路径 信息连行包装,接收端则将这些数据进行重组。它 提供可靠的、面向连接的数据报传递服务。 TCP协议位于IP协议的上层，为数据提供错误校验， 流量控制及序列信息用以补充IP协议的不足。
网际协议 TCP-IP协议 教学PPT课件
采取何种机制能使网段中的地址数量能够匹配物理网络中 实际包含的主机？
（2）子网划分的方法：
增加“子网号”，将两级IP地址变为三级IP地址，这种方 法称为“子网划分”。
32比特
两级地 址结构
三级地 址结构
网络部分（网络号）
主机部分（主机号）
网络部分（网络号）
子网部分 主机部分 （子网号） （主机号）
net-id 8 bit
host-id 24 bit
B 类地址 1 0
net-id 16 bit
host-id 16 bit
C 类地址 1 1 0
net-id 24 bit
host-id 8 bit
D 类地址C1 1类1 0地址的网络号字多段播 地ne址t-id 为 3 字节
E 类地址 1 1 1 1 0
举例
将B类地址的16bit主机号，划分8bit出来作为子网号， 则可以生成256个子网地址空间，每个子网地址空间包含 256个IP地址。
32bit
两级地 址结构
三级地 址结构
16bit 网络部分（网络号）
16bit 网络部分（网络号）
16bit 主机部分（主机号）
8bit
8bit
子网部分 主机部分
B 类地址 1 0
net-id 16 bit
host-id 16 bit
C 类地址 1 1 0
net-id 24 bit
host-id 8 bit
D 类地址 A1 1类1 0地址的网络号字多 段播 地ne址t-id 为 1 字节
E 类地址 1 1 1 1 0
保留为今后使用
A 类地址 0
net-id 8 bit
host-id 24 bit
（2）子网划分的方法：
增加“子网号”，将两级IP地址变为三级IP地址，这种方 法称为“子网划分”。
32比特
两级地 址结构
三级地 址结构
网络部分（网络号）
主机部分（主机号）
网络部分（网络号）
子网部分 主机部分 （子网号） （主机号）
net-id 8 bit
host-id 24 bit
B 类地址 1 0
net-id 16 bit
host-id 16 bit
C 类地址 1 1 0
net-id 24 bit
host-id 8 bit
D 类地址C1 1类1 0地址的网络号字多段播 地ne址t-id 为 3 字节
E 类地址 1 1 1 1 0
举例
将B类地址的16bit主机号，划分8bit出来作为子网号， 则可以生成256个子网地址空间，每个子网地址空间包含 256个IP地址。
32bit
两级地 址结构
三级地 址结构
16bit 网络部分（网络号）
16bit 网络部分（网络号）
16bit 主机部分（主机号）
8bit
8bit
子网部分 主机部分
B 类地址 1 0
net-id 16 bit
host-id 16 bit
C 类地址 1 1 0
net-id 24 bit
host-id 8 bit
D 类地址 A1 1类1 0地址的网络号字多 段播 地ne址t-id 为 1 字节
E 类地址 1 1 1 1 0
保留为今后使用
A 类地址 0
net-id 8 bit
host-id 24 bit
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通过以太网传输的比特流称
作帧(Frame)。
数据发送时是按下图自上而下，层层加码； 数据接收时是自下而上，层层解码。
逻辑上通讯是在同级完成的
垂直方向的结构层次是当今普遍认可的数据处理的功能流程。每一层都有与其相邻层的接口。 为了通信，两个系统必须在各层之间传递数据、指令、地址等信息，通信的逻辑流程与真正的 数据流的不同。虽然通信流程垂直通过各层次，但每一层都在逻辑上能够直接与远程计算机系 统的相应层直接通信。
标志 议
源地址
片偏移 首部检验和
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
首部长度——占 4 bit，可表示的最大数值 是 15 个单位(一个单位为 4 字节)
因此 IP 的首部长度的最大值是60字节。
比特 0 1 2 3 4 5 6 7
优先级
D T R C 未用
比特 0
4
比特 0
4
8
16 19
24
31
版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
标识
标志
片偏移
生存时间
协议
首部检验和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
传送
首部
数据部分
IP 数据报
比特 0
4
8
16 19
24
31
版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
IP报头
比特 0 1 2 3 4 5 6 7
优先级
D T R C 未用
比特 0
4
8
16 19
24
31
版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
标识
标志
片偏移
生存时间
协议
首部检验和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
传送
首部
数据部分
IP 数据报
比特 0 1 2 3 4 5 6 7
8
16 19
24
31
固 定 首部 部分
版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
标识
生存时间
协议
标志
片偏移
首部检验和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
服务类型——占 8 bit，用来获得更好的服务 这个字段以前一直没有被人们使用
比特 0
4
8
16 19
24
31
固 定 首部 部分
TCP/IP协议介绍
培训目的
使测试部新人对TCP/IP协议等 理论知识和实际操作有所了解和 基本掌握。
培训对象
针对测试部新入职职员
培训讲师
卢红波
培训课时
2小时
学习重点
1、TCP/IP四层协议简介 2、网络层协议 3、IP报头 4、IP地址 5、IP特殊地址 6、UDP协议 7、TCP协议 8、实例分析
）协议，两个端系统和每个中间系统都要使 用它
当应用程序用TCP传送数据时，数据被送入协议栈中，然后逐个通过每一层直到被当作一
串比特流送入网络。其中每一层对收到的数据都要增加一些首部信息（有时还要增加尾部
信息），该过程如下图所示。TCP传给IP的数据单元称作TCP报文段或简称为TCP段。
IP传给网络接口层的数据单元称作IP数据报。
• 网络层
– 主要为数据包选择路由，只关心IP报文的起点（主机）、改变IP报文的中间 点（路由器、网关）和IP报文的终点（主机）。
• 数据链路层
– 发送时将IP包作为帧发送；接收时把接收到的位组装成帧；提供链路管理； 错误检测等
重要概念：
• 端到端、逐跳: • 应用层和传输层使用端到端 （ En d - t o - e n d）协议。 • 网络层提供的却是逐跳（ Ho p - b y - h o p
前言
ISO(国际标准化组织)的OSI七层模型
• 物理层 • 数据链路层 • 网络层 • 传输层
• 会话层 • 表示层
• 应用层
各层协议功能
• 应用层
– 负责将数据传送到传输层也负责接收传输层传送过来的数据。 – 完全关注于功能实体，而这些功能实体的实现又依赖传输层的许多session
来实现。可以是同一对主机上的，也可以是不同主机的session。
• 传输层
– 主要为两台主机间的通讯提供端到端的通讯。 – 把应用程序交给它的数据分成合适的小块交给下面的网络层，确认接收到的
分组，设置发送最后确认分组的超时时钟等
– 只用关心起点、终点，这就是端到端的概念，不关心中间到底经过多少路由 器。
– session说明传输层的连接有自己的生命周期：有开始、有结束。
从右图可以看出，通讯实 际上是按垂直方向进行的 ，但在逻辑上通信是在同 级进行的。
网络层协议
• IP • UDP • TCP • IGMP • IPv4/IPv6 • RIP • ICMP • ARP/RARP
网络层协议
• IP协议
– I P是T C P / I P协议族中最为核心的协议。 – 特点：不可靠、无连接，最好的服务。 – 只定义了一个协议数据单元——IP报文，变长。 – 只对报头校验，正文无校验。
比特 0
4
8
16 19
24
31固Leabharlann 定 首部 部分版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
标识
生存时间
协议
标志
片偏移
首部检验和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
标识(identification) 占 16 bit， 它是一个计数器，用来产生数据报的标识。
优先级
D T R C 未用
比特 0
4
8
16 19
24
31
版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
标识
标志
片偏移
生存时间
协议
首部检验和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
传送
首部
数据部分
IP 数据报
比特 0 1 2 3 4 5 6 7
优先级
D T R C 未用
标识
生存时间
协议
标志
片偏移
首部检验和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
版本——占 4 bit，指IP协议的版本 目前的 IP 协议版本号为 4 (即 IPv4)
比特 0
4
8
16 19
24
31
版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
标 生存时间
识 协
版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
标识
生存时间
协议
标志
片偏移
首部检验和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
总长度——占 16 bit，指首部和数据之和的长度， 单位为字节，因此数据报的最大长度为 65535 字节。
总长度必须不超过最大传送单元 MTU。
比特 0 1 2 3 4 5 6 7