TCPIP协议基础培训教程课件

《TCPIP协议基础培训教程课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TCPIP协议基础培训教程课件（76页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第第7 7章章 TCPIPTCPIP协议基础协议基础 摘摘要要：主主要要介介绍绍了了TCP/IP协协议议体体系系的的基基本本概概念念，TCP/IP协议模型的各个层次包含的协议的基本概念和功能协议模型的各个层次包含的协议的基本概念和功能 TCP/IP TCP/IP协议是协议是InternetInternet发展的基础。学习本章的内容发展的基础。学习本章的内容将会对将会对InternetInternet的组织结构、工作过程以及数据传输的理的组织结构、工作过程以及数据传输的理解有很大帮助。本章介绍解有很大帮助。本章介绍TCP/IPTCP/IP协议的基本概念，协议的基本概念，TCP/IPTCP/IP协

2、议模型的各个层次所包含的协议的概念及其功能。协议模型的各个层次所包含的协议的概念及其功能。7.1 7.1 TCP/IPTCP/IP协议概述协议概述 TCP/IPTCP/IP协议协议是是InternetInternet上使用最为广泛的通信协议。上使用最为广泛的通信协议。所谓所谓TCP/IPTCP/IP协议，实际上是一个协议簇（组），是一组协协议，实际上是一个协议簇（组），是一组协议，其中议，其中TCPTCP协议协议（Transmission Control ProtocolTransmission Control Protocol）和和IPIP协议协议（Internet ProtocolInte

3、rnet Protocol）是其中两个最重要的协议。是其中两个最重要的协议。IPIP协议称为协议称为网际协议网际协议，用来给各种不同的局域网和通信子，用来给各种不同的局域网和通信子网提供一个统一的互联平台。网提供一个统一的互联平台。TCPTCP协议称为协议称为传输控制协议传输控制协议，用来为应用程序提供端到端的通信和控制功能。用来为应用程序提供端到端的通信和控制功能。7.2 7.2 网络访问层网络访问层 网络访问层用于实现主机与传输媒介的物理接网络访问层用于实现主机与传输媒介的物理接口，为网络互联层发送和接收口，为网络互联层发送和接收IPIP数据报。对应到数据报。对应到ISO/OSIISO/O

4、SI七层模型中的第一层（物理层）和第二层七层模型中的第一层（物理层）和第二层（数据链路层）。（数据链路层）。TCP/IPTCP/IP支持多种网络访问层协支持多种网络访问层协议，常用的有议，常用的有EthernetEthernet、Token BusToken Bus 、Token RingToken Ring等。这些协议和标准都遵循电机电子工程师协会等。这些协议和标准都遵循电机电子工程师协会（IEEEIEEE）系统标准。具体来说，都遵循系统标准。具体来说，都遵循IEEE802IEEE802标标准准。7.3 7.3 互联网络层互联网络层 TCP/IP TCP/IP协议体系的互联网络层包含的协议主

5、要有协议体系的互联网络层包含的协议主要有Internet Protocol Internet Protocol（IPIP，网络协议），网络协议），Internet Internet Control Message Protocol Control Message Protocol（ICMPICMP，网络控制信息协议）网络控制信息协议），Address Resulution ProtocolAddress Resulution Protocol（ARPARP，地址解析协议）地址解析协议）和和Reverse Address Resolution PortocolReverse Address Re

6、solution Portocol（RARPRARP，反向反向地址解析协议）。这一节我们将简单介绍这些协议。地址解析协议）。这一节我们将简单介绍这些协议。7.3.1 7.3.1 IPIP协议的主要功能协议的主要功能 IP IP协议实现两个基本功能：协议实现两个基本功能：分段分段和和寻址寻址。IPIP协议的协议的分段（或重组）功能是靠分段（或重组）功能是靠IPIP数据包头部的一个字段来实数据包头部的一个字段来实现的。网络只能传输一定长度的数据包，而当待传输的现的。网络只能传输一定长度的数据包，而当待传输的数据报超出这一限制时，就需要利用数据报超出这一限制时，就需要利用IPIP协议的分段功能协议的

7、分段功能将长的数据报分解为若干较小的数据包。寻址功能同样将长的数据报分解为若干较小的数据包。寻址功能同样也在也在IPIP数据包头部实现。数据包头部中包含了源端地址、数据包头部实现。数据包头部中包含了源端地址、目的端地址以及一些其它信息字段，可用于对目的端地址以及一些其它信息字段，可用于对IPIP数据包数据包进行寻址。进行寻址。7.3.2 7.3.2 IPIP协议的特性协议的特性 IP IP协议有两个很重要的特性：协议有两个很重要的特性：非连接性非连接性（无连接性）（无连接性）和和不可靠性不可靠性。非连接性是指经过。非连接性是指经过IPIP协议处理过的数据包协议处理过的数据包其传输是相互独立的，

8、每个包都可以按不同的路径传输其传输是相互独立的，每个包都可以按不同的路径传输到目的地，也就是说每个包传输的路由可以完全不同，到目的地，也就是说每个包传输的路由可以完全不同，因而其包抵达的顺序可以不一致，先传送的包不一定先因而其包抵达的顺序可以不一致，先传送的包不一定先到达目的地。到达目的地。不可靠性是指不可靠性是指IPIP协议没有提供对数据流在传输时的协议没有提供对数据流在传输时的可靠性控制。它是一种不可靠的可靠性控制。它是一种不可靠的“尽力传送尽力传送”的数据报的数据报类型协议。它没有重传机制，对底层的子网也没有提供类型协议。它没有重传机制，对底层的子网也没有提供任何纠错功能，用户数据报可能

9、发生丢失、重复甚至失任何纠错功能，用户数据报可能发生丢失、重复甚至失序到达序到达。7.3.3 7.3.3 IPIP协议的包格式协议的包格式 IPIP协议的包格式协议的包格式 7.3.4 7.3.4 IPIP地址地址 IP IP地址是一组地址是一组3232位位的二进制数字，由四个字节构成，代的二进制数字，由四个字节构成，代表了表了网络和主机的地址网络和主机的地址。IPIP地址的每个字节以点分开地址的每个字节以点分开 7.3.5 7.3.5 IPIP地址的分类地址的分类 IP IP地址根据网络规模的不同可以分成三个等级（或者三地址根据网络规模的不同可以分成三个等级（或者三类）。分别是类）。分别是A

10、 A类地址类地址、B B类地址类地址和和C C类地址类地址。各类地址的组成。各类地址的组成结构如图所示结构如图所示 A A类地址类地址 前前8 8位表示网络地址，取值由位表示网络地址，取值由NICNIC决定，第一决定，第一位固定为位固定为0 0，剩余，剩余7 7为可表示为可表示2 27 7=128=128个个A A类网络。类网络。A A类地址一般分配给政府部门、大型网络或大型类地址一般分配给政府部门、大型网络或大型机构使用（如机构使用（如IBMIBM公司、公司、DECDEC公司等），目前已经公司等），目前已经分配完了。分配完了。A A类地址的后类地址的后2424位指主机的地址。位指主机的地址。

11、2424位的主机地址共有位的主机地址共有2 22424=16777216=16777216个主机地址。个主机地址。B B类地址类地址 B B类地址的前类地址的前1616位表示网络地址，由位表示网络地址，由NICNIC决定，决定，其中前其中前2 2位固定为位固定为1010。所以可以表示。所以可以表示2 21414=16384=16384个个B B类类网络。后网络。后1616位表示机器地址，共有位表示机器地址，共有2 21616=65536=65536个主机个主机地址。地址。B B类地址一般分配给中型网络或中型机构使类地址一般分配给中型网络或中型机构使用用 C C类地址类地址 C C类地址的前类地

12、址的前2424位组成网络地址，由位组成网络地址，由NICNIC决定，其中前决定，其中前2 2位位为为1111，剩余，剩余2222位，所以应该有位，所以应该有2 22222=4194304=4194304个个C C类网络。但是在类网络。但是在C C类地址的前类地址的前4 4位中，位中，11101110保留给组播保留给组播（Multicase,224-Multicase,224-239239）,11111111保留给实验用保留给实验用（240240，255255），所以真正可用的），所以真正可用的C C类类网络地址数为应有的网络地址数网络地址数为应有的网络地址数 保留的地址数，即保留的地址数，即2

13、 22222-2-22121 =2097152=2097152个网络地址。个网络地址。C C类地址的后类地址的后8 8为是主机地址。应有为是主机地址。应有2 28 8=256=256个主机地址。但是需要扣除个主机地址。但是需要扣除网络地址网络地址（1 1个）和个）和广播地广播地址址（1 1个），所以真正可用的个），所以真正可用的C C类网络的主机地址，最多可以有类网络的主机地址，最多可以有254254个个 根据分配的网络地址前根据分配的网络地址前8 8位位快速判定网络的类型快速判定网络的类型 前8位值类型说明0-127A类IP地址开头是0 127，就是A类网络地址128-191B类IP地址开头

14、是128 191，就是B类网络地址192-223C类IP地址开头是192 223，就是C类网络地址224 239D类保留给Multicast(组播)使用240-255E类保留给实验用7.3.6 7.3.6 子网络子网络 当一个网络由若干个小网络组成，我们称这些小网络为当一个网络由若干个小网络组成，我们称这些小网络为子网络子网络。若一个公司的网络是由若干个部门的子网络组成，。若一个公司的网络是由若干个部门的子网络组成，是否需要为每个子网络申请一个网络地址呢？当这些子网不是否需要为每个子网络申请一个网络地址呢？当这些子网不大时，可以从原先大时，可以从原先IPIP地址中的主机地址部分，拿出部分比特地

15、址中的主机地址部分，拿出部分比特作为作为子网地址子网地址，利用，利用IPIP地址中的子网地址部分区分这些子网，地址中的子网地址部分区分这些子网，而不用为每个子网申请一个而不用为每个子网申请一个IPIP地址。地址。1.1.子网络地址子网络地址单一网络下的组成形式单一网络下的组成形式 IPIP地址地址=网络地址网络地址+主机地址主机地址切割成若干个子网时的形式切割成若干个子网时的形式 IPIP地址地址=网络地址网络地址+子网地址子网地址+主机地址主机地址原先的主机地址原先的主机地址=子网地址子网地址+主机地址主机地址子网络地址子网络地址例如：例如：168.95.168.95.X.XX.X的的B B

16、 段网络地址段网络地址IPIP地址（地址（3232位）位）=网络地址（前网络地址（前1616位）位）+主机地址（后主机地址（后1616位）位）168.95.168.95.X.X =68.95 +X.XX.X =68.95 +X.X主机共有主机共有216=65536216=65536个地址个地址 。当切割成两个子网时：当切割成两个子网时：IPIP地址（地址（3232位）位）=网络地址网络地址+子网地址子网地址+主机地址主机地址 168.95.168.95.X.X =168.95 +1X.X =168.95 +1位位 +15 +15位位由由于于要要切切割割成成两两个个子子网网，于于是是将将原原来来

17、的的后后1616位位中中的的最最高高位位拿拿来来作作为为子子网网地地址址，这这样样就就可可以以将将B B类网络切割成类网络切割成2 2个子网络：个子网络：16816895950 0XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX16816895951XXXXXXX1XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX各个子网拥有各个子网拥有215=32768215=32768个主机地址。个主机地址。由由此此类类推推，若若是是将将B B类类网网络络切切割割成成4 4个个子子网网络络，则则须须将将原原来来的的后后1616位位中中的的最最高高两两位位拿拿来来作作为为子网络地址，切割成的四个子网分别是：

18、子网络地址，切割成的四个子网分别是：16816895950000XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX168168959501XXXXXX01XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX168168959510XXXXXX10XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX168168959511XXXXXX11XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX各个子网拥有各个子网拥有214=16384214=16384个主机地址。个主机地址。2.2.子网掩码子网掩码 使使用用子子网网掩掩码码可可以以判判定定IPIP地地址址是是否否属属于于某某一一子子网网。例例如如局局域域网网中中的的

19、一一个个主主机机在在发发送送IPIP包包时时，包包头头中中携携带带有有目目的的IPIP地地址址，通通过过子子网网掩掩码码，就就可可以以判判定定包包是是发发送送到到本本网网内内的的某某个个主主机机，还还是是发发送送到到网网外外的的主主机机，从从而而选选择择不不同同的的处处理理.。子子网网掩掩码码的的形形式式为为：网网络络及及子子网网地地址址部部分分置置1 1，主主机机地地址址置置0 0形成的形成的IPIP地址。地址。如一个如一个B B类网络的子网掩码为：类网络的子网掩码为：2552552552550 0 0 0一个一个C C类网络的子网掩码为：类网络的子网掩码为：2552552552552552

20、550 0子网掩码举例子网掩码举例例例1 1：将一个：将一个C C类网络划分为类网络划分为1616个子网，求子网掩码。个子网，求子网掩码。解：要将一个解：要将一个C C类网络划分为类网络划分为1616个子网，必须从个子网，必须从8 8位主位主机地址中拿出前机地址中拿出前4 4位作为子网地址，位作为子网地址，4 4位二进制位可以位二进制位可以有有1616种组合，正好可以表示种组合，正好可以表示1616个子网地址。所以子网个子网地址。所以子网掩码为：掩码为：255255255255255255240240网络号码网络号码 网网络络号号码码用用于于标标识识一一个个网网络络或或子子网网，形形式式上上，

21、网网络络号号码码一一般般是是IPIP地地址址中中的的网网络络地地址址和和子子网网地地址址部部分分不不变变，而而主主机机地地址址部部分分为为0 0的的IPIP地地址址。如如一一个个B B类类网网络络的的网网络络号号码码可可以以是：是：16816895950 00 0网络地址部分为网络地址部分为1681689595，主机地址部分全部置，主机地址部分全部置0 0。一个一个C C类网络的网络号码可以是：类网络的网络号码可以是：202202959547470 0网络地址部分是网络地址部分是20220295954747，主机地址部分为，主机地址部分为0 0。网络中网络中IPIP地址、网络号码和地址、网络号

22、码和子网掩码的关系子网掩码的关系 IPIP地址地址 AND AND 子网掩码子网掩码 =网络号码网络号码 网络号码举例网络号码举例例例2 2：设设子子网网掩掩码码为为255.255.255.240255.255.255.240，判判断断计计算算机机甲甲（IPIP地地址址：203.66.47.50203.66.47.50）和和计计算机乙（算机乙（IPIP地址：地址：203.66.47.49203.66.47.49）是否在同一子网内。）是否在同一子网内。解：将解：将IPIP地址与子网掩码相与，看网络号码是否相同。地址与子网掩码相与，看网络号码是否相同。计算机甲计算机甲 11001011 01000

23、100 00101111 00110010 203 11001011 01000100 00101111 00110010 203666647475050子网掩码子网掩码 11111111 11111111 11111111 11110000 255 11111111 11111111 11111111 11110000 255255255255255240240ANDAND结果结果 11001010 01000100 00101111 00110000 203 11001010 01000100 00101111 00110000 203666647474848计算机乙计算机乙 110010

24、11 01000100 00101111 00110001 203 11001011 01000100 00101111 00110001 203666647474949子网掩码子网掩码 11111111 11111111 11111111 11110000 255 11111111 11111111 11111111 11110000 255255255255255240240ANDAND结果结果 11001010 01000100 00101111 00110000 203 11001010 01000100 00101111 00110000 203666647474848 两个主机的两

25、个主机的IPIP地址与子网掩码与的结果都等于地址与子网掩码与的结果都等于203203666647474848，也就是网络号码。，也就是网络号码。由由此此可可见见,计计算算机机甲甲和和计计算算机机乙乙所所处处网网络络的的网网络络号号码码相相同同，计计算算机机甲甲和和计计算算机机乙乙在在同一个子网中。同一个子网中。3.3.子网划分子网划分子网络个数子网掩码网络号码路由器地址广播地址可用的IP地数1255.255.0.0XX00XX01XX255255655342255.255.128.0XX00XX01XX12725532766255.255.128.0XX1280XX1281XX25525532

26、766子网划分子网划分子网络个数子网掩码网络号码路由器地址广播地址可用的IP地数1255.255.255.0XXX0XXX1XXX2552542255.255.255.128XXX0XXX1XXX127126255.255.255.128X X X128X X X129XXX2551264255.255.255.192XXX0XXX1XXX6362255.255.255.192XXX64XXX65XXX12762255.255.255.192X X X128X X X129XXX19162255.255.255.192X X X192X X X193XXX255627.3.8 7.3.8 网络

27、控制信息协议（网络控制信息协议（ICMPICMP）ICMP ICMP是是“Internet Control Message Internet Control Message Protocol”Protocol”（InternetInternet控制信息协议控制信息协议）的缩写。它是）的缩写。它是TCP/IPTCP/IP协议族的一个子协议，用于在协议族的一个子协议，用于在IPIP主机、路由器主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并

28、不传输用户数据，但是对于用户数据的制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。传递起着重要的作用。ICMPICMP包与包与IPIP包的关系包的关系 可利用可利用ICMPICMP协议来提供错误信息给来源主机，此信息协议来提供错误信息给来源主机，此信息也以包的形式来传送，称为也以包的形式来传送，称为ICMPICMP包包。ICMPICMP协议的使用是建协议的使用是建立在立在IPIP协议基础上的，换言之，协议基础上的，换言之，ICMPICMP协议无法单独运行，协议无法单独运行，我们甚至可以将我们甚至可以将ICMPICMP当作时当作时IPIP协议的一部分。协议的一部分。ICMPIC

29、MP的包是的包是嵌在嵌在IPIP包中来传送的，包中来传送的，IPIP包的数据区部分是由整个包的数据区部分是由整个ICMPICMP包包组成的。如图所示组成的。如图所示 7.3.9 7.3.9 地址解析协议（地址解析协议（ARPARP协议）协议）ARP ARP协议是协议是“Address Resolution Protocol”Address Resolution Protocol”（地地址解析协议址解析协议）的缩写）的缩写 。所谓。所谓“地址解析地址解析”就是主机在发就是主机在发送帧前将目标送帧前将目标IPIP地址转换成目标地址转换成目标MACMAC地址的过程。地址的过程。ARPARP协协议的基

30、本功能就是根据目标设备的议的基本功能就是根据目标设备的IPIP地址，查询目标设地址，查询目标设备的备的MACMAC地址，以保证通信的顺利进行地址，以保证通信的顺利进行。7.3.10 7.3.10 反向地址解析协议（反向地址解析协议（RARPRARP协议）协议）Reverse Address Resolution Protocol,Reverse Address Resolution Protocol,简称简称RARPRARP协议协议。RARPRARP协议和前面所提到的协议和前面所提到的ARPARP协议，其功能刚好相反，将协议，其功能刚好相反，将3232位的位的IPIP地址转换成物理的硬件地址，

31、这是地址转换成物理的硬件地址，这是ARPARP协议的主要功协议的主要功能，而能，而RARPRARP协议则是，将网络的物理地址转换成协议则是，将网络的物理地址转换成3232位的网络位的网络IPIP地址。地址。7.3.11 7.3.11 DHCPDHCP协议协议 DHCP DHCP的全称是的全称是动态主机配置协议动态主机配置协议（Dynamic Host Dynamic Host Configuration ProtocolConfiguration Protocol），），由由IETFIETF（Internet Internet 网络工网络工程师任务小组）设计，详尽的协议内容在程师任务小组）设计

32、，详尽的协议内容在RFCRFC文档文档（rfc2131rfc2131和和rfc1541rfc1541）里。里。DHCPDHCP是是Windows NTWindows NT和和Windows Windows 2000 Server2000 Server提供的动态分配主机提供的动态分配主机IPIP地址的服务。地址的服务。DHCPDHCP服服务的目的是为了减轻对务的目的是为了减轻对TCP/IPTCP/IP网络的规划、管理和维护网络的规划、管理和维护的负担，解决的负担，解决IPIP地址缺乏问题。地址缺乏问题。DHCPDHCP服务器可以把服务器可以把TCP/IPTCP/IP网络设置集中起来，动态处理工作

33、站网络设置集中起来，动态处理工作站IPIP地址的配地址的配置。置。DHCPDHCP提供了自动在提供了自动在TCP/IPTCP/IP网络上安全地分配和租用网络上安全地分配和租用IPIP地址的机制，实现地址的机制，实现IPIP地址的集中式管理，基本上不需地址的集中式管理，基本上不需要网络管理人员的人为干预。而且，要网络管理人员的人为干预。而且，DHCPDHCP本身被设计成本身被设计成BOOTPBOOTP（自举协议）的扩展，支持需要网络配置信息的无自举协议）的扩展，支持需要网络配置信息的无盘工作站，对需要固定盘工作站，对需要固定IPIP的系统也提供了相应支持。的系统也提供了相应支持。7.3.12 7

34、.3.12 Ipv6Ipv6 由于网络的迅猛发展，由于网络的迅猛发展，IPv4IPv4的有限地址空间等问题成为的有限地址空间等问题成为网络发展的瓶颈。网络发展的瓶颈。19901990年因特网工程任务组年因特网工程任务组IETFIETF开始了开始了IPv6IPv6的研究。经过数年努力，制定了的研究。经过数年努力，制定了增强型简单因特网协议增强型简单因特网协议，并，并命名为命名为IPv6IPv6。IPv6 IPv6与与IPv4IPv4并不完全兼容，但与其他协议，如并不完全兼容，但与其他协议，如ICPICP，UDPUDP，ICMPICMP完全兼容。完全兼容。IPv6IPv6把把IPv4IPv4的的3

35、232位地址加至位地址加至128128位位，共，共1616字节字节，使得源和目标地址都增加了，其地址范围为，使得源和目标地址都增加了，其地址范围为2 2128128，达，达到几百亿个地址到几百亿个地址 7.4 7.4 传输层传输层 传输层的协议主要有两个协议：传输层的协议主要有两个协议：TCPTCP协议协议（Transmission Control Protocol,Transmission Control Protocol,传输控制传输控制协议）和协议）和UDPUDP协议协议（User Datagram Protocol,User Datagram Protocol,用户数据报协议）。它们都

36、为应用层提供数据用户数据报协议）。它们都为应用层提供数据传输服务。传输服务。7.4.1 7.4.1 传输控制协议（传输控制协议（TCPTCP协议）协议）TCPTCP协议在协议在TCP/IPTCP/IP协议族中的位置协议族中的位置 Telnet、FTPTCPUDPIP、ICMP1.1.TCPTCP协议的主要功能协议的主要功能 TCP TCP协议的主要功能，用一句话概括就是：协议的主要功能，用一句话概括就是：TCPTCP协议提协议提供具有连接性的、可靠的数据流式的传输服务供具有连接性的、可靠的数据流式的传输服务。连接性连接性 连连接接性性表表示示要要传传输输数数据据的的双双方方，必必须须事事先先沟

37、沟通通，在在建建立立好好连连接接之之后后，才才能能正正式式开开始始传传输输数数据据。两两台台主主机机之之间间要要想想完完成成一一次次数数据据传传输输，必必须须经经历历连连接接建建立立、数数据据传传输输、以以及连接拆除三个阶段。及连接拆除三个阶段。无无连连接接性性是是指指两两台台主主机机在在进进行行信信息息交交换换之之前前，无无须须事事先先经经呼呼叫叫来来建建立立通通信信连连接接，各各个个分分组组独独立立地地各各自自传传送送到到目目的地。的地。连接性与非连接性的数据传输方式连接性与非连接性的数据传输方式的主要区别的主要区别 路路由由选选择择：具具有有连连接接性性的的传传输输方方式式，路路由由的的

38、选选择择仅仅仅仅发发生生在在连连接接建建立立的的时时候候，在在以以后后的的传传输输过过程程中中，路路由由不不再再改改变变；具具有有非非连连接接性性的的传传输输方方式式中中，每每传传送送一一个个分分组组都都要要进进行行路路由由选择。选择。在在具具有有连连接接性性的的传传输输方方式式中中，各各分分组组是是按按顺顺序序到到达达的的；非非连接性的传输方式中，分组可能会失序到达，甚至丢失。连接性的传输方式中，分组可能会失序到达，甚至丢失。具具有有连连接接性性的的传传输输方方式式便便于于实实现现差差错错控控制制和和流流量量控控制制；非非连接性的传输方式一般不实行流量控制和差错控制。连接性的传输方式一般不实

39、行流量控制和差错控制。具有连接性的传输方式一般应用于较重要的数据传输；非具有连接性的传输方式一般应用于较重要的数据传输；非连接性的传输方式一般应用于较不重要的数据传输。连接性的传输方式一般应用于较不重要的数据传输。可靠性可靠性TCPTCP协议用来在两个端用户之间提供可靠的数据传协议用来在两个端用户之间提供可靠的数据传输服务。其可靠性是由输服务。其可靠性是由TCPTCP协议提供的协议提供的确认重传机确认重传机制制实现的实现的。TCPTCP协议的可靠性控制协议的可靠性控制 数据流量控制数据流量控制 我们在讨论我们在讨论TCPTCP协议在保证数据传输的可靠性时，协议在保证数据传输的可靠性时，发送端每

40、次都要等到收到回应的确认包后，才传送下一发送端每次都要等到收到回应的确认包后，才传送下一个数据包。由于发送端用于等待确认包的时间是闲置的个数据包。由于发送端用于等待确认包的时间是闲置的时间，从而造成整个数据传输效率的低下，造成带宽的时间，从而造成整个数据传输效率的低下，造成带宽的浪费。因此，在浪费。因此，在TCPTCP协议中，使用了一种叫协议中，使用了一种叫滑动窗滑动窗的技的技术，来解决这一问题。术，来解决这一问题。用滑动窗进行数据流量控制用滑动窗进行数据流量控制 图中，假定总共要传送图中，假定总共要传送1010个包。个包。图图A A中中，窗窗口口中中有有4 4个个包包，表表示示已已送送出出的

41、的包，窗宽包，窗宽W=4W=4。图图B B中中，当当传传送送端端收收到到确确认认包包1 1时时，窗窗口口向右移动一格，并送处包向右移动一格，并送处包5 5。图图C C中中，当当传传送送端端收收到到确确认认包包2 2、3 3时时，窗口向右移窗口向右移2 2格，并送出包格，并送出包6 6、7 7。简单说，在窗口右方的包，表示要准备简单说，在窗口右方的包，表示要准备送出去的包，而位于窗口里面的包，表送出去的包，而位于窗口里面的包，表示已经送出的包，但传送端尚未收到相示已经送出的包，但传送端尚未收到相应的确认包，而窗口左边的包，表示已应的确认包，而窗口左边的包，表示已经送出去而且也已经收到确认的包。窗

42、经送出去而且也已经收到确认的包。窗口在滑动时，其宽度不能赶上规定的窗口在滑动时，其宽度不能赶上规定的窗宽。宽。1.1.TCPTCP协议的通信端口协议的通信端口 在在TCPTCP协协议议中中，端端口口用用一一个个长长2 2个个字字节节的的整整数数来来表表示示，称称为为端端口口号号。不同的端口号表示不同的应用程序（或称为高层用户）。不同的端口号表示不同的应用程序（或称为高层用户）。端端口口号号和和IPIP地地址址连连接接在在一一起起构构成成一一个个套套接接字字（SOCKETSOCKET），套套接接字字分分为发送套接字和接收套接字。为发送套接字和接收套接字。发送套接字发送套接字=源源IPIP地址地址

43、+源端口号源端口号 接收套接字接收套接字=目的目的IPIP地址地址+目的端口号目的端口号 一一对对套套接接字字唯唯一一地地确确定定了了一一个个TCPTCP连连接接的的两两个个端端点点。也也就就是是说说：TCPTCP连接的端点是套接字而不是连接的端点是套接字而不是IPIP地址。地址。在在TCPTCP协议中，有些端口号已经保留给特定的应用程序来使用（大多协议中，有些端口号已经保留给特定的应用程序来使用（大多为为256256号之前），这类端口号，我们称为号之前），这类端口号，我们称为公共端口公共端口，其它的号码，我们称，其它的号码，我们称为为用户端口用户端口。因特网标准工作组规定，数值在。因特网标准

44、工作组规定，数值在10241024以上的端口号可以由以上的端口号可以由用户自由使用用户自由使用。3.3.TCPTCP包（包（TCPTCP数据报）的格式数据报）的格式 我们把在数据链路层上传输的数据单元称为我们把在数据链路层上传输的数据单元称为帧帧，把在网络，把在网络层上传输的数据单元称为层上传输的数据单元称为包（包（PacketPacket）。TCPTCP包是包是IPIP包的一部包的一部分，而若以以太网为例，分，而若以以太网为例，IPIP包又是以太网帧的一部分。换句话包又是以太网帧的一部分。换句话说，说，IPIP包封装了包封装了TCPTCP包，而以太网的以太包又封装了包，而以太网的以太包又封装

45、了IPIP包。封包。封装过程如图所示。装过程如图所示。TCPTCP包标头格式包标头格式 7.4.2 7.4.2 用户数据报协议用户数据报协议 用户数据报协议（用户数据报协议（User Datagram ProtocolUser Datagram Protocol），），简称简称UDPUDP协议协议，提供了不同于，提供了不同于TCPTCP的另一种数据传输服务方式，的另一种数据传输服务方式，它和它和TCPTCP协议都处于主机协议都处于主机-主机层。它们之间是平行的，都主机层。它们之间是平行的，都是构建在是构建在IPIP协议之上，以协议之上，以IPIP协议为基础。协议为基础。使用使用UDPUDP协议

46、进行数据传输具有非连接性和不可靠性协议进行数据传输具有非连接性和不可靠性 。UDPUDP提供面向非连接的，不可靠的数据传输服务。提供面向非连接的，不可靠的数据传输服务。UDP UDP没有提供流量控制，因而省去了在流量控制方面的没有提供流量控制，因而省去了在流量控制方面的传输开销，因而传输速度快，适用于实时、大量但对数据传输开销，因而传输速度快，适用于实时、大量但对数据的正确性要求不高的数据传输。的正确性要求不高的数据传输。1.1.UDPUDP协议的通信端口协议的通信端口 TCP TCP协议用通信端口来区分同一主机上执行的不同应协议用通信端口来区分同一主机上执行的不同应用程序。同样，用程序。同样

47、，UDPUDP也有相同的功能，和也有相同的功能，和TCPTCP一样，一样，UDPUDP也也是用一个长是用一个长2 2个字节的整数号码来表示不同的程序。在个字节的整数号码来表示不同的程序。在TCPTCP协议中，某些端口号已保留给特定的应用程序使用，同样，协议中，某些端口号已保留给特定的应用程序使用，同样，UDPUDP协议也有保留端口。这些保留端口号，我们称之为公协议也有保留端口。这些保留端口号，我们称之为公共端口，其他的号码，我们称为用户端口。共端口，其他的号码，我们称为用户端口。UDPUDP包在以太包中的封装包在以太包中的封装 UDPUDP包格式包格式 7.5 7.5 应用层应用层 Appli

48、cation Layer Application Layer（应用层）对应到应用层）对应到TCP/IPTCP/IP协议模型的协议模型的协议有很多，常用的有协议有很多，常用的有World Wide WebWorld Wide Web（WWWWWW，全球信息网全球信息网），），File Transfer ProtocolFile Transfer Protocol（FTPFTP，文件传输协议文件传输协议），），Simple Simple Mail Transfer ProtocolMail Transfer Protocol（SMTPSMTP，简易邮件传输协议简易邮件传输协议），），TelnetT

49、elnet（远程登录）远程登录），Domain Name SystemDomain Name System（DNSDNS，域名系统域名系统），Simple Network Management ProtocolSimple Network Management Protocol（SNMPSNMP，简易网络简易网络管理协议管理协议）和）和Network File systemNetwork File system（NFSNFS，网络文件系统网络文件系统等）等）。这一节我们将一一简要介绍这些协议。这一节我们将一一简要介绍这些协议。7.5.1 7.5.1 WWWWWW全球信息网与全球信息网与超文本传

50、输协议超文本传输协议HTTPHTTP1.1.WWWWWW全球信息网全球信息网 WWW WWW全球信息网（全球信息网（World Wide WebWorld Wide Web）是目前是目前InternetInternet上最流行、最便捷的信息工具。上最流行、最便捷的信息工具。WWWWWW这个网络服务，引进了这个网络服务，引进了新的网络技术，其中包括新的网络技术，其中包括 引进引进HypertextHypertext（超文本）超文本）与与HyperlinkHyperlink的概念的概念 活泼、生动、互动的文本特性活泼、生动、互动的文本特性 提供了提供了InternetInternet上的服务大整合

51、上的服务大整合 主从式结构主从式结构 2.2.HTTPHTTP与与WWWWWW HTTPHTTP，对对于于WWWWWW而而言言，相相当当重重要要，因因为为它它是是WWWWWW所所使使用用的通信协议。的通信协议。超超 文文 本本 传传 输输 通通 信信 协协 议议（Hyper Hyper Text Text Transfer Transfer Protocol Protocol，HTTPHTTP）是是WWWWWW客客户户端端与与WWWWWW服服务务器器之之间间的的传传输输协协议议。通通过过这这个个协协议议，文文字字、图图片片、声声音音、影影像像等等多多媒媒体体信信息便可以在客户端与服务器之间传输

52、。息便可以在客户端与服务器之间传输。HTTP HTTP对在对在InternetInternet上上WWWWWW服务器与用户浏览器之间的服务器与用户浏览器之间的WebWeb文本文本传输，是个相当重要的通讯协议，正因为如此，所以传输，是个相当重要的通讯协议，正因为如此，所以有些人把有些人把WebWeb服务器服务器也称为也称为httphttp服务器服务器。HTTPHTTP特点特点 HTTPHTTP传送的数据是传送的数据是MIMEMIME的格式的格式 HTTPHTTP采用采用主从式结构主从式结构 HTTPHTTP的服务器端和客户端使用默认的端口号的服务器端和客户端使用默认的端口号8080来做数据来做数

53、据的传输的传输 HTTPHTTP提供了验证用户帐号和密码的安全机制提供了验证用户帐号和密码的安全机制 HTTPHTTP提供了提供了数据续传数据续传的功能的功能 HTTPHTTP常用的命令有常用的命令有GetGet和和PostPost 。GETGET表示客户端向服务器表示客户端向服务器端口取得数据，也称为下载数据。端口取得数据，也称为下载数据。POSTPOST表示客户端将数据传表示客户端将数据传送给服务器端，也称为上传数据。送给服务器端，也称为上传数据。3.3.URLURL与与WWWWWW 当当我我们们使使用用WWWWWW来来打打开开某某网网站站时时，常常会会输输入入类类似似http:/XXX.

54、XXX.XXXhttp:/XXX.XXX.XXX形形式式的的命命令令，其其中中httphttp表表示示WWWWWW所所使使用用的的通通讯讯协协议议是是HTTPHTTP，而而这这个个命命令令的的格格式式的的设设置置，称称之之为为URLURL（Uniform Uniform Resource Resource LocatorLocator，统统一一资资源源定定位位器器）。在在InternetInternet上上的的网网站站有有几几百百万万个个，如如何何表表示示要要连连接接的的服服务务器器地地址址？数数据据以以何何种种方方式式取取得得？数数据据在在服服务务器器的的那那一一个个目目录中？那一个文件中？

55、这些答案都可以利用录中？那一个文件中？这些答案都可以利用URLURL来解决。来解决。其实，其实，URLURL的使用并不仅局限于的使用并不仅局限于HTTPHTTP，对于其它服务对于其它服务的命令格式，如的命令格式，如FTPFTP。URLURL的标准格式的标准格式 Method:/Host Method:/Host（DNS or IPDNS or IP）:Port/File_path/File_name:Port/File_path/File_name MethodMethod 表表示示用用户户要要对对服服务务器器请请求求哪哪种种服服务务类类型型，常常用用的的如如HTTPHTTP、FTPFTP、T

56、elnetTelnet等。等。:/:/是用来分隔服务类型与服务器地址的符号。是用来分隔服务类型与服务器地址的符号。HostHost（DNS DNS or or IPIP）用用来来设设置置服服务务器器的的地地址址，可可以以使使用用其其DNSDNS（域域名名）名称或名称或IPIP地址。地址。:PortPort对对于于HTTPHTTP、FTPFTP、TelnetTelnet等等常常用用服服务务，在在InternetInternet上上使使用用的的是是公公用用端端口口，假假定定服服务务器器按按照照标标准准设设置置了了其其端端口口号号，则则这这部部分分可可以以省省略略，否则必须指定。否则必须指定。Fil

57、e_pathFile_path用来指定资源在服务器内存放的路径。用来指定资源在服务器内存放的路径。File_nameFile_name用来指定资源的文件名称和类型。用来指定资源的文件名称和类型。在在WWWWWW的使用上，若省略了的使用上，若省略了File_path/File_nameFile_path/File_name，当你连接到当你连接到WWWWWW服务器时，就会自动连接到其首页（服务器时，就会自动连接到其首页（Home PageHome Page）。）。4.4.WWWWWW与浏览器与浏览器 WWW WWW浏览器（浏览器（BrowserBrowser）的主要功能就是提供用户浏的主要功能就是

58、提供用户浏览超文本，通过它，一些文本的览超文本，通过它，一些文本的“多媒体特技多媒体特技”就可以就可以轻松地展现在用户眼前，如动画等。目前市场上的多媒轻松地展现在用户眼前，如动画等。目前市场上的多媒体浏览器以网景公司的体浏览器以网景公司的NetscapeNetscape和微软的和微软的ExplorerExplorer为主。为主。5.5.WWWWWW的文本格式的文本格式 前面所谈到的超文本，到底是如何制作的呢？前面所谈到的超文本，到底是如何制作的呢？WWWWWW的文本，它是依据的文本，它是依据HTMLHTML（Hyper Text Markup LanguageHyper Text Markup

59、 Language，超文本标记语言）超文本标记语言）的语法来编辑的。事实上，这个语的语法来编辑的。事实上，这个语法，目前并没有真正的标准，因此，同样的法，目前并没有真正的标准，因此，同样的HTMLHTML语法，语法，并不一定适合于全部的浏览器。至于如何编辑并不一定适合于全部的浏览器。至于如何编辑HTMLHTML的文的文本，由于它是属于普通的文字文本，所以通过一般的文本，由于它是属于普通的文字文本，所以通过一般的文本编辑软件即可以对其编辑。另外，目前也出现了很多本编辑软件即可以对其编辑。另外，目前也出现了很多工具软件专门用来编辑工具软件专门用来编辑HTMLHTML文本，如微软公司的文本，如微软公

60、司的FrontpageFrontpage、MacromediaMacromedia公司的公司的DeamweaverDeamweaver等等。7.5.2 7.5.2 DNSDNS域名系统域名系统 为了不必去记忆那些难记的为了不必去记忆那些难记的IPIP地址，能够通过有意地址，能够通过有意义的文字来记忆网络地址，便出现了义的文字来记忆网络地址，便出现了域名系统（域名系统（DNSDNS，Domain Name SystemDomain Name System）。DNSDNS的功能，简单地说，就是的功能，简单地说，就是通过名称数据库将主机名称转换为通过名称数据库将主机名称转换为IPIP地址。也可反向转

61、地址。也可反向转换，即将换，即将IPIP地址转换为主机名称。地址转换为主机名称。DNSDNS的分层管理的分层管理 顶级域名顶级域名 GOVGOV：政府机构政府机构EDUEDU：教育性机构教育性机构ARPAARPA：ARPANETARPANET主机主机COMCOM：商业机构商业机构MILMIL：军事组织军事组织NETNET：网络支持机构网络支持机构CNCN：国家代码，表示除美国以外的国家国家代码，表示除美国以外的国家其其中中，COMCOM，EDUEDU，GOVGOV，MILMIL，NETNET，ORGORG称称为为一一般般顶顶级级域域名名。而而CNCN、JPJP等国家代码，称为等国家代码，称为国

62、家代码顶级域名国家代码顶级域名。1.1.DNSDNS组件组件域域：域域名名的的最最后后一一部部分分称称为为域域。如如，这这里里的的cncn就就是是域域。每每个个域域还还可可以以在在细细分分为为若若干干个个子子域域。如如cncn域域又又可可划划分为分为eduedu、comcom等多个子域。等多个子域。域域名名：DNSDNS将将域域名名定定义义成成主主机机名名和和子子域域、域域的的一一个个序序列列。主主机机名名和和子子域域、域域以以 .分分开开。如如，等。等。名名称称服服务务器器：主主机机上上的的一一个个程程序序，提提供供域域名名到到IPIP地地址址的的映映射射。此此外外，名名称称服服务务器器还还

63、可可以以指指代代一一台台专专门门用用于于名名称称服服务务的的机器，在上面运行了名称服务器软件供客户查询。机器，在上面运行了名称服务器软件供客户查询。名名称称解解析析器器：与与名名称称服服务务器器交交互互的的客客户户软软件件，有有时时就就简简单单地称作地称作DNSDNS客户。客户。名称缓存名称缓存:名称解析器用于存储常用信息的存贮器。名称解析器用于存储常用信息的存贮器。4.4.DNSDNS的工作原理的工作原理电子邮件的工作原理电子邮件的工作原理2.2.电子邮件地址电子邮件地址 电子邮件如真实生活中人们常用的信件一样，有收电子邮件如真实生活中人们常用的信件一样，有收信人姓名，收信人地址等等。电子邮

64、件地址的结构是：信人姓名，收信人地址等等。电子邮件地址的结构是：用户名用户名 邮件服务器名邮件服务器名 用户名就是用户使用的登录名。而用户名就是用户使用的登录名。而 后面的是邮局方后面的是邮局方服务计算机的标识（域名），都是邮局方给定的。如服务计算机的标识（域名），都是邮局方给定的。如即为一个邮件地址。即为一个邮件地址。常用的电子邮件协议常用的电子邮件协议 常用的电子邮件协议有常用的电子邮件协议有 SMTP SMTP POP3 POP3 MIME MIME IMAP IMAP下面我们简要介绍一下下面我们简要介绍一下SMTPSMTP和和POP3POP3协议。协议。SMTPSMTP（Simple

65、Mail Transfer Simple Mail Transfer ProtocolProtocol）是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则，由是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则，由它来控制信件的中转方式。它来控制信件的中转方式。SMTPSMTP协议属于协议属于TCPTCPIPIP协议族协议族,它帮助每台计算机在发送或中转信件时找到下一个目的地。它帮助每台计算机在发送或中转信件时找到下一个目的地。通过通过SMTPSMTP协议所指定的服务器，我们就可以把电子邮件寄协议所指定的服务器，我们就可以把电子邮件寄到收信人的服务器上了，整个过程只要几分钟。到收信人的服务器上了，整个过程只要几

66、分钟。SMTPSMTP服务服务器则是遵循器则是遵循SMTPSMTP协议的发送邮件服务器，用来发送或中转协议的发送邮件服务器，用来发送或中转发出的电子邮件。发出的电子邮件。POP3POP3（Post Office Protocol 3Post Office Protocol 3）规定怎样将个人计算机连接到规定怎样将个人计算机连接到InternetInternet的邮件服的邮件服务器。它是下载电子邮件的协议。也是因特网电子邮务器。它是下载电子邮件的协议。也是因特网电子邮件的第一个离线协议标准。件的第一个离线协议标准。POP3POP3允许用户从服务器上允许用户从服务器上把邮件存储到本地主机（即自己的计算机）上，允许把邮件存储到本地主机（即自己的计算机）上，允许删除保存在邮件服务器上的邮件，而删除保存在邮件服务器上的邮件，而POP3POP3服务器则是服务器则是遵循遵循POP3POP3协议的接收邮件服务器，用来接收电子邮件。协议的接收邮件服务器，用来接收电子邮件。SMTPSMTP和和POP3POP3协议的运用协议的运用 7.5.3 7.5.3 TelnetTelnet协议协议 Telnet Te