第4课 TCPIP协议
TCPIP的层次结构
TCPIP的层次结构TCP/IP 是万维网（WWW）的基础通信协议栈，是指在网络中，网络设备之间的数据通信时，采用的通信协议集合。
URL 就是采用 TCP/IP 协议集合传输数据的一种规范性的表示方式。
TCP/IP 协议一共分为四层，由底往上分别是：第四层：应用层：这是一种最易于人们理解的网络协议类型，也是最容易实现和调试的类型。
它关注的是用户和软件应用程序如何通过网络对话，是一种用来标准化网络应用程序接口的协议，是用户最高级别视角。
常用的协议有：Simple Mail TransferProtocol（SMTP）、 Hypertext Transfer Protocol（HTTP）、 File TransferProtocol（FTP）、DNS 协议等。
第三层：传输层：比如 TCP 和 UDP，这一层就是定义了如何从源地址传到目标地址，并确保传输可靠。
它就是允许网络应用程序在两台主机之间传输数据的，它只提供“端对端”的数据传输，但是它不提供如何在网络上传输的细节，它确保了传输的稳定和可靠性。
第二层：网络层：比如 Internet 协议（IP），这一层就负责选择传输到下一个节点的路径，它还会决定哪些路径更可靠以及哪些路径使得传输数据相对更高效，或者是最短的。
因此它负责网际和组网互联间的数据传输。
第一层：链路层：比如以太网协议（Ethernet），这一层使网络能够实现物理上的连接，如用网线连接硬件设备。
要完成网络报文在物理连接间的转发，则必须有一种用来处理物理和数据链路层功能的协议，如常用的以太网协议。
总的来说，使用 TCP/IP 协议存储在网络中的信息以及传输协议的内容，在从一台主机传输到另一台主机时，将依次经由应用层、传输层、网络层、链路层，最终完成数据传输。
TCP/IP 协议让计算机可以了解网络的另一台计算机以及网络外的所有其它主机的位置，来完成互联网的数据传输。
tcpip有哪几层协议
tcpip有哪几层协议
TCP/IP协议从最高层结构中由四层组成，它们分别是：
1、应用层：与被运行的应用程序相关的服务协议。
定义了各类应用程序在网络上进行通信时需要完成的标准任务和操作，如FTP、SMTP、HTTP、Telnet等。
各种应用软件的用户界面及执行流程也是由网络上的应用层来实现的。
2、传输层：定义了访问网络资源的方法。
它处理两台主机之间传输数据的算法和传输机制，如传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
传输层提供两个机器之间数据传输的可靠性，如丢弃的数据包的重新发送等。
3、网络层：它采用分组网络技术，是基于IP地址和路由选择的。
这一层为分组协议提供逻辑地址（如IP地址），实现路由选择，还提供对有效报文的检测及错误控制。
IP 协议就是运行在网络层的。
4、链路层：由驱动程序所控制，提供网络通信位置之间的接口服务，实际上主要负责本地网络的传输及报文错误校验，它主要是确定报文的收发及转发，传送的对象是网络层协议（如IP协议）定义的分组报文，常见的链路层协议有以太网协议等。
安装tcpip协议
安装TCP/IP协议在计算机网络中，TCP/IP是一个通信协议家族，它在互联网和大多数局域网中广泛使用。
TCP/IP协议为计算机之间的通信提供了可靠的连接，使数据能够在网络上传输。
本文将介绍如何在Windows操作系统上安装TCP/IP协议。
步骤一：打开网络连接设置首先，我们需要打开网络连接设置窗口。
在Windows操作系统中，可以通过以下步骤来打开网络连接设置：1.点击开始菜单，并选择“控制面板”。
2.在控制面板中，找到并点击“网络和共享中心”。
3.在网络和共享中心窗口中，点击左侧菜单中的“更改适配器设置”。
步骤二：选择网络适配器在“更改适配器设置”窗口中，会列出计算机上安装的所有网络适配器。
选择与您要安装TCP/IP协议的网络适配器对应的选项，并右键点击该选项。
步骤三：安装TCP/IP协议在右键菜单中，选择“属性”选项。
这将打开所选网络适配器的属性窗口。
在属性窗口中，会列出该网络适配器所支持的各种协议。
找到并选中“Internet协议版本4 (TCP/IPv4)”或“Internet 协议版本6 (TCP/IPv6)”，然后点击“属性”按钮。
步骤四：配置TCP/IP协议在“Internet 协议版本4 (TCP/IPv4)”或“Internet 协议版本6 (TCP/IPv6)”属性窗口中，可以配置TCP/IP协议的各种设置。
如果您的网络环境需要使用特定的IP地址和子网掩码，可以选择“使用下面的IP地址”并填写相应的信息。
如果您的网络使用动态主机配置协议（DHCP）来自动分配IP地址，可以选择“获取IP地址自动获取IP地址”。
同样，您也可以配置DNS服务器的地址。
DNS服务器用于将域名解析为IP地址，以便您能够通过域名访问网站。
完成配置后，点击“确定”按钮保存更改。
步骤五：验证安装安装完成后，您可以通过以下步骤来验证TCP/IP协议的安装是否成功：1.打开命令提示符窗口。
在Windows操作系统中，可以通过按下Win键+R，然后在弹出的“运行”窗口中输入“cmd”来打开命令提示符窗口。
《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。
什么是TCPIP和IPX和SPX
什么是TCPIP和IPX和SPX⽹络协议(Protocol)是⼀种特殊的软件，是计算机⽹络实现其功能的最基本机制。
⽹络协议的本质是规则，即各种硬件和软件必须遵循的共同守则。
⽹络协议并不是⼀套单独的软件，它融合于其他所有的软件系统中，因此可以说，协议在⽹络中⽆所不在。
⽹络协议遍及OSI通信模型的各个层次，从我们⾮常熟悉的TCP/IP、HTTP、FTP协议，到OSPF、IGP等协议，有上千种之多。
对于普通⽤户⽽⾔，不需要关⼼太多的底层通信协议，只需要了解其通信原理即可。
在实际管理中，底层通信协议⼀般会⾃动⼯作，不需要⼈⼯⼲预。
但是对于第三层以上的协议，就经常需要⼈⼯⼲预了，⽐如TCP/IP协议就需要⼈⼯配置它才能正常⼯作。
局域⽹常⽤的三种通信协议分别是TCP/IP协议、NetBEUI协议和IPX/SPX协议。
TCP/IP协议毫⽆疑问是这三⼤协议中最重要的⼀个，作为互联⽹的基础协议，没有它就根本不可能上⽹，任何和互联⽹有关的操作都离不开TCP/IP协议。
不过TCP/IP协议也是这三⼤协议中配置起来最⿇烦的⼀个，单机上⽹还好，⽽通过局域⽹访问互联⽹的话，就要详细设置IP地址，⽹关，⼦⽹掩码，DNS服务器等参数。
TCP/IP尽管是⽬前最流⾏的⽹络协议，但TCP/IP协议在局域⽹中的通信效率并不⾼，使⽤它在浏览“⽹上邻居”中的计算机时，经常会出现不能正常浏览的现象。
此时安装NetBEUI协议就会解决这个问题。
NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ，或NetBios增强⽤户接⼝。
它是NetBIOS协议的增强版本，曾被许多操作系统采⽤，例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。
NETBEUI协议在许多情形下很有⽤，是WINDOWS98之前的操作系统的缺省协议。
NetBEUI协议是⼀种短⼩精悍、通信效率⾼的⼴播型协议，安装后不需要进⾏设置，特别适合于在“⽹络邻居”传送数据。
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。
工控tcpip协议详解？
工控TCP/IP协议指的是应用于工业控制系统中的TCP/IP协议栈。
TCP/IP协议是一组用于在计算机网络之间进行通信的协议，包括传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）。
在工业控制领域，使用TCP/IP协议可实现设备之间的数据交换和通信。
下面是对工控TCP/IP协议的一些详解：1. TCP/IP协议栈：工控TCP/IP协议栈是基于TCP/IP协议设计的专为工业控制领域而优化的协议栈。
它包含多个协议层，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
2. 数据链路层：工控TCP/IP协议使用以太网作为主要的数据链路层协议。
它使用以太网帧格式来封装和传输数据。
3. 网络层：工控TCP/IP协议使用互联网协议IP作为网络层协议。
IP负责数据的路由和传递，并实现了IPv4或IPv6地址的分配和识别。
4. 传输层：工控TCP/IP协议使用传输控制协议TCP或用户数据报协议UDP作为传输层协议。
TCP提供面向连接的、可靠的数据传输，而UDP提供无连接的、不可靠的数据传输。
5. 应用层：工控TCP/IP协议的应用层包括一系列协议和服务，用于实现特定的应用功能，如Modbus TCP、OPC UA、SNMP和HTTP等。
6. 网络拓扑：工业控制系统中的网络拓扑通常采用层次化结构，包括控制网络、现场总线和设备级网络。
工控TCP/IP协议可在这些网络之间建立通信连接。
7. 安全性：由于工业控制系统对安全性的要求较高，工控TCP/IP协议通常会引入安全机制，如虚拟私有网络（VPN）、防火墙和加密技术，以保护通信数据的安全性和保密性。
工控TCP/IP协议提供了在工业控制系统中实现数据传输和通信的基础。
它广泛应用于工业自动化、远程监控和设备管理等领域，为工控设备的互联和集成提供了标准化的解决方案。
TCPIP协议详解
TCPIP协议详解TCP/IP三次握⼿TCP建⽴连接为什么是三次握⼿，⽽不是两次或四次？TCP，名为传输控制协议，是⼀种可靠的传输层协议，IP协议号为6。
顺便说⼀句，原则上任何数据传输都⽆法确保绝对可靠，三次握⼿只是确保可靠的基本需要。
举个⽇常例⼦，打电话时我们对话如下：对应为客户端与服务器之间的通信：具体过程，⽤两个⼈的对话形式来演⽰：我：1+1等于⼏？她：2,2+2等于⼏？我：4⾸先两个⼈约定协议1.感觉⽹络情况不对的时候，任何⼀⽅都可以发起询问2.任何情况下，若发起询问后5秒还没收到回复，则认为⽹络不通3.⽹络不通的情况下等1min，路由器之后再发起询问对于我⽽⾔，发起 “1+1等于⼏”的询问后1. 若5s内没有收到回复，则认为⽹络不通2. 若收到回复，则我确认①我能听到她的消息②她能听到我的消息，然后回复她的问题的答案对于她⽽⾔，当感觉⽹络情况不对的时候1. 若没有收到我的询问，则她发起询问2. 若收到“1+1等于⼏”，则她确认①她可以听到我的消息，然后回复我的问题的答案和她的问题“2，2+2等于⼏”3. 若5s内没有收到我的回复“4”，则她确认②我听不见她的消息4. 若5s内收到了我的回复“4”，则她确认②我可以听见她的消息这样，如果上⾯的对话得以完成，就证明双⽅都可以确认⾃⼰可以听到对⽅的声⾳，对⽅也可以听到⾃⼰的声⾳TCP/IP断开连接的四次挥⼿先由客户端向服务器端发送⼀个FIN，请求关闭数据传输。
当服务器接收到客户端的FIN时，向客户端发送⼀个ACK，其中ack的值等于FIN+SEQ然后服务器向客户端发送⼀个FIN，告诉客户端应⽤程序关闭。
当客户端收到服务器端的FIN是，回复⼀个ACK给服务器端。
其中ack的值等于FIN+SEQ为什么断开tcp/ip连接，需要四次挥⼿;确保数据能够完整传输。
当被动⽅收到主动⽅的FIN报⽂通知时，它仅仅表⽰主动⽅没有数据再发送给被动⽅了。
但未必被动⽅所有的数据都完整的发送给了主动⽅，所以被动⽅不会马上关闭SOCKET,它可能还需要发送⼀些数据给主动⽅后，再发送FIN报⽂给主动⽅，告诉主动⽅同意关闭连接，所以这⾥的ACK报⽂和FIN报⽂多数情况下都是分开发送的。
TCPIP协议简介
TCP/IP协议简介其他的体系结构：IBM/SNA、DECnet、Apple Talk、IPX、Banyan/VINESφ TCP/IP协议栈的结构TCP/IP协议栈是由多个协议组成，也采用分层结构。
·网络接口层（Network accrss layer）对应OSI的1、2层。
·网络（网际）层协议（Internet layer）对应OSI的3层，包括IP/ARP/RARP/ICMP·传输层协议（Transport layer）对应OSI的第4层，包括TCP/UDP。
·应用层协议（Application layer）对应OSI的5～7层，包括Telnet/FTP/SMTP/。
φ IP寻址IP地址的分类及寻址规则：·IP地址回顾TCP/IP网上的计算设备或主机（也称为节点）都分配有一个唯一的地址，叫做IP地址。
IP地址属于三层逻辑地址，用来标识TCP/IP网络中的每一台设备，采用分成结构，32位，共4个8位组，采用网络位+主机位的形式。
·IP地址的分类地址类型引导位网络位地址范围地址结构主机位可用地址数A类 0 1－126（127保留）网+主+主+主 16777214B类 10 128－191 网+网+主+主 65534C类 110 192－223 网+网+网+主 254D类 1110 224－239 组播地址E类 1111 240－研究用地址*127.X.X.X用于本地回送测试IP网络地址由NIC统一分配，以保证IP地址的唯一性注意：NIC分配的是网络地址，而不是具体的IP地址。
具体主机的IP地址由得到某一网络地址的机构或组织自行决定如何分配。
·私有地址（Private address）用于企业内部网的IP地址分配，不会被任何INTERNET上的路由器转发10.0.0.0－10.255.255.255 1个A类地址172.16.0.0－172.31.255.255 16个B类地址192.168.0.0－192.168.255.255 256个C类地址注意：拥有私有IP地址的主机不可直接接入INTERNET，要通过NAT/PAT转换，以公有IP的形式接入。
TCPIP体系机构及TCP协议
比特 0
8
源 端 口
16
24
目 的 端 口
31
序 号 TCP 首部 确 认 号 数据 偏移 保 留 检 验 和 选 项 （长 度 可 变）
U R G A P C S K H R S T S Y N F I N
20 字节 固定 首部 窗 口 紧 急 指 针 填 充
终止比特 FIN (FINal) —— 用来释放一个连接。当FIN 1 时，表明此报文段的发送端的数据已发送完 毕，并要求释放运输连接。
7
应 用 层
应用层（Application Layer）是TCP/IP协议族的最高层，直接针对用户需求的协议。它包含了 所有OSI参考模型中会话层、表示层和应用层这些高层的协议的功能。每个应用层协议都是为 了解决某一类应用问题。 互连网络上应用层协议有下面几种：
> 电子邮件协议（SMTP）
比特 0
8 源 端 口
16
24 目 的 端 口
31
序 号
TCP 首部
确 认 号 数据 偏移
保 留 检 验 和
U R G
A P C S K H
R S T
S Y N
F I N
20 字节 固定 首部 窗 口
紧 急 指 针
填 充
选 项 （长 度 可 变）
紧急指针字段 —— 占 16 bit。紧急指针指出在本报文段中的紧急数据的位置。
比特 0
8 源 端 口
16
24 目 的 端 口
31
TCP 首部
MSS 是 TCP 报文段中的数据字段的最大长度。 序 号 数据字段加上 TCP 首部 才等于整个的 TCP 报文段。 确 认 号
数据 偏移