tcpip基础.ppt

TCP/IP 技术Part#Page 2TCP/IP 技 术 TCP/IP TCP/IP 概述概述 以太网技术以太网技术 广域网简介广域网简介 IPIP原理与技术原理与技术 TCPTCP原理与技术原理与技术 路由简介路由简介 TCP/IP TCP/IP 概述概述Page 3TCP/IP 成功的原因ooTCP/IPTCP/IP是最早出现的网络协议之一，它的成是最早出现的网络协议之一，它的成功得益于顺应了社会的需求功得益于顺应了社会的需求ooDARPADARPA为推广为推广TCP/IPTCP/IP，采用开放策略，以低采用开放策略，以低价出售价出售TCP/IPTCP/IP使用权，鼓励厂商开发使用权，鼓励厂商开发TCP/IPTCP/IP产品。产品。ooTCP/IPTCP/IP与当时流行操作系统与当时流行操作系统UNIXUNIX的结合是其的结合是其成功的一个重要原因。成功的一个重要原因。ooTCP/IPTCP/IP技术来源于实践，并在实践中得到不技术来源于实践，并在实践中得到不断的改进与完善。断的改进与完善。oo开放和简单。开放和简单。oo借助于以太网的成功借助于以太网的成功TCP/IP概述Page 4IP Internet业务举例DNSDNS域名服务器域名服务器FTPFTP会话会话至数据库至数据库SMTPSMTP会话会话至远端用户至远端用户SMTPSMTP会话至会话至远端用户远端用户与远端服务器与远端服务器的的telnettelnet会话会话 数据库数据库/大型计算机大型计算机工作站或主机工作站或主机工作站或主机工作站或主机路由器路由器路由器路由器TCP/IP概述Page 5IP Internet业务TCP/IP概述 应用应用/业务业务 描述描述文件传输协议文件传输协议FTP FTP 可使用户和远程计算机可使用户和远程计算机/用户间进行文件用户间进行文件 的传输的传输简单邮件传输协议简单邮件传输协议SMTP SMTP 使得连接到使得连接到TCP/IP internetTCP/IP internet的用户间能的用户间能 够传输电子邮件够传输电子邮件终端仿真终端仿真TELNET TELNET 允许远程登录到一台主机或计算机允许远程登录到一台主机或计算机域名服务器域名服务器DNS DNS 提供用于网络资源提供用于网络资源/业务名称转换的目录业务名称转换的目录网络文件系统网络文件系统NFS NFS 允许接入远程文件允许接入远程文件简单网络管理系统简单网络管理系统SNMP SNMP 能够对各网元能够对各网元(如路由器、桥等如路由器、桥等)进行管理进行管理World Wide WebWorld Wide WebWWW WWW 允许接入全球允许接入全球InternetInternet站点来获得站点来获得/提供提供 信息信息Page 6OSI和TCP/IP层模型TCP/IP概述 OSI OSI协议参考模型协议参考模型 TCP/IP TCP/IP 模型模型应用层 7表示层 6会话层 5传输层 4网络层 3数据链路层 2物理层 1互联网络层（IP）网络接入层传输控制层应用/业务层TCP/UDPIPMAC+PHYPage 7OSI和TCP/IP层模型功能描述TCP/IP概述OSI各层主要功能TCP/IP各层主要功能Page 8TCP/IP协议TCP/IP概述并非任何主机都实现所有的协议并非任何主机都实现所有的协议/应用。应用。具体实现在很大程度上取决于主机的操作系统。具体实现在很大程度上取决于主机的操作系统。TCPTCP或或UDPUDPIPIP和和ICMP ARPICMP ARP、RARPRARP以太、以太、IEEE 802.xIEEE 802.x、ISDNISDN、X.21X.21、X.21bisX.21bis、V.24V.24、V.28V.28等等同轴、双绞线、分组无线、卫星、租用线同轴、双绞线、分组无线、卫星、租用线(DS0(DS0、DS1)DS1)、光纤等、光纤等以太类型、以太类型、IEEE 802.2IEEE 802.2、令牌环、令牌环(IEEE802.5)(IEEE802.5)、SMDSSMDSFRBSFRBS、LAPBLAPB等等应用：应用：FTPFTP、SMTPSMTP、DNSDNS、SNMPSNMP、WWWWWW等等路由协议路由协议Page 9使用TCP/IP协议进行信息传输TCP/IP概述在在协议层协议层次中，下次中，下层层是服是服务务的提供者，上的提供者，上层层是服是服务务用用户户。网。网络络中的中的第第n n层总层总是相第是相第n+1n+1层层提供比提供比n-1n-1层层更完善的服更完善的服务务。服服务务：描述：描述协议层协议层次中相次中相邻层邻层之之间间关系的有效的抽象的概念，是网关系的有效的抽象的概念，是网络络中各中各层层向上向上层层提供的一提供的一组组操作。操作。Page 10TCP和UDP的主要特性TCP/IP概述 传输控制协议传输控制协议(TCP)(TCP)使用序列号使用序列号(sequence numbering)(sequence numbering)和确认的方法来提供可和确认的方法来提供可靠的数据传输。靠的数据传输。类似于面向连接传输的方法，提供类似于面向连接传输的方法，提供“虚连接虚连接”的建立。的建立。提供端口号提供端口号(Port Numbers)(Port Numbers)用于对上层协议的复用用于对上层协议的复用/去复去复用用全双工数据传输。全双工数据传输。用户数据报协议用户数据报协议(UDP)(UDP)无连接的传输协议无连接的传输协议无保证传输、不可靠的机制无保证传输、不可靠的机制比比TCPTCP有较少的负荷更简单有较少的负荷更简单在在LANLAN应用和管理信息传输中流行应用和管理信息传输中流行(如如SNMP)SNMP)Page 11IP和ICMP的主要特性TCP/IP概述 网际协议网际协议(IP)(IP)无连接的网络协议无连接的网络协议使用使用3232位寻址，全球唯一位寻址，全球唯一(用打点的十进制记号来代表用打点的十进制记号来代表)封装封装TCPTCP或或UDPUDP分组分组向不同的网络提供公共的逻辑接口向不同的网络提供公共的逻辑接口(分组的逻辑路由分组的逻辑路由)网际控制报文协议网际控制报文协议(ICMP)(ICMP)提供提供IPIP层的差错报告层的差错报告ICMPICMP的差错都是路由器的差错都是路由器信源主机模式信源主机模式提供拥塞控制功能提供拥塞控制功能提供路径控制功能提供路径控制功能Page 12地址解析（Address Resolution）TCP/IP概述 概念概念IPIP真正做的工作之一是在各种物理网络技术上覆盖一层真正做的工作之一是在各种物理网络技术上覆盖一层软件，将物理地址隐藏起来，互联网自软件，将物理地址隐藏起来，互联网自IPIP层开始表现为层开始表现为统一的地址格式，统一的地址格式，IPIP层以上的各层均使用层以上的各层均使用IPIP地址；而物地址；而物理网络内部，依然使用各自原来的物理地址。因此，在理网络内部，依然使用各自原来的物理地址。因此，在互联网中存在两种地址，二者之间要建立映射的关系，互联网中存在两种地址，二者之间要建立映射的关系，这种关系成为地址解析。这种关系成为地址解析。地址解析协议地址解析协议ARPARP用于从用于从IPIP地址到物理地址的映射地址到物理地址的映射 反向地址解析协议反向地址解析协议RARP RARP 用于从物理地址到用于从物理地址到IPIP地址的映射地址的映射Page 13总结TCP/IP概述本章对本章对TCP/IPTCP/IP协议及其相关的内容作了概括的介绍协议及其相关的内容作了概括的介绍TCP/IPTCP/IP的历史及发展的历史及发展TCP/IPTCP/IP与与OSIOSI模型的比较对照模型的比较对照基于基于TCP/IPTCP/IP的应用业务。的应用业务。TCP/IPTCP/IP协议簇中的部分协议的特性协议簇中的部分协议的特性查协议：查协议：IPIP方面的查方面的查WWW.IETF.ORGWWW.IETF.ORG，辅助的可以查，辅助的可以查WWW.CISCO.COMWWW.CISCO.COM 其他还有其他还有ITU-T,ATM FORUM,FR FORUMITU-T,ATM FORUM,FR FORUM，信息产业部的等。，信息产业部的等。也可以查公司也可以查公司NOTESNOTES系统里的标准管理。系统里的标准管理。Page 14TCP/IP 技 术 TCP/IP TCP/IP 概述概述 以太网技术以太网技术 广域网简介广域网简介 IPIP原理与技术原理与技术 TCPTCP原理与技术原理与技术 路由简介路由简介 以太网技术以太网技术Page 15局域网LAN综述以太网技术 IEEE 802IEEE 802课题课题以其开始的年月命名以其开始的年月命名以以OSIOSI模型为标准的物理层和数据链路层的模型为标准的物理层和数据链路层的LANLAN标准标准服务访问点服务访问点SAPSAP提供通信的相邻层次间的寻址提供通信的相邻层次间的寻址 内容内容信号编码和译码信号编码和译码顺序的比特发送和接收顺序的比特发送和接收提供通过双绞线、同轴电缆或光纤对传送介质的连接提供通过双绞线、同轴电缆或光纤对传送介质的连接Page 16局域网LAN综述 IEEE 802.X IEEE 802.X 系列系列标准标准IEEE802.1IEEE802.1（802802系列介绍和接口原语的定义系列介绍和接口原语的定义）IEEE802.2IEEE802.2（LLCLLC协议协议）IEEE802.3IEEE802.3（CSMA/CDCSMA/CD载波侦听多路访问载波侦听多路访问/冲突检测）冲突检测）IEEE802.4IEEE802.4（令牌总线令牌总线）IEEE802.5IEEE802.5（Token RingToken Ring令牌环令牌环）IEEE802.6IEEE802.6（MAN MAN 都市网）都市网）IEEE802.7IEEE802.7（FDDIFDDI光纤分布式数据接口）光纤分布式数据接口）IEEE802.8IEEE802.8（时间槽）（时间槽）以太网技术Page 17局域网的MAC子层IEEE802.3 前前导码导码：5656比特，交替的比特，交替的101010101010形式形式 SFDSFD：起始：起始帧帧分隔符，分隔符，8 8比特比特1010101110101011；地址地址：6 6字字节节或或2 2字字节节，地址第，地址第0 0比特比特为为用于区分用于区分该该地址地址为单为单个个MACMAC地址，地址，还还是是组组地址；地址；6 6字字节节地址中第地址中第1 1比特比特为该为该地址地址为为全局管理全局管理还还是本地管理。源是本地管理。源地址和目的地址的地址和目的地址的长长度必度必须须相同。相同。帧长帧长度度：1616比特，比特，数据数据字段中的字字段中的字节节数。数。数据字段数据字段 和和填充填充：数据字段包含数据字段包含MACMAC层层之上的信息，包括之上的信息，包括IEEE802.2IEEE802.2和其以上的数据信息，和其以上的数据信息，最少最少4646个字个字节节，如果数据字段不足，如果数据字段不足4646字字节节，要使用填充字段。数据字段和填，要使用填充字段。数据字段和填充字段之和不能超充字段之和不能超过过15001500字字节节。FCSFCS：3232比特的比特的CRCCRC，根据地址字段、，根据地址字段、帧长帧长度字段、数据和填充字段的内度字段、数据和填充字段的内容容进进行行计计算。算。IEEE802.3IEEE802.3帧结帧结构构以太网技术Page 18以太网帧结构前前导码导码：6464比特，交替的比特，交替的101010101010形式，最后以形式，最后以1010101110101011结结束，提供同步束，提供同步地址地址：4848比特，前比特，前3 3个字个字节为节为IEEEIEEE管理，后三个字管理，后三个字节为节为厂家分配厂家分配有三有三类类地址：地址：单单个地址个地址(Individual)(Individual)，地址字段的最低一个比特，地址字段的最低一个比特为为0 0，全球唯一，全球唯一广播地址广播地址(Broadcast)(Broadcast)：4848比特地址全比特地址全1 1时时，为为广播地址广播地址组组播地址播地址(Multicast)(Multicast)：地址字段的最低一个比特：地址字段的最低一个比特为为1 1类类型型：TypeType，1616比特，比特，标识标识数据字段中使用的高数据字段中使用的高层协议层协议。Type IP=0 x0800Type IP=0 x0800，Type ARP=0 x0806Type ARP=0 x0806数据数据：第三：第三层层用用户户数据数据FCSFCS：3232比特的比特的CRCCRC校校验验，根据地址、，根据地址、类类型和数据字段的内容型和数据字段的内容计计算得出。算得出。最大帧长度最大帧长度15181518字节，最小帧长度字节，最小帧长度6464字节，最大传输单元字节，最大传输单元MTUMTU15001500字节字节以太网技术Page 19以太网组网 速度：速度：10M10M，100M100M，1000M1000M，10G10G 设备：设备：HUBHUB，桥，以太网交换机，三层交换机，桥，以太网交换机，三层交换机 电缆：电缆：3 3类，类，5 5类，超类，超5 5类，多模，单模光纤类，多模，单模光纤 接口接口:RJ45,SC,ST:RJ45,SC,ST，MT-RJ MT-RJ 等等Page 20以太网组网 全双工全双工 端口捆绑端口捆绑:802.3ad:802.3ad 端口镜像端口镜像 VLANVLAN：802.1q802.1q 生成树：生成树：802.1d802.1d 网管：串口，网管：串口，TelnetTelnet，WebWeb，SNMPSNMP等等Page 21如何建园区网？Page 22总结以太网技术 局域网的层次是在数据链路层的。局域网的层次是在数据链路层的。数据链路层分为链路控制子层和介质访问子层，在数据链路层分为链路控制子层和介质访问子层，在IEEE802.xIEEE802.x标准中，标准中，IEEE802.2IEEE802.2为描述了为描述了LLCLLC子层的帧结构，子层的帧结构，IEEE802.3IEEE802.3802.6802.6描述了描述了MACMAC子层的帧子层的帧结构。结构。虽然传统虽然传统EthernetEthernet的帧结构和的帧结构和IEEE802.3IEEE802.3非常相似，但是它们对非常相似，但是它们对IPIP的承载方式的承载方式是非常不同。是非常不同。IPIP数据报可以直接封装在传统数据报可以直接封装在传统EthernetEthernet帧的数据段，而对于帧的数据段，而对于IEEE802.3IEEE802.3来讲，中间还需加入来讲，中间还需加入IEEE802.2IEEE802.2和和SNAPSNAP的协议。的协议。Page 23TCP/IP 技 术 TCP/IP TCP/IP 概述概述 以太网技术以太网技术 广域网简介广域网简介 IPIP原理与技术原理与技术 TCPTCP原理与技术原理与技术 路由简介路由简介 广域网简介广域网简介Page 24广域网简介 点对点协议点对点协议PPPPPP 分组网协议分组网协议X.25X.25 帧中继技术帧中继技术 ATMATM技术技术 POSPOS广域网简介Page 25点对点协议PPP 概念：概念：提供一种通过点对点链路传输数据报文的方法。提供一种通过点对点链路传输数据报文的方法。组成组成：三个部分三个部分通过串行链路封装数据报文的方法，通过串行链路封装数据报文的方法，PPPPPP协议协议HDLCHDLC协议为基础来传协议为基础来传 送送PPPPPP报文报文扩展的链路控制协议扩展的链路控制协议LCPLCP用于建立、配置和测试数据链路的连接用于建立、配置和测试数据链路的连接全序列的网络控制协议全序列的网络控制协议NCPNCP用于建立和配置不同的网络协议，用于建立和配置不同的网络协议，PPPPPP 协议被设计成能够同时采用不同的网络层协议。协议被设计成能够同时采用不同的网络层协议。过程过程：PPPPPP链路的建立，发端链路的建立，发端PPPPPP首先发送首先发送LCPLCP帧来配置（有选择）帧来配置（有选择）测试测试 数据链路。数据链路。选择网络层协议，在数据链路建立起来，并由选择网络层协议，在数据链路建立起来，并由LCPLCP协调好之后，发协调好之后，发 端端PPPPPP发送发送NCPNCP帧来选择和配置一个或多个网络层协议。帧来选择和配置一个或多个网络层协议。数据传送，网络层协议选择完成后，就可以进行数据传送，网络层协议选择完成后，就可以进行PPPPPP数据传送。数据传送。链路关闭，外部事件发生（超时、用户干预）或由链路关闭，外部事件发生（超时、用户干预）或由LCPLCP或或NCPNCP关闭关闭 数据链路数据链路广域网简介Page 26点对点协议PPP帧格式 标志 地址 控制 协议 数据 FCS标志字段：标志字段：单字节，帧同步单字节，帧同步,0,0 x7Ex7E地址字段：地址字段：单字节，标准广播地址单字节，标准广播地址0 0 xFFxFF，PPPPPP不赋予单个站点地址。不赋予单个站点地址。控制字段：控制字段：单字节，单字节，0 0 x03x03，用户数据为无序传输方式用户数据为无序传输方式协议字段协议字段PID PID：双字节，用于说明数据字段中的协议类型双字节，用于说明数据字段中的协议类型 PIDPID0 x0021(IP)0 x0021(IP)0 x002B(IPX)0 x002B(IPX)0 x8021(ICMP)0 x8021(ICMP)0 xC021(LCP)0 xC021(LCP)数据字段：数据字段：长度可变，缺省的最大长度为长度可变，缺省的最大长度为15001500字节，上层用户数据字节，上层用户数据FCSFCS：通常为双字节，允许使用通常为双字节，允许使用4 4字节的字节的FCSFCS，这样有助于提高检错能力。这样有助于提高检错能力。广域网简介Page 27PPP的链路控制协议LCP LCPLCP提供用来提供用来建立、配置、维护建立、配置、维护和和关闭关闭PPPPPP连接的方法。连接的方法。LCPLCP协议一般要经历四个步骤：协议一般要经历四个步骤：链路的建立与配置的协调：链路的建立与配置的协调：在任何网络层数据报文能够被交换之前，在任何网络层数据报文能够被交换之前，LCPLCP协议首先打开有关的连接和协调有关的配置参数，当配置确认帧已协议首先打开有关的连接和协调有关的配置参数，当配置确认帧已经被发送和接收到时，这一步骤才完成。经被发送和接收到时，这一步骤才完成。链路质量的确认：链路质量的确认：在第一步骤完成之后，在第一步骤完成之后，LCPLCP协议可以有选择的进行协议可以有选择的进行链路质量的确认步骤。链路被检测以确定是否能够满足运行网络层协议链路质量的确认步骤。链路被检测以确定是否能够满足运行网络层协议的要求，而且这一步骤对的要求，而且这一步骤对LDPLDP协议来讲是可选的。协议来讲是可选的。LCPLCP协议也可以将网络协议也可以将网络层协议信息的传输推迟到这一步骤之后进行。层协议信息的传输推迟到这一步骤之后进行。网络层协议配置的协调：网络层协议配置的协调：在第二步骤完成之后，网络层协议可以通在第二步骤完成之后，网络层协议可以通过适当的过适当的NCPNCP协议进行单独的配置，而且网络层协议在任何时刻被激活协议进行单独的配置，而且网络层协议在任何时刻被激活或者被挂起，如果或者被挂起，如果LCPLCP协议关闭了某一链路，它将会通知网络层协议采协议关闭了某一链路，它将会通知网络层协议采取相应的后继动作。取相应的后继动作。链路的关闭：链路的关闭：LCPLCP协议可以在任意时刻关闭链路，通常是由于用户请协议可以在任意时刻关闭链路，通常是由于用户请求而发生的，也有可能其它意外的物理事件的发生所致，比如线路本身求而发生的，也有可能其它意外的物理事件的发生所致，比如线路本身故障或者使用超时等。故障或者使用超时等。广域网简介Page 28LCP帧的类型和PPP国际标准 LCPLCP帧类型帧类型链路建立帧链路建立帧 用于建立和配置数据链路。用于建立和配置数据链路。链路关闭帧链路关闭帧 用于关闭数据链路用于关闭数据链路链路维护帧链路维护帧 用于管理和维护数据链路用于管理和维护数据链路 PPPPPP国际标准国际标准物理层物理层 EIA/TIA-232CEIA/TIA-232CEIA/TIA-422/423EIA/TIA-422/423V.35V.35链路层链路层 ISO 3309ISO 330919791979：HDLCHDLCISO 3309ISO 330919841984：备忘录备忘录1 1启动启动/停止传输停止传输ISO 3309ISO 33091984/PDAD11984/PDAD1：对对HDLCHDLC的控制字段的编码的定义的控制字段的编码的定义广域网简介Page 29DDN数字数据网基于时隙交叉复用基于时隙交叉复用用户一直占有带宽用户一直占有带宽组网：组网：Page 30分组交换X.25 定义：定义：数据端设备数据端设备DTEDTE和数据电路设备和数据电路设备DCEDCE之间的接口标准之间的接口标准 功能：功能：与与OSIOSI参考模型的下三层功能相对应参考模型的下三层功能相对应分组格式和交换过程分组格式和交换过程通过通过LAPBLAPB实现实现DTEDTE和和DCEDCE的物理介质的物理介质广域网简介Page 31分组交换X.25 交换方式：交换方式：虚电路虚电路 永久虚电路永久虚电路PVCPVC：用于经常使用的数据传输用于经常使用的数据传输交换虚电路交换虚电路SVCSVC：用于突发性数据传输用于突发性数据传输 虚电路号虚电路号VCNVCN：X.25X.25的连接标识符。的连接标识符。LICLIC：最低单向入呼叫：最低单向入呼叫VCNVCNHICHIC：最高单向入呼叫最高单向入呼叫VCNVCNLTCLTC：最低双向呼叫最低双向呼叫VCNVCN HTCHTC：最高双向呼叫最高双向呼叫VCNVCNLOCLOC：最低单向出呼叫最低单向出呼叫VCNVCNHOCHOC：最高单向出呼叫最高单向出呼叫VCNVCNVC=0VC=0为系统占用；为系统占用；1 1(LIC-1)LIC-1)为为PVCPVC业务；业务；LICLIC255255为为SVCSVC业务。业务。广域网简介Page 32分组交换X.25协议分组层分组层链路层链路层物理层物理层分组层：分组层：GFI GFI 通用格式标识符，通用格式标识符，4 4比特编码，定义了一些通用的功能，如携带的数据为控制信比特编码，定义了一些通用的功能，如携带的数据为控制信息还是用户数据，确认是本地确认还是端到端的确认等。息还是用户数据，确认是本地确认还是端到端的确认等。LCGNLCGNLCI LCI 逻辑信道号，在逻辑信道号，在DTEDTEDCEDCE接口或网内中继线上分配，一条虚电路由多个逻接口或网内中继线上分配，一条虚电路由多个逻 辑信道链接而成。辑信道链接而成。PTI PTI 规定了分组的类型：呼叫建立分组、数据传输分组、恢复分组和呼叫清除分组规定了分组的类型：呼叫建立分组、数据传输分组、恢复分组和呼叫清除分组链路层：链路层：LAPB LAPB 三种帧类型：三种帧类型：I I帧、帧、S S帧和帧和U U帧帧物理层：物理层：X.21X.21、V.35V.35等等广域网简介Page 33X.25和IP的互通技术 隧道技术（隧道技术（TunnelingTunneling）：）：定义定义 将具有自身协议的复杂网络作为一般硬件传输系统对待。将具有自身协议的复杂网络作为一般硬件传输系统对待。类型类型 1 1、X.25 over IPX.25 over IP，将将X.25X.25协议封装在协议封装在IPIP协议的数据信息中，比较简单协议的数据信息中，比较简单2 2、IP over X.25IP over X.25，将将IPIP数据报封装在数据报封装在X.25X.25的数据字段中，下层的的数据字段中，下层的X.25X.25协议协议协议协议被当作被当作IPIP数据报的一个隧道，较复杂数据报的一个隧道，较复杂 地址映射：地址映射：X.25X.25地址模式采用地址模式采用X.121X.121标准，由标准，由1414比特十进制整数组成，比特十进制整数组成，X.121X.121地址与地址与IPIP地址不地址不兼容，为实现兼容，为实现X25X25网与网与IPIP网络的互通，需要采用网络的互通，需要采用X.121X.121地址和地址和IPIP地址的映射技术。地址的映射技术。X.121X.121帧格式帧格式广域网简介Page 34FR(帧中继)Page 35Page 36Page 37Page 38Page 39FR(帧中继)o对X.25的简化，不做纠错工作o纠错工作由用户(智能终端)自己解决o仍是包交换o交换机端口速率可以几十Mbpso非常适合局域网互连o性能价格比较好Page 40FR主要特点o带宽管理，带宽动态分配承诺的信息速率CIR 承诺的突发大小Bc 超过的突发大小Be 承诺的时间间隔Tco围绕CIR灵活的资费nCIR固定值收费nCIR单向收费nCIR0收费CIR64kb/sBc32kbBe=10kbTc=Bc/CIR=0.5sPage 41ATM技术（略）广域网简介Page 42SDH 同步数字网POSPOS接口接口Packet over SDHPacket over SDHPage 43TCP/IP 技 术 TCP/IP TCP/IP 概述概述 以太网技术以太网技术 广域网简介广域网简介 IPIP原理与技术原理与技术 TCPTCP原理与技术原理与技术 路由简介路由简介 IP IP原理与技术原理与技术Page 44IP原理与技术 IP IP的特点和地位的特点和地位 IPIP地址地址 IPIP数据报的传送数据报的传送 IPIP的拥塞和差错控制的拥塞和差错控制IP原理与技术Page 45IP的特点和地位 IP IP层相当于层相当于OSIOSI模型中的网络层，主要的技术有三个部分：模型中的网络层，主要的技术有三个部分：IPIP地址及寻径地址及寻径IPIP数据报的传送数据报的传送IPIP层的差错和拥塞控制层的差错和拥塞控制 通信子网：通信子网：OSIOSI规定网络层及其以下的部分规定网络层及其以下的部分 IPIP作为通信子网的最高层，它的特点是提供无连接的数据报的作为通信子网的最高层，它的特点是提供无连接的数据报的 传输机制，不保证传输的可靠性。传输机制，不保证传输的可靠性。IPIP协议是点到点的，协议是点到点的，IPIP对等实体之间的通信不经过中间机器，对等实体之间的通信不经过中间机器，对等机器之间拥有直接的物理连接。对等机器之间拥有直接的物理连接。IPIP协议要屏蔽低层的不同的物理网络，向上层提供统一的协议要屏蔽低层的不同的物理网络，向上层提供统一的IPIP数数 据报，从而实现网络的互联。据报，从而实现网络的互联。IP原理与技术Page 46IP的地址 IP IP地址屏蔽了不同地址屏蔽了不同结结构物理构物理层层和数据和数据链链路路层层的地址的地址 地址的概念：地址地址的概念：地址实际实际上是一种上是一种标识标识符，用于符，用于标识标识系系统统中的某个中的某个对对象。象。标识标识符通常分符通常分为为三三类类：名字、地址和路径：名字、地址和路径 IPIP地址采用全网通用的地址格式，并在地址采用全网通用的地址格式，并在统统一的管理一的管理下下进进行地址分配，保行地址分配，保证证一个一个IPIP地址地址对应对应一台主机地址。一台主机地址。IPIP地址是一种地址是一种层层次地址，它携次地址，它携带带关于关于对对象的位置信象的位置信息。息。IP原理与技术Page 47IP的地址结构 互互联联网在概念上分网在概念上分为为三个三个层层次：主机次：主机层层、网、网络层络层、互、互联联网网层层 IPIP地址正是地址正是对对互互联联网网层层次的反映，次的反映，IPIP地址明地址明显显携携带带位置信息。位置信息。IP原理与技术主机主机网网络络IPIP地址的地址的结结构构Page 48IP的地址分类IP原理与技术A A类类B B类类C C类类D D类类E E类类3232比特的比特的IPIP地址地址(IP v4)(IP v4)被划分成网络号和主机号两部分。网络号的长度被划分成网络号和主机号两部分。网络号的长度将决定整个互联网中能包含多少个网络，主机号长度决定了每个网络中将决定整个互联网中能包含多少个网络，主机号长度决定了每个网络中能容纳多少台主机。能容纳多少台主机。IPIP地址地址共有共有5 5类地址，其中类地址，其中A A、B B、C C为主类地址。为主类地址。以覆盖宽范围的网络配置。以覆盖宽范围的网络配置。(IP v6(IP v6把地址空间扩展到把地址空间扩展到1616个字节个字节)Page 49IP的地址分类应用IP原理与技术IPIP网络设计者需要考虑哪些地址范围最能适应网络演进的需求。网络设计者需要考虑哪些地址范围最能适应网络演进的需求。地址分类 网络数目 主机数目 典型的网络应用 (netid)(hostid)A类 127 16,777,214 非常大的网络B类 16,383 65,534 中规模网络 例如LAN、企业网C类 2,097,151 254 大量的小网D类 网中的广播应用IPIP地址定义的方式适应了大网量少，主机数目多，小网量大，主地址定义的方式适应了大网量少，主机数目多，小网量大，主机数目少的特点，又方便网络号和主机地址号的提取。机数目少的特点，又方便网络号和主机地址号的提取。IPIP地址包地址包含有网络信息，含有网络信息，为为IPIP数据报的路由提供了重要的基础。数据报的路由提供了重要的基础。Page 50IP地址的十进制表示IP原理与技术1 0 IP地址1 0位位0 08 8位位 8 8位位 8 8位位 8 8位位 d1 d2 d3 d4d1 d2 d3 d43131十进制小数点格式的十进制小数点格式的IPIP地址格式更方便用户使用地址格式更方便用户使用3232位的二进制位的二进制IPIP地址被划分成地址被划分成4 4个字节。个字节。每个字节被转换为等效的十进制数，每个字节被转换为等效的十进制数，(d1,d2,d3,d4)(d1,d2,d3,d4)，范围在，范围在0 0255255。IPIP地址标识为地址标识为d1.d2.d3.d4(d1.d2.d3.d4(例如，例如，171.25.92.45)171.25.92.45)。全全0 0和全和全1 1是无效的。是无效的。地址类可以从第一个十进制数，地址类可以从第一个十进制数，d1d1所代表的范围导出所代表的范围导出地址类 最小d1 最大d1A类 1 126B类 128 191C类 192 223D类 224 239E类 240 247Page 51IP地址范围IP原理与技术类别类别 网络号网络号netidnetid范围范围 主机号主机号hostidhostid范围范围A 1A 1126.0.0.1126.0.0.1255.255.254255.255.254B 128.0B 128.0191.255 0.1191.255 0.1255.254255.254C 192.0.0C 192.0.0223.255.255 1223.255.255 1254254D 224D 224239.-239.-特殊特殊IPIP地址形式：地址形式：1 1、回送地址、回送地址：127.x.x.x127.x.x.x为保留地址，用于软件测试和本机进程通信。为保留地址，用于软件测试和本机进程通信。2 2、广播地址、广播地址：主机号为全：主机号为全1 1，在全网范围广播，如，在全网范围广播，如171.255.255.255171.255.255.255。3 3、受限广播地址：、受限广播地址：3232比特的比特的IPIP地址为全地址为全1 1，只在本网段内广播。，只在本网段内广播。4 4、网络地址：、网络地址：主机号部分主机号部分为为0 0的的IPIP地址地址不分配给单个的主机不分配给单个的主机 (只用来指示网络，表示具有某个网络号的网段只用来指示网络，表示具有某个网络号的网段)。5 5、0 0地址：地址：网络号为全网络号为全0 0的地址，被解释成本网络。的地址，被解释成本网络。Page 52IP地址的子网编址IP原理与技术 子网子网：在在IPIP的主类网络中，再进行网络的细分。的主类网络中，再进行网络的细分。产生的原因产生的原因：IPIP地址资源有限，网络规模增长巨大地址资源有限，网络规模增长巨大 方法方法：从主类网中的主机号部分的高比特位开始借用部分比特，作从主类网中的主机号部分的高比特位开始借用部分比特，作为网络号部分，从而将一个主类网由划分为不同的子网，借用的主为网络号部分，从而将一个主类网由划分为不同的子网，借用的主机比特数据不同，机比特数据不同，得到的子网的大小也不同。得到的子网的大小也不同。掩码掩码：区分一个区分一个IPIP地址的网络号和主机号部分的技术。地址的网络号和主机号部分的技术。IPIP地址的网地址的网络号全部置络号全部置1 1，主机号部分全部置，主机号部分全部置0 0的的IPIP地址称为一个地址称为一个IPIP地址掩码。地址掩码。一个一个IPIP地址必须规地址必须规定其掩码。定其掩码。IPIP地址及其子网掩码技术也称为可变长子网掩码。地址及其子网掩码技术也称为可变长子网掩码。网段网段：一个一个IPIP地址与它的掩码相地址与它的掩码相“与与”，得出的结果，即为该，得出的结果，即为该IPIP地地址所在的网段。址所在的网段。优点优点：充分利用地址资源，便于管理，限制广播信息，便于寻址充分利用地址资源，便于管理，限制广播信息，便于寻址Page 53IP地址的子网编址举例IP原理与技术二进制表示 147.12.17.1 10010011 00001100 00010001 00000001B类网正常掩码255.255.255.011111111 11111111 00000000 00000000得出网段 147.12.0.010010011 00001100 00000000 00000000借4比特主机位作为网络号掩码11111111 11111111 11110000 00000000子网网段为147.12.16.010010011 00001100 00010000 00000000说明：说明：一个一个B B类网的类网的IPIP地址地址1470.12.17.11470.12.17.1，B B类网的正常掩码为类网的正常掩码为255.255.255.255.255.0 255.0 二者相与得出该二者相与得出该IPIP地址的网段为地址的网段为147.12.0.0147.12.0.0。采用子网掩码技。采用子网掩码技术时，如果借用了主机号的术时，如果借用了主机号的4 4比特作为该地址的子网号，则掩码为比特作为该地址的子网号，则掩码为255.255.15.0 255.255.15.0 与与147.12.17.1147.12.17.1相与，得出子网的网段为：相与，得出子网的网段为：147.12.16.0147.12.16.0。Page 54IP地址的管理IP原理与技术 IP IP地址是全局有效的，因此它的分配和回收等也应该统地址是全局有效的，因此它的分配和回收等也应该统 一管理一管理 对应与地址结构的层次性，对应与地址结构的层次性，IPIP地址管理机构和管理方式地址管理机构和管理方式 也是层次型的也是层次型的 最高级的管理机构叫做网络信息中心最高级的管理机构叫做网络信息中心NICNIC，负责向提出负责向提出 地址请求的组织分配网络地址，然后各