網(wǎng)絡(luò)工程師TCP協(xié)議簇總結(jié).doc

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)基礎(chǔ)-TCP/IP協(xié)議族1、物理層 機(jī)械特性：接口的型狀，尺寸的大小，引腳的數(shù)目和排列方式等。 電氣特性：接口規(guī)定信號(hào)的電壓、電流、阻抗、波形、速率及平衡特性等。 功能特性：接口引腳的意義、特性、標(biāo)準(zhǔn)。電壓表示范圍的含義。 過程特性：確定數(shù)據(jù)位流的傳輸方式，事件發(fā)生順序。如：?jiǎn)喂?、半雙工或全雙工。 物理層協(xié)議有： 美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)的RS232，RS422，RS423，RS485等； 國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT)的X.25、X.21等； 物理層的數(shù)據(jù)單位是位比特(BIT)，典型設(shè)備是集線器HUB。2、鏈路層 鏈路層屏蔽傳輸介質(zhì)的物理特征，使數(shù)據(jù)可靠傳送。 內(nèi)容包括介質(zhì)訪問控制、連接控制、順序控制、流量控制、差錯(cuò)控制和仲裁協(xié)議等。 鏈路層協(xié)議有： 協(xié)議有面向字符的通訊協(xié)議(PPP)和面向位的通訊協(xié)議(HDLC)。 仲裁協(xié)議：802.3、802.4、802.5，即： CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)、Token Bus、Token Ring 鏈路層數(shù)據(jù)單位是幀，實(shí)現(xiàn)對(duì)MAC地址的訪問，典型設(shè)備是交換機(jī)Switch。3、網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層管理連接方式和路由選擇。 連接方式：虛電路(Virtual Circuits)和數(shù)據(jù)報(bào)(Datagram)服務(wù)。 虛電路是面向連接的(Connection-Oriented)，數(shù)據(jù)通訊一次路由，通過會(huì)話建立的一條通路。 數(shù)據(jù)報(bào)是非連接的(Connectionless-Oriented)，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都有路由能力。 網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)單位是包，使用的是IP地址，典型設(shè)備是路由器Router。 這一層可以進(jìn)行流量控制，但流量控制更多的是使用第二層或第四層。4、傳輸層 提供端到端的服務(wù)?？梢詫?shí)現(xiàn)流量控制、負(fù)載均衡。 傳輸層信息包含端口、控制字和校驗(yàn)和。 傳輸層協(xié)議主要是TCP和UDP。 傳輸層位于OSI的第四層，這層使用的設(shè)備是主機(jī)本身。5、會(huì)話層 會(huì)話層主要內(nèi)容是通過會(huì)話進(jìn)行身份驗(yàn)證、會(huì)話管理和確定通訊方式。 一旦建立連接，會(huì)話層的任務(wù)就是管理會(huì)話。6、表示層 表示層主要是解釋通訊數(shù)據(jù)的意義，如代碼轉(zhuǎn)換、格式變換等，使不同的終端可以表示。還包括加密與解密、壓縮與解壓縮等。 7、應(yīng)用層 應(yīng)用層應(yīng)該是直接面向用戶的程序或服務(wù)，包括系統(tǒng)程序和用戶程序， 例如www、FTP、DNS、POP3和SMTP等都是應(yīng)用層服務(wù)。 從功能角度可分為三組，1、2層解決網(wǎng)絡(luò)信道問題，3、4層解決傳輸問題，5、6、7層處理對(duì)應(yīng)用進(jìn)程的訪問。 從控制角度可分為二組，第1、2、3層是通信子網(wǎng)層，第4、5、6、7層是主機(jī)控制層。二、TCP/IP 協(xié)議簇 TCP/IP協(xié)議簇分為四層，IP位于協(xié)議簇的第二層(對(duì)應(yīng)OSI的第三層)，TCP位于協(xié)議簇的第三層(對(duì)應(yīng)OSI的第四層)。 TCP和IP是TCP/IP協(xié)議簇的中間兩層，是整個(gè)協(xié)議簇的核心，起到了承上啟下的作用。1、接口層 TCP/IP的最低層是接口層，常見的接口層協(xié)議有： Ethernet 802.3、Token Ring 802.5、X.25、Frame reley、HDLC、PPP等。2、網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層包括：IP(Internet Protocol)協(xié)議、ICMP(Internet Control Message Protocol)控制報(bào)文協(xié)議、ARP(Address Resolution Protocol)地址轉(zhuǎn)換協(xié)議、RARP(Reverse ARP)反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議。 IP是網(wǎng)絡(luò)層的核心，通過路由選擇將下一跳IP封裝后交給接口層。IP數(shù)據(jù)報(bào)是無連接服務(wù) ICMP是網(wǎng)絡(luò)層的補(bǔ)充，可以回送報(bào)文。用來檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)是否通暢。 Ping命令就是發(fā)送ICMP的echo包，通過回送的echo relay進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。 ARP是正向地址解析協(xié)議，通過已知的IP，尋找對(duì)應(yīng)主機(jī)的MAC地址。 RARP是反向地址解析協(xié)議，通過MAC地址確定IP地址。比如無盤工作站和DHCP服務(wù)。3、傳輸層 傳輸層協(xié)議主要是：傳輸控制協(xié)議TCP(Transmission Control Protocol)和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP(User Datagram rotocol)。 TCP是面向連接的通信協(xié)議，通過三次握手建立連接，通訊時(shí)完成時(shí)要拆除連接，由于TCP是面向連接的所以只能用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊。 TCP提供的是一種可靠的數(shù)據(jù)流服務(wù)，采用“帶重傳的肯定確認(rèn)”技術(shù)來實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)目煽啃?。TCP還采用一種稱為“滑動(dòng)窗口”的方式進(jìn)行流量控制，所謂窗口實(shí)際表示接收能力，用以限制發(fā)送方的發(fā)送速度。 UDP是面向無連接的通訊協(xié)議，UDP數(shù)據(jù)包括目的端口號(hào)和源端口號(hào)信息，由于通訊不需要連接，所以可以實(shí)現(xiàn)廣播發(fā)送。UDP通訊時(shí)不需要接收方確認(rèn)，屬于不可靠的傳輸，可能會(huì)出丟包現(xiàn)象，實(shí)際應(yīng)用中要求在程序員編程驗(yàn)證。4、應(yīng)用層 應(yīng)用層一般是面向用戶的服務(wù)。如FTP、TELNET、DNS、SMTP、POP3。 FTP(File Transmision Protocol)是文件傳輸協(xié)議，一般上傳下載用FTP服務(wù)，數(shù)據(jù)端口是20H，控制端口是21H。 Telnet服務(wù)是用戶遠(yuǎn)程登錄服務(wù)，使用23H端口，使用明碼傳送，保密性差、簡(jiǎn)單方便。 DNS(Domain Name Service)是域名解析服務(wù)，提供域名到IP地址之間的轉(zhuǎn)換。 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)是簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議，用來控制信件的發(fā)送、中轉(zhuǎn)。 POP3(Post Office Protocol 3)是郵局協(xié)議第3版本，用于接收郵件。 數(shù)據(jù)格式： 數(shù)據(jù)幀：幀頭IP數(shù)據(jù)包幀尾 (幀頭包括源和目標(biāo)主機(jī)MAC地址及類型,幀尾是校驗(yàn)字) IP數(shù)據(jù)包：IP頭部TCP數(shù)據(jù)信息 (IP頭包括源和目標(biāo)主機(jī)IP地址、類型、生存期等) IP數(shù)據(jù)信息：TCP頭部+實(shí)際數(shù)據(jù) (TCP頭包括源和目標(biāo)主機(jī)端口號(hào)、順序號(hào)、確認(rèn)號(hào)、校驗(yàn)字等) 三、TCP連接的建立1、TCP連接通過三次握手完成。 client首先請(qǐng)求連接，發(fā)一個(gè)SYN包；Server收到后回應(yīng)SYN_ACK包；Client收到后再發(fā)ACK包。即： Client Server SYN - 收 收 established表示建立狀態(tài)，當(dāng)某端發(fā)出數(shù)據(jù)包后收到了回應(yīng)則進(jìn)入established狀態(tài)。 在TCP/IP連接時(shí)，如果兩端都是established狀態(tài)，則握手成功，否則是無連接或半聯(lián)接狀態(tài)。2、套接字Socket 套接字Socket由協(xié)議、IP地址和端口號(hào)組成，套接字表示一路通訊，一般是一個(gè)服務(wù)，如www服務(wù)是TCP的80端口，Telnet是TCP的23端口。四、IP地址劃分1、IP地址分類 IP地址有四個(gè)段，包括網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)兩部分：netid+hostid。 IP地址應(yīng)用分為A、B、C三類，D、E類是保留和專用的。 Class A 0* xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx Class B 10* * xxxxxxxx xxxxxxxx Class C 110* * * xxxxxxxx Class D 1110* * * * Class E 1111* * * *2、地址區(qū)間 址址類 地址區(qū)間 網(wǎng)絡(luò)數(shù) 主機(jī)數(shù) A 類 54 27-2=126 224-2=16777214 B 類 54 214-2=16382 216-2=65534 C 類 54 221-2=2097150 28-2=254 D 類 55 228=268435456 0 E 類 55 228=268435456 03、特殊地址 主機(jī)地址全0表示為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。 主機(jī)地址全1表示為對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的廣播地址。 全0的IP地址：，表示本機(jī)地址，只在啟動(dòng)過程時(shí)有效。 全1的IP地址55，表示本地廣播(有的軟件不支持)。 私有地址： - 55 - 55 - 55 網(wǎng)絡(luò)是回環(huán)網(wǎng)絡(luò)loopback，用于本機(jī)測(cè)試。例如： ping 是測(cè)試本機(jī)網(wǎng)卡是否工作正常。4、子網(wǎng)掩碼 子網(wǎng)掩碼用來區(qū)分網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，標(biāo)準(zhǔn)的子網(wǎng)掩碼為： A 類： 54 netmask： B 類：128.0.0.