《TCPIP基本原理》課件

《TCPIP基本原理》PPT課件目錄CONTENCTTCP/IP概述TCP/IP協(xié)議棧IP地址與子網(wǎng)掩碼TCP協(xié)議詳解IP協(xié)議詳解TCP/IP安全性01TCP/IP概述TCP/IP是一個(gè)協(xié)議族，用于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間傳輸數(shù)據(jù)。它由傳輸控制協(xié)議（TCP）和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）組成，這兩個(gè)協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)層面上起著關(guān)鍵作用。TCP/IP協(xié)議族是互聯(lián)網(wǎng)的核心，它使得不同類型和不同廠商的計(jì)算機(jī)和設(shè)備能夠在網(wǎng)絡(luò)中相互通信和交換數(shù)據(jù)。TCP/IP定義TCP/IP發(fā)展歷程TCP/IP協(xié)議族起源于20世紀(jì)70年代初，最初是為了滿足ARPANET網(wǎng)絡(luò)的需求而開發(fā)的。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，TCP/IP協(xié)議族逐漸成為互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，并被廣泛應(yīng)用于全球范圍內(nèi)的各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中。010203040545%50%75%85%95%TCP/IP協(xié)議族分為四個(gè)層次：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層。應(yīng)用層：負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序細(xì)節(jié)，如HTTP、FTP、SMTP等協(xié)議。傳輸層：提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，包括TCP和UDP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，包括IP協(xié)議。鏈路層：負(fù)責(zé)處理網(wǎng)絡(luò)接口硬件和數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收。TCP/IP體系結(jié)構(gòu)02TCP/IP協(xié)議棧HTTP協(xié)議用于在Web瀏覽器和服務(wù)器之間傳輸HTML文檔。FTP協(xié)議用于文件傳輸。DNS協(xié)議用于將域名轉(zhuǎn)換為IP地址。SMTP協(xié)議用于發(fā)送電子郵件。應(yīng)用層協(xié)議TCP協(xié)議提供可靠的、面向連接的通信服務(wù)。UDP協(xié)議提供不可靠的、無連接的通信服務(wù)。傳輸層協(xié)議010203IP協(xié)議ICMP協(xié)議ARP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。用于在IP主機(jī)和路由器之間傳遞控制消息。用于將32位的IP地址轉(zhuǎn)換為MAC地址。以太網(wǎng)協(xié)議：規(guī)定了如何在局域網(wǎng)中發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議03IP地址與子網(wǎng)掩碼80%80%100%IP地址分類第一個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，后三個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址。范圍是-，適用于大型網(wǎng)絡(luò)。前兩個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，后兩個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址。范圍是-，適用于中等規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。前三個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址。范圍是-，適用于小型網(wǎng)絡(luò)。A類地址B類地址C類地址A類子網(wǎng)掩碼B類子網(wǎng)掩碼C類子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼默認(rèn)是，表示前兩個(gè)字節(jié)是網(wǎng)絡(luò)地址，后兩個(gè)字節(jié)是主機(jī)地址。默認(rèn)是，表示前三格字節(jié)是網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個(gè)字節(jié)是主機(jī)地址。默認(rèn)是，表示前一個(gè)字節(jié)是網(wǎng)絡(luò)地址，后三個(gè)字節(jié)是主機(jī)地址。通過將IP地址和子網(wǎng)掩碼進(jìn)行按位與運(yùn)算，可以確定IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址部分和主機(jī)地址部分。子網(wǎng)掩碼中的連續(xù)1表示網(wǎng)絡(luò)地址部分，連續(xù)0表示主機(jī)地址部分。通過比較IP地址和子網(wǎng)掩碼的每一位，可以確定IP地址屬于哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)段，以及該網(wǎng)絡(luò)段內(nèi)的可用主機(jī)數(shù)量。IP地址與子網(wǎng)掩碼的關(guān)系04TCP協(xié)議詳解TCP連接建立TCP連接釋放TCP連接建立與釋放TCP連接建立過程也稱為三次握手，通過交換一系列報(bào)文段，在通信雙方之間建立可靠的傳輸通道。TCP連接釋放過程也稱為四次揮手，通過一系列步驟來關(guān)閉已經(jīng)建立的連接。數(shù)據(jù)分段數(shù)據(jù)確認(rèn)與重傳數(shù)據(jù)流量控制發(fā)送方將數(shù)據(jù)劃分為適合傳輸?shù)臄?shù)據(jù)段，每個(gè)數(shù)據(jù)段都包含段首部和段數(shù)據(jù)。接收方對(duì)收到的數(shù)據(jù)段進(jìn)行確認(rèn)，如果未收到期望的數(shù)據(jù)段，發(fā)送方會(huì)重傳數(shù)據(jù)。通過滑動(dòng)窗口機(jī)制實(shí)現(xiàn)流量控制，確保發(fā)送方不會(huì)發(fā)送超過接收方處理能力的數(shù)據(jù)。TCP數(shù)據(jù)傳輸過程通過滑動(dòng)窗口機(jī)制控制發(fā)送方的發(fā)送速率，以防止接收方因來不及處理而發(fā)生溢出。流量控制當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時(shí)，TCP通過一系列算法（如慢開始、擁塞避免、快重傳和快恢復(fù)）來降低發(fā)送方的發(fā)送速率，以緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞。擁塞控制TCP流量控制與擁塞控制05IP協(xié)議詳解IP頭部格式IP頭部包含20字節(jié)固定部分和可變長度的選項(xiàng)字段。固定部分包括版本、頭部長度、服務(wù)類型、總長度、標(biāo)識(shí)、標(biāo)志、片偏移和生存時(shí)間等字段。版本表示IP協(xié)議的版本號(hào)，目前常用的是IPv4和IPv6。頭部長度表示IP頭部的長度，以32位字（4字節(jié)）為單位。010203IP數(shù)據(jù)報(bào)格式用于QoS（QualityofService），表示數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)先級(jí)、延遲和吞吐量要求。服務(wù)類型總長度標(biāo)識(shí)表示整個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)的長度，包括頭部和數(shù)據(jù)部分。用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)報(bào)的唯一性，用于分片和重組。030201IP數(shù)據(jù)報(bào)格式用于表示數(shù)據(jù)報(bào)是否分片以及分片順序。標(biāo)志表示當(dāng)前分片在原始數(shù)據(jù)報(bào)中的位置。片偏移表示數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中的最大跳數(shù)，防止數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中無限循環(huán)。生存時(shí)間IP數(shù)據(jù)報(bào)格式當(dāng)IP數(shù)據(jù)報(bào)的大小超過傳輸路徑中的最大傳輸單元（MTU）時(shí)，需要將數(shù)據(jù)報(bào)分片傳輸。IP層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的分片和重組。在接收端，IP層負(fù)責(zé)將收到的分片重新組合成完整的數(shù)據(jù)報(bào)。IP頭部中的標(biāo)識(shí)和標(biāo)志字段用于分片和重組。IP數(shù)據(jù)報(bào)的分片與重組重組分片路由選擇IP協(xié)議通過路由表進(jìn)行路由選擇，路由表由一系列路由項(xiàng)組成，每個(gè)路由項(xiàng)包含目標(biāo)地址和下一跳地址。當(dāng)收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，路由器會(huì)根據(jù)目標(biāo)地址查找路由表，選擇最佳路徑發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)。轉(zhuǎn)發(fā)當(dāng)路由器收到一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，它會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)的目標(biāo)地址查找路由表，找到最佳路徑的下一跳地址，然后將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到下一跳路由器。轉(zhuǎn)發(fā)過程中，路由器可能會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分片或重新封裝。IP路由選擇與轉(zhuǎn)發(fā)06TCP/IP安全性防火墻是用于阻止非法訪問的一種安全技術(shù)，它可以根據(jù)安全策略來過濾網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包，以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源不被未經(jīng)授權(quán)的訪問者訪問。防火墻定義根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式的不同，防火墻可以分為包過濾防火墻、代理服務(wù)器防火墻和有狀態(tài)檢測(cè)防火墻等。防火墻類型防火墻通常部署在網(wǎng)絡(luò)邊界，用于隔離內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，以防止外部攻擊和內(nèi)部泄露。防火墻部署防火墻技術(shù)加密定義常見的加密算法包括對(duì)稱加密算法（如DES、AES）和非對(duì)稱加密算法（如RSA）。加密類型加密應(yīng)用加密技術(shù)廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和身份認(rèn)證等領(lǐng)域，可以有效地保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。加密是一種將明文信息轉(zhuǎn)換為密文信息的過程，只有擁有解密密鑰的人才能夠還原出原始信息。加密技術(shù)123數(shù)字簽名是一種通過加密算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名，以驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性和來源的一種安全技術(shù)。