網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù) 高晗 第5章 TCP

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1、第5章TCP/IP及路由技術(shù)15.1TCP/IP概述TCP/IP的特性：好的破壞恢復(fù)機制。能夠在不中斷現(xiàn)有服務(wù)的情況下加入網(wǎng)絡(luò)。高效處理能力。平臺無關(guān)性。低數(shù)據(jù)開銷。25.1.1通信協(xié)議通信的雙方在通信時所使用的約定叫做通信協(xié)議。通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧：ISO的開放式系統(tǒng)互連模型。IBM的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。DEC的DECnet。Apple的AppleTalk。Internet組，包括TCP／IP。35.1.1通信協(xié)議協(xié)議分類：1．應(yīng)用協(xié)議應(yīng)用協(xié)議包含了應(yīng)用層、表示層和會話層協(xié)議。2．傳輸協(xié)議傳輸協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上提供面向連接的數(shù)據(jù)分發(fā)服

2、務(wù)。45.1.1通信協(xié)議3．網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議為通信系統(tǒng)提供鏈路服務(wù)。協(xié)議層對話中包含的消息和活動：產(chǎn)生請求和發(fā)送數(shù)據(jù)。接收請求和信息。拒絕請求或數(shù)據(jù)。應(yīng)答接收。55.1.1通信協(xié)議處理新來數(shù)據(jù)的緩沖。暫停和重啟傳輸。設(shè)置傳輸優(yōu)先級。處理出錯檢查、糾正和重發(fā)。維護面向連接的會話。分組編號和序列化。處理尋址和路由選擇。65.1.2TCP/IP模型與其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一樣，TCP/IP有自己的參考模型用于描述各層的功能。然而和絕大多數(shù)其他協(xié)議不一樣，TCP/IP是在協(xié)議組本身開發(fā)之后才有了TCP/IP模型。75.1.3TCP/IP協(xié)

3、議棧TCP和IP是兩個獨立且緊密結(jié)合的協(xié)議，負責(zé)管理和引導(dǎo)數(shù)據(jù)報文在因特網(wǎng)上的傳輸。兩者使用專門的報文頭定義了每個報文的內(nèi)容。TCP負責(zé)和遠程主機的連接，而IP負責(zé)尋址，使報文被送到其該去的地方。85.1.3TCP/IP協(xié)議棧TCP/IP是一個處理上述所有操作并和遠程主機通信的環(huán)境，由4層組成：網(wǎng)絡(luò)接口層（Networkaccesslayer），對應(yīng)OSI的1、2層。網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)際）層（Internetlayer），對應(yīng)OSI的3層，包括IP/ARP/RARP/ICMP。傳輸層（Transportlayer），對應(yīng)OSI的第4層

4、，包括TCP/UDP。應(yīng)用層（Applicationlayer），對應(yīng)OSI的5～7層，包括Telnet/FTP/SMTP/。95.2網(wǎng)際層5.2.1網(wǎng)際協(xié)議（IP）IP協(xié)議已經(jīng)成為世界上最重要的協(xié)議。IP的功能由IP頭結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)定義，IP頭結(jié)構(gòu)及其功能，由一系列RFC文檔和IETF創(chuàng)建時公開發(fā)表的一系列文檔定義。105.2.1網(wǎng)際協(xié)議（IP）IPv4的網(wǎng)際層是無連接的。IP報文頭中含有使一些重要網(wǎng)絡(luò)功能成為可能的所有必要信息，包括尋址和路由、分段和重組、傳輸過程中數(shù)據(jù)損壞檢測和更正。115.2.2ARP地址解析就是將主機

5、IP地址映射為硬件地址的過程。地址解析協(xié)議ARP用于獲得在同一物理網(wǎng)絡(luò)中的主機的硬件地址。1．解釋本地IP地址步驟：（1）當一臺主機要與別的主機通信時，初始化ARP請求。當斷定該IP地址是本地地址時，源主機在ARP緩存中查找目標主機的硬件地址。125.2.2ARP（2）要是找不到映射的話，ARP建立一個請求，源主機IP地址和硬件地址會被包括在請求中，該請求通過廣播，使所有本地主機均能接收并處理。（3）本地網(wǎng)上的每個主機都收到廣播并尋找相符的IP地址。（4）當目標主機斷定請求中的IP地址與自己的相符時，直接發(fā)送一個ARP答復(fù)，

6、將自己的硬件地址傳給源主機，以源主機的IP地址和硬件地址更新它的ARP緩存。源主機收到回答后便建立起了通信。135.2.2ARP2．解析遠程IP地址（1）通信請求初始化時，得知目標IP地址為遠程地址。（2）若沒找到該網(wǎng)關(guān)的記錄，ARP將廣播請求網(wǎng)關(guān)地址而不是目標主機的地址。（3）在路由器上，由IP決定目標IP地址是本地還是遠程。（4）目標主機收到請求后，形成ICMP響應(yīng)。（5）如果此網(wǎng)關(guān)的硬件地址不在ARP緩存中，可以通過ARP廣播獲得145.2.2ARP3．ARP緩存為減少廣播量，ARP在緩存中保存地址映射以備用。ARP緩

7、存保存有動態(tài)項和靜態(tài)項。4．加入靜態(tài)（永久）記錄通過添加靜態(tài)ARP項可減少ARP請求訪問主機的次數(shù)。5．ARP包的結(jié)構(gòu)155.2.2ARPARP結(jié)構(gòu)的字段如下：硬件類型：使用的硬件（網(wǎng)絡(luò)訪問層）類型。協(xié)議類型：解析過程中的協(xié)議使用以太類型的值。硬件地址長度：硬件地址的字節(jié)長度，對于以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)來說，其長度為6字節(jié)。協(xié)議地址長度：協(xié)議地址的字節(jié)長度，IP的長度是4字節(jié)。165.2.2ARP操作號：指定當前執(zhí)行操作的字段。發(fā)送者的硬件地址：發(fā)送者的硬件地址。發(fā)送者的協(xié)議地址：發(fā)送者的協(xié)議地址。目的站的硬件地址：目標者的硬件地

8、址。目的站的協(xié)議地址：目標者的協(xié)議地址。175.2.3ICMP和IGMP（1）因特網(wǎng)控制報文協(xié)議（ICMP）。ICMP是用于報告錯誤并代表IP對消息進行控制。（2）IGMP。IGMP信息傳給別的路由器以使每個支持多路廣播的路由器獲知哪個主機組分別在哪個網(wǎng)絡(luò)中。185.2.4網(wǎng)際層的安全性對