第5章常用的网络协议栈祥解.ppt

构建中小型企业局域网 第 5 章 常用的网络协议栈 上章回顾 二进制与十进制、十六进制的转换 IP地址的格式、组成及分类 专网(私有)IP地址和公网(公共)IP地址 子网和子网掩码 路由器的工作原理 可变长度子网掩码( VLSM )及其计算 无类域间路由 缺省网关 本章内容 IP、TCP、UDP协议的编址方案 TCP的封装和工作原理 UDP的封装和工作原理 常用的TCP和UDP端口号 使用Sniffer进行协议分析 传输控制协议/网际协议（TCP/IP） TCP/IP不是一个简单的协议，而是一组小的、专业化协议，包括TCP、IP、UDP、ARP、ICMP以及其他的一些被称为子协议的协议。 TCP/IP是因特网标准，也是局域网的首选协议。许多网络操作系统使用TCP/IP为缺省协议。 TCP/IP最大的优势之一是其可路由性，也就意味着它可以携带被路由器解释的网络编址信息。 TCP/IP还具有灵活性，可在多个网络操作系统(NOS)或网络介质的联合系统中运行。然而由于它的灵活性，TCP/IP需要更多的配置。 能够跨越多个局域网段的协议被称为可路由协议。由于其携带了网络层信息和编址信息，这些信息可由路由器理解。然而，并不是所有的协议都是可路由的。 TCP/IP模型与OSI模型 TCP/IP核心协议——IP TCP和IP是TCP/IP协议群中最重要的核心协议。 网际协议（IP）属于TCP/IP模型和互联网层，提供关于数据应如何传输以及传输到何处的信息。 数据帧的IP部分被称为一个IP数据报，IP数据报包含了路由器在子网中传输数据所必需的信息。IP数据报包括报头和数据，总长度不能超过65535字节。 网络层的功能 定义了基于IP协议的逻辑地址 连接不同的媒介类型 选择数据通过网络的最佳路径 IP协议是一种不可靠的、无连接的协议，即意味着它不保证数据的可靠传输。然而，TCP/IP协议群中更高层协议可使用IP信息确保数据包按正确的地址进行传输。注意到IP数据报并不包含一个校验和部件，报头校验和仅仅验证IP报头中路由信息的完整性。如果当数据包被接收时伴随信息的校验和值不正确，则数据包将被认为已破坏并被抛弃，同时，一个新的数据包被发送。 IP包头的格式 传输层的作用 IP层提供点到点的连接 传输层提供端到端的连接 传输层的协议 TCP（Transmission Control Protocol） 传输控制协议 可靠的、面向连接的协议 传输效率低 UDP（User Datagram Protocol） 用户数据报协议 不可靠的、无连接的服务 传输效率高 TCP的封装格式 TCP的连接－三次握手 TCP的四次断开 TCP支持的应用层协议 UDP的封装格式 UDP的使用 UDP的流控和差错控制 UDP没有流控机制 UDP只有校验和来提供差错控制 需要上层协议来提供差错控制：例如TFTP协议 地址解析协议ARP ARP是一个互联网层协议，它获取主机或节点的MAC地址（物理地址）并创建一个本地数据库以将MAC地址映射到主机IP（逻辑）地址上。 ARP协议与IP协议紧密协作，因为IP在指导发送数据到目标主机之前必须具有目标主机的地址。为使ARP更加有效，计算机在一个缓冲区保存已经知道的IP-MAC地址映射表，这样就无需广播冗余请求。 arp /a ARP协议4－1 IP地址解析为MAC地址 主机想发送数据给主机，检查缓存，发现没有的MAC地址 ARP协议4－2 IP地址解析为MAC地址 主机发送ARP广播 ARP协议4－3 IP地址解析为MAC地址 所有主机都接收到的ARP广播，但只有给它一个单播回复，并缓存的MAC地址 ARP协议4－4 IP地址解析为MAC地址 主机将的MAC地址保存到缓存中，发送数据 ICMP协议 ICMP位于TCP/IP模型互联网层的IP协议和TCP协议之间， ICMP消息通过IP数据报传送，它不提供错误控制服务，被用来发送错误和控制信息。 ICMP常用于诊断实用程序中，如ping命令和TRACERT命令。 ICMP定义了很多信息类型，例如： 目的地不可达 TTL 超时 信息请求 信息应答 地址请求 地址应答 ICMP协议的应用2－1 ICMP检测双向通路的连通性 Ping命令使用ICMP协议 Ping [-t] [-a] [-l 字节数] Ip_Address|Target_name ICMP协议的应用2－2 在一台计算机上向远程主机发起ping连接时，可能收到的返回信息有： 连接建立成功Reply from :bytes=32 time1ms TTL=128 目标主机不可达 Destination host unreachable. 请求时间超时 Request timed out. 未知主机名 Un