2.2 TCPIP协议和IP地址
TCPIP协议的工作原理和应用
TCPIP协议的工作原理和应用引言：TCPIP协议是计算机网络中最常用的协议之一，它负责实现互联网中的数据传输和通信。
本文将详细介绍TCPIP协议的工作原理和应用。
一、TCPIP协议的概述TCPIP协议是指互联网协议套件（Transmission ControlProtocol/Internet Protocol），由两个独立的协议构成，分别是TCP和IP。
TCP负责提供可靠的数据传输机制，而IP则负责寻址和路由。
1. TCP协议：TCP协议是传输层协议，提供了可靠的数据传输机制。
它通过采用三次握手的方式建立连接，确保数据传输的可靠性。
TCP协议采用滑动窗口和拥塞控制机制来优化网络性能，并能够实现数据分段和重组，确保数据的完整性和顺序性。
2. IP协议：IP协议是网络层协议，负责寻址和路由。
它定义了一套统一的地址分配规则，即IP地址，用于标识网络中的主机。
IP协议将数据分为若干个数据包（也称为IP数据报），并通过路由器将数据包从源主机传输到目标主机。
二、TCPIP协议的工作原理TCPIP协议的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 封装与解封装：在发送端，应用层将数据封装为TCP段，再将TCP段封装为IP数据包。
在每一层的头部都会添加相应的控制信息，如源IP地址、目标IP地址、端口号等。
在接收端，相反的过程会发生，即解封装。
每一层的接收端会根据头部的信息判断当前层所需的数据，并且去除控制信息。
2. 路由和寻址：在发送端主机上，IP协议根据目标IP地址和路由表判断出下一个跳转点的IP地址。
经过一系列的路由选择，最终到达目标主机。
每一个路由器都具有路由表，用于指导数据的传输路径。
3. 传输可靠性：TCP协议通过建立连接、数据的分段和重组、滑动窗口、流量控制、拥塞控制等机制，保证了数据传输的可靠性。
通过三次握手的方式建立连接，确保通信双方的同步；通过数据的分段和重组，保证了大数据量的传输；通过滑动窗口和流量控制，确保了数据的流畅传输。
《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
第3章 TCPIP协议
3.2 TCP/IP参考模型
超文本传输协议HTTP
用于Internet中的客户机与WWW服务器之间的数据传输；
文件传输协议FTP
实现主机之间的文件传送；
远程终端协议TELNET
本地主机作为仿真终端，登录到远程主机上运行应用程序；
动态主机配置协议DHCP
实现对主机的地址分配和配置工作。
给主机使用。
地址类型 网络地址 广播地址 网络号 主机号 网络号 全0 全1 全1 用途 标识一个网络 举例 202.117.179.0
在本地网络广播 255.255.255.255 在特定网络广播 202.117.179.255
直接广播地址 网络号 全1
本地网络地址 全0
环回地址 127
全0
任意
系统启动时使用 0.0.0.0
3.2 TCP/IP参考模型
2.网络互连层
网际协议IP (Internet Protocol)
对数据包进行相应的寻址和路由，并从一个网络转发到另一 个网络。 向上一层提供统一的IP数据报，屏蔽低层各物理数据帧的差 异性。
网际控制报文协议ICMP (Internet Control Message Protocol)
分配给一台主机可使用的有效C类IP地址范围
11000000 00000000 00000001 00000001 ～ 11011111 11111111 11111111 11111110 192. 0. 1. 1 223. 255. 255. 254
3.3 IP地址
二、 IP地址类型
IP地址的分类图
TCPIP协议IPXSPX协议NetBEUI协议
TCPIP协议IPXSPX协议NetBEUI协议TCP/IP协议是互联网上最常用的一种协议族，它包括了一系列协议，用于在网络上进行信息传输和数据交换。
TCP/IP协议是基于分层的设计，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
物理层是最底层的层次，主要负责将电信号转换成比特流，并进行传输。
数据链路层负责将比特流转换成数据帧，并实现可靠的点对点通信。
网络层则负责将数据帧发送到目标地址，通过IP地址来实现数据的路由和转发。
传输层负责将数据分割成小的数据包，并根据协议进行错误检测和纠正。
最上层的应用层，则负责定义了具体的应用协议，如HTTP、FTP、SMTP等。
IPX/SPX协议是Novell Netware操作系统所使用的网络协议，它是一种基于包交换的协议。
IPX属于网络层协议，用于实现数据的路由和转发，而SPX则是传输层协议，对数据包提供可靠的传输保证。
IPX/SPX协议具有广播和多播功能，可以实现多个网络节点之间的通信。
NetBEUI协议（NetBIOS Extended User Interface）是由Microsoft开发的一种网络协议，用于在局域网中进行通信。
NetBEUI协议是基于广播方式进行通信的，它不需要网络配置和设置，可以直接在局域网上运行。
NetBEUI协议具有简单、高效的特点，但由于它只能在局域网中运行，所以在广域网中使用有一定的局限性。
TCP/IP协议是互联网的基础协议，广泛应用于各种网络环境中。
它具有灵活、可扩展的特点，能够适应不同的网络需求。
IPX/SPX协议主要应用于局域网环境中，特别是Novell Netware网络系统中。
NetBEUI协议适用于简单的局域网环境，但在大型网络中应用较少。
总结来说，TCP/IP协议是互联网上最常用的一种协议，而IPX/SPX 协议和NetBEUI协议则是在特定网络环境中使用的协议。
随着互联网的发展，TCP/IP协议得到了广泛的应用和推广，成为了互联网的标准协议。
TCPIP协议的作用和原理
TCPIP协议的作用和原理TCP/IP协议的作用和原理TCP/IP协议是互联网中最重要的协议之一，它定义了网络设备之间的通信规则和数据传输方式。
本文将详细介绍TCP/IP协议的作用和原理。
一、TCP/IP协议的作用TCP/IP协议是一个网络通信协议簇，它包含了TCP（传输控制协议）和IP（网际协议）两个主要协议，其作用主要有以下几个方面：1. 数据传输：TCP/IP协议定义了数据如何在计算机网络中进行传输。
通过TCP协议，数据可以在不同计算机之间可靠地传输，而IP协议则负责将数据包发送到目标计算机。
2. 网络寻址：TCP/IP协议使用IP地址来标识网络上的不同设备，每个设备都有唯一的IP地址。
IP地址可以分为IPv4和IPv6两种格式，其中IPv4地址由32位二进制数组成，IPv6地址由128位二进制数组成。
3. 数据分包和重组：TCP/IP协议可以将传输的数据分割成多个较小的数据包进行传输，并在目标设备上重新组装成完整的数据。
这样可以提高数据传输效率，并且在网络拥塞时可以更好地处理数据。
4. 数据确认和重传：TCP协议通过使用确认机制来确保数据的可靠传输。
发送方在发送数据包后，会等待接收方发送的确认消息，如果一定时间内没有收到确认消息，发送方会重新发送数据包。
5. 错误检测和纠正：TCP/IP协议采用校验和机制来检测数据在传输过程中的错误，并通过重新发送数据包来纠正错误。
这样可以保证数据的完整性和正确性。
二、TCP/IP协议的原理TCP/IP协议的核心原理是分层。
它将网络通信分为多个层次，每个层次都有不同的功能和责任，各层之间通过接口进行交互。
按照TCP/IP参考模型，整个协议簇被分为四个层次，分别是物理层、数据链路层、网络层和传输层。
1. 物理层：物理层主要负责将比特流传输到物理媒介上，如电缆、光纤等。
它定义了传输介质的特性和接口标准，以及传输速率和编码方式等。
2. 数据链路层：数据链路层通过物理地址（MAC地址）来标识网络设备，负责将数据帧从一个节点传输到相邻节点。
TCPIP网络协议技术手册
TCPIP网络协议技术手册随着互联网的迅速发展，TCP/IP网络协议已经成为全球范围内数据通信的基本协议。
作为一本TCP/IP网络协议技术手册，本文将全面介绍TCP/IP网络协议的各个方面，包括协议的基本概念、协议栈结构、各层协议的功能和特点等内容。
本手册旨在帮助读者深入了解TCP/IP 网络协议，提供技术指导和实践经验，以便更好地应用和管理TCP/IP 网络。
一、协议的基本概念1.1 TCP/IP协议的起源TCP/IP协议是由美国国防部高级研究计划局（ARPA）在20世纪70年代初开发的，旨在实现分布式数据网络的互连。
本节将介绍TCP/IP协议的起源、发展和基本原理。
1.2 TCP/IP协议的基本特性TCP/IP协议具有面向连接、可靠性传输、分层结构和互联网架构等特点。
本节将详细解释这些特性，并对TCP/IP协议相比其他网络协议的优势进行分析。
二、协议栈结构及功能2.1 TCP/IP协议栈的结构TCP/IP协议栈由四层组成，分别是网络接口层、互联网层、传输层和应用层。
本节将介绍每一层的功能和作用，并重点阐述各层之间的交互关系。
2.2 网络接口层网络接口层是TCP/IP协议栈的最底层，负责处理物理硬件和局域网之间的数据交换。
本节将讨论以太网、Wi-Fi等常见的网络接口技术，以及网络接口层协议的工作原理。
2.3 互联网层互联网层是TCP/IP协议栈的核心层，主要负责实现分组交换和路由转发。
本节将介绍IP协议的特点和功能，以及网络编址、路由选择和IP数据报的格式等内容。
2.4 传输层传输层负责在源主机和目的主机之间建立端到端的数据传输连接，并提供可靠的数据传输服务。
本节将详细介绍TCP和UDP两种传输协议的特点和应用场景，以及TCP连接建立和终止的过程。
2.5 应用层应用层是TCP/IP协议栈的最高层，提供各种网络应用程序的服务。
本节将介绍常见的应用层协议，如HTTP、FTP、SMTP等，并阐述这些协议的工作原理和功能。
什么是TCPIP协议
什么是TCP/IP协议TCP/IP协议(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet国际互联网络的基础。
TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。
虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议，传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)，但TCP/IP实际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。
通常说TCP/IP是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。
TCP/IP是用于计算机通信的一组协议，我们通常称它为TCP/IP协议族。
它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准，以它为基础组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络，正因为INTERNET的广泛使用，使得TCP/IP成了事实上的标准。
之所以说TCP/IP是一个协议族，是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。
以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍：TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议IP(Internetworking Protocol)网间网协议UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网间网层、传输层、应用层。
第4章 TCPIP协议族
图4-7
主机 A 广播发送 ARP 请求分组
ARP 请求
ARP协议工作示意图
我是 209.0.0.5，硬件地址是 00-00-C0-15-AD-18 我想知道主机 209.0.0.6 的硬件地址 ARP 请求 209.0.0.5 A ARP 请求 ARP 请求 209.0.0.6 Y B Z
X
00-00-C0-15-AD-18
图4-8 计算机的网间通信
主机 H1 IP1 HA1 硬件地址 HA3 路由器 R1 HA4 局域网 HA5 路由器 R2 HA6 局域网
主机 H2 IP2 HA2
局域网
2．逆地址解析协议RARP
逆地址解析协议 RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 使只知道自己硬件地址的 主机能够知道其 IP 地址。这种主机往往是无 盘工作站。 因此 RARP协议目前已很少使用。 这种无盘工作站一般只要运行其ROM中的文件 传送代码，就可用下行装载方法从局域网上其 他主机得到所需的操作系统和TCP/IP通信软件， 但这些软件中并没有IP地址。无盘工作站要运 行ROM中的RARP来获得其IP地址。
4.1.2 ARP与RARP协议
在数据通信过程中，要同时用到逻辑地 址与物理地址，需要实现二者之间的映 射。地址解析协议（ARP）与逆地址解析 协议（RARP）就是来完成逻辑地址与物 理地址的映射任务的。
1．地址解析协议ARP
IP地址是不能直接用来进行通信的。这是因为IP地址 只是主机在抽象的网络层中的地址。若要将网络层中 传送的数据报交给目的主机，还要传到链路层转变为 MAC帧后才能发送到实际的网络上。因此，不管网络 层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据 帧时，最终还是必须使用硬件地址。 由于IP地址有32位，而局域网的硬件地址是48位，因 此它们之间不存在简单的映射关系。此外，在一个网 络上可能经常会有新的主机加入进来，或撤走一些主 机。更换网卡也会使主机的硬件地址改变。可见主机 中应存放一个从IP地址到硬件地址的映射表，并且这 个映射表还必须能够经常动态更新。地址解析协议ARP （Address Resolution Protocol）很好地解决了这些问 题。
Tcp ip 协议
二、 IP协议基础与定址
头部校验和：只校验头部。算法：所有16位累加， 再取补。 源地址、目标地址：各32位。 选项域：允许扩充。选项列表可查询： /assignments/ip-parameters。
二、 IP协议基础与定址
Copy Class Number Value Name Reference ---- ----- ------ ----- ------------------------------- --------0 0 0 0 EOOL - End of Options List [RFC791,JBP] 0 0 1 1 NOP - No Operation [RFC791,JBP] 1 0 2 130 SEC - Security [RFC1108] 1 0 3 131 LSR - Loose Source Route [RFC791,JBP] 0 2 4 68 TS - Time Stamp [RFC791,JBP] 1 0 5 133 E-SEC - Extended Security [RFC1108] 1 0 6 134 CIPSO - Commercial Security [???] 0 0 7 7 RR - Record Route [RFC791,JBP] 1 0 8 136 SID - Stream ID [RFC791,JBP] 1 0 9 137 SSR - Strict Source Route [RFC791,JBP] 0 0 10 10 ZSU - Experimental Measurement [ZSu]
二、 IP协议基础与定址
路由表的建立方式
一、TCP/IP协议集
传输层
又称为主机对主机层，基本任务是提供应用程序间 的通信，负责传输过程中的流量控制、错误处理、 数据重发等工作。 第一个协议是可靠面向连接的协议，即传输控制协 议（TCP）。 第二个协议是用户数据报协议（UDP），它提供无 连接的服务，无重发和纠错功能，不保障数据的可 靠传输。
- 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)。
网络标识+主机标识
信息技术课件
IP 地 址 初 识
IP地址的分类
一个32位的IP地址由两部分组成 网络号：用于标识主机所在的网络 主机号：用于标识该网络中的主机
IP地址共分5类：A类、B类、C类、D类、E类，常用的IP地 址是前三类。各类IP地址的网络号和主机号占位如下图：
0
8
16
24
32
A类
0 网络号
信息技术课件
IP 地 址 初 识
1 、如果例题中，给出的IP地址改为192.168.1.108。代表 网络号及主机号分别是多少？ 答： IP地址192.168.1.108是一个C类IP地址 代表网络号是192.168.1 主机号是108 2、IP地址分为A、B、C、D和E五大类，其中B类地址用（16）位 二进制数表示网络地址。
C类地址
1.C类地址前三个字节为网络标识，第四个字节为主机标识。 另外，第一个字节前三位固定为110。 2.C类地址 的范围： 192.0.01—223.255.255.254
信息技术课件
IP 地 址 初 识
例： 主机IP地址为：125.17.23.206的机器中，这是一个 几类的IP地址?代表网络号的数字是多少? 分析： 从以上表格的特点可以看出， A类IP地址的第一字节十进制数范围是0~127， B类IP地址的第一字节十进制数范围是128~191， C类IP地址的第一字节十进制数范围是192~223。 每一类的IP地址都规定了它对应的网络号 解得： IP地址125.17.23.206是一个A类的IP地址 代表网络号数字是125。
网络终端之间通信是通过网络通用语 言来实现胡，即通信协议。网络通信协议 为连接不同硬件操作系统和不同硬件体系 结构的互联网络而提供通信支持。
信息技术课件
IP 地 址 初 识
2.1 网络终端的方式通信
网络通信协议多种，其中最基本的协议是TCP/IP协 议，即传输控制协议和网际协议。 协议是一种软件，其安装方法是：在“本地连接 属 性”中，选择“Internet协议版本4（TCP/IPv4）”前打 上勾就可以了。
例
192.168.1.101
信息技术课件
IP 地 址 初 识
思考：ip地址不是32个二进制数吗？但192.168.1.101
却是四个十进制数？ 为了便于记忆，我们将IP地址的32位二进制数分成4个 字节，每个字节8位，中间用小数点隔开，然后将每八位二 进制数转换成一个十进制数，这就是我们看到的十进制数 的IP地址。
信息技术课件
IP 地 址 初 识
2. TCP/IP协议和IP协议
全球数以亿计的网络终端，它们之 间千差万别，为何不管他们用什么 设备输入,浏览器显示的 结果都是一样的？为什么别人在PC 上发送QQ信息会准确送达到我们的 智能手机上？
信息技术课件
IP 地 址 初 识
2.1 网络终端的方式通信
10
B类 C类
网络号 1 1 0 网络号
主机号 主机号 主机号
信息技术课件
A类地址
IP 地 址 初 识
1 .A类地址的第一字节为网络地址，其它3个字节为主机 地址。第一个字节的第一位固定为0. 2.A类地址的范围 1.0.0.1— 126.255.255.254
B类地址
1.B类地址的第一字节和第二字节为网络地址，其它两个字 节为主机标识。第一个字节固定为10。 2.B类地址的范围 128.0.0.1—191.255.255.254
信息技术课件
IP 地 址 初 识
2.2 网络终端之间识别方式
定义：
给在因特网上的每台主机都分配的一个地址，这个
地址是唯一的，称为IP地址，是主机所在网络及在网络 中的位置编号。该地址用在所有与该主机的通信中。
IP地址就如同身份证号码可以区分每一个人
信息技术课件
IP 地 址 初 识
IP地址的格式：
TCP/IP协议规定，IP地址是32位二进制数。
信息技术1 windows7系统TCP/IP协议设置
信息技术课件
IP 地 址 初 识
2.2 网络终端之间识别方式
TCP/IP协议中的IP协议是用来区分网络中每一个网 络终端的。目前，采用的是IPv4版本，其地址是由32位二 进制数级成。
信息技术课件
IP 地 址 初 识