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第三课_TCPIP协议及IP地址
IP地址层次
32位IP地址分成两部分:前缀和后缀。前缀确 定计算机从属的物理网络,后缀确定该网络上 的一台计算机。
互联网中的每一个物理网络都分配了唯一的值 作为网络号,同一网络上的两台计算机必须分 配不同的后缀,但一个后缀值可在多个网络上 使用。
(
网络号
主机号
前缀
后缀
IP地址层次
IP地址层次保证了两个重要性质:
RARP协议:实现物理地址到IP地址的转换。
网际控制报文协议ICMP
ICMP用于网络设备和结点之间的控制和差错 报告报文的传输。
IP协议本身没有内在的机制获取差错信息并 进行相应的控制,而基于网络的差错可能性 很多如:线路出错、网关出错、信宿主机不 可到达、TTL时间到、系统拥塞等等。ICMP补 充了部分差错报告的功能。
常见端口号
• FTP服务的21端口 、Telnet服务的23端口,SMTP服务 的25端口,HTTP服务的80端口
• DNS服务的53端口,SNMP服务的161端口,QQ使用的 8000和4000端口等等。
TCP、UDP比较
服务性质 传输可靠性 传输开销,速度 传输类型
• 是否广播
网际层
A类地址共有2(8-1) =128个(网络地址部分第一位为0,故 减1)。点分十进制表示中首整数a的取值范围为0—127, 其中a等于0、127的IP地址在因特网中留作特殊用途,因 此,全球范围内可有的A类地址共有126个,a的取值范围 为1—126。由此可知:a<128的网络地址一定是A类地址。
• 名字 标示对象是什么 • 地址 标示对象在那里 • 路径 指出怎么去访问对象
物理地址
在任何一个物理网中,各站点都有一个机器 可识别的地址,该地址叫做物理地址(硬件 地址)。简称MAC地址。
MAC地址是12位16进制数(48位二进制数) 即248个地址。
MAC地址不能用于互联网的通信。
互联网地址
地址空间的划分
端口号
物理意义上的端口:集线器、交换机、路 由器的端口指的是连接其他网络设备的接 口,如RJ-45端口等 。
逻辑意义上的端口,一般是指TCP/IP协议 中的端口,比如用于浏览网页服务的80端 口,用于FTP服务的21端口等等。
端口号
TCP/IP协议中的端口指的是什么呢?如果 把IP地址比作一间房子 ,端口就是出入这 间房子的门。真正的房子只有几个门,但 是一个IP地址的端口可以有65536个之多! 端口是通过端口号来标记的,端口号只有 整数,范围是从0 到65535。
• 处理ICMP报文,处理路径、流控、拥塞等 问题。
网际层协议
网际协议-IP协议。该层最重要的 协议。与IP协议配套使用的还有:
地址解析协议ARP 反向地址解析协议RARP Internet控制报文协议ICMP
IP协议
TCP/IP协议的核心。它提供关于数据应如 何传输以及传输到何处的信息。
IP协议是一种不可靠的、无连接的协议, 它不保证数据的可靠传输。即它可以正确 地将数据传送到已连接的网络,但它不检 验数据是否被正确地接收。
地址解析协议
ARP协议:完成IP地址到物ห้องสมุดไป่ตู้地址的转换。
• IP地址是网络的逻辑地址,若要将网际层中传送 的数据最终交给目的主机,还必须知道该主机的 物理地址即MAC地址。
ICMP
主机A
网关1
网关2
网关3
主机B
网1
网2
网3
网4
ICMP报文返回
当中间网关(路由器)发现传输错误时,IP模块丢弃该 IP数据报,ICMP实体则向信源主机返回ICMP报文,报告 出错情况,以便信源主机采取相应的措施。
IP 地 址
互联网地址
地址实际上是一种标识符,用于标识系 统中的某个对象。通常标识符被分为三 部分:
互联网是将不同的物理网络互联在一起的虚拟 网。必须统一异网地址,保证异网互通。
IP协议为每台主机分配一个32位二进制数作为 该主机的互联网协议地址,常简写为IP地址或 互联网地址。
在互联网上发送的每个包都含有这种32位的发 送方IP地址和接收方IP地址。
互联网地址(IP地址)是一个分配给一台主机,并用于该 主机所有通信的唯一的32位二进制数。为将信息快速地从一 台计算机传送到另外一台计算机,必须知道IP地址。
• 网际协议(Internet Protocol—IP)
虽然还有很多其它协议,但TCP和IP是两个最重要 的协议。整个协议集常被称为TCP/IP体系结构或 简称为TCP/IP。
概述
TCP/IP是20世纪70年代美国国防部为其远景研究 规划署网络(ARPANET)开发的网络体系结构和协 议标准,由于它成本低并可在多个不同平台间可 靠通信,所以TCP/IP迅速发展并流行开来。
点分十进制表示法
IP地址由4组8位二进制数组成。从二进制转换为十进制, 即将每组的8位二进制都分别转换为十进制。 当组内所有位都为0时,最小可能值为0;当组内所有位都 为1时,最大可能值为255。这样,点分十进制地址范围为 0.0.0.0到255.255. 255.255
地址空间的划分
A类地址:前8位(第一段)为网络地址,后24位为主机地 址。每个A类地址中可容纳224-2=16777214台主机(主机 地址全为“0”和全为“1”的地址是两个特殊的地址,所 以要减2),A类地址适合于大型网络中。
在网中都有唯一的地址。 各种标准化的高级协议。可广泛、持续地提
供多种用户服务。
(
TCP/IP协议的分层模型
对应于OSI模型的七层结构,TCP/IP协议可被大致 分为四层。其对应关系如下:
OSI分层模式
应用层 表示层 会话层 传输层
网络层
数据链路层 物理层
TCP/IP分层模 式
应用层
传输层 网际层
32位二进制数中的每8位为一组,用十进制表示, 利用句点分割各个部分。这种表示方法叫“点分 十进制”表示法,即a .b. c. d
十进制与位的等值
128 64 32 16 8 4 2 1
1 0 0 0 0 0 0 0 = 128 1 1 0 0 0 0 0 0 = 192 1 1 1 0 0 0 0 0 = 224 1 1 1 1 0 0 0 0 = 240 1 1 1 1 1 0 0 0 = 248 1 1 1 1 1 1 0 0 = 252 1 1 1 1 1 1 1 0 = 254 1 1 1 1 1 1 1 1 = 255
TCP/IP对该层协议未做具体规定。只是指出通信 主机必须采用某种协议连接到网络上,并且能够 传输网络数据分组。具体使用那种协议,在本层 里并没有规定.一种物理网络标准对应一个协议。
应用层
向用户提供一组常用的应用程序。
• HTTP—超文本传输协议。使用浏览器查询Web服 务器上超文本信息所使用的协议
• 每台计算机分配一个唯一地址(即一个 地址从不分配给多台计算机)。
• 虽然网络号分配必须全球一致,但后缀 可本地分配,不需全球一致。
IP地址分类
32位的IP地址
• 前缀部分需要足够的位数以允许分配唯 一的网络号给互联网上的每一个物理网 络。
• 后缀部分也需要足够位数以允许从属于 一个网络的每一台计算机都分配一个唯 一的主机号。
传输控制协议:可靠的面向连接的协议。 面向连接服务具有:
• 建立连接 • 数据传输 • 连接释放
TCP协议
TCP
A
B
TCP协议
TCP提供可靠的数据传输服务,适合 大的数据块的传输。
HTTP、FTP、SMTP、TELNET等
UDP协议
UDP:不可靠的无连接数据报协议。
传递服务时,通信双方不建立连接,发 送方发送完数据,任务就完成。UDP不保 证数据报以正确的序列被接收。
TCP/IP协议
概述
协议是管理网络如何通信的规则。它为网络 设备之间的通信指定了标准。没有协议,设 备不能解释由其他设备发送来的信号,数据 也不能传输到任何其它的地方。
协议是构成了网络通信的基石。
(
概述
TCP/IP协议:一整套的数据通信协议。 其名字是 由这些协议中的两个协议组成。
• 传输控制协议(Transmission Control Protocol — TCP)
位数 1
IP地址分类
8
16
24
32
IP地址类别的计算
如图所示:8组以0开 头的地址对应于A类; 4组以10开头的对应于 B类, 2组以110开头 的对应于C类,一个以 111开头的地址属于D 类,最后一个以1111 开头的地址属于保留 类,现在不用。
点分十进制表示法
在协议软件中IP地址是以二进制方式出现的,易 于运算。但这种形式使用户感到繁琐,难于记忆, 更易搞错。为方便用户使用,IP地址被直观地用 三个小数点隔开的十进制数来表示。
TCP/IP参考模型中最重要的一层,通信的 枢纽。
主要功能是负责在互连网上传输数据分组:
• 处理传输层的分组发送请求:收到请求后,将 分组装入IP数据报,填充报头,选择去往信宿 机的路径,将数据报发往适当的网络接口。
网际层
• 处理输入数据报:首先检查其合法性,然 后进行寻径。假如该数据报已到达信宿地 (本地),则去掉报头,将剩下部分交个 适当的传输协议;否则转发该数据报。
以ARPANET为基础组建的Internet就是一个采用 TCP/IP协议,将不同规模的网络连接起来的全球 性的计算机互联网。
TCP/IP的特点
开放式协议标准。可免费使用。 与物理网络硬件无关。允许TCP/IP可以将很
多不同类型的网络连接在一起。 统一的网络地址分配方案。每个TCP/IP设备
网络接口层
TCP/IP常用协议 (
TELNET FTP DNS HTTP SMTP SNMP