TCPIP路由交換技術(shù)-TCPIP協(xié)議族與子網(wǎng)規(guī)劃

TCP/IP協(xié)議族與子網(wǎng)規(guī)劃課程議題通過(guò)本次內(nèi)容的學(xué)習(xí)，希望您能夠：掌握TCP/IP協(xié)議族的組成掌握應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層主要協(xié)議的功能了解報(bào)文封裝與解封裝的過(guò)程掌握IP地址的構(gòu)成及子網(wǎng)劃分學(xué)習(xí)目標(biāo)

2.1TCP/IP協(xié)議族

OSI參考模型與TCP/IP協(xié)議協(xié)議棧：利用一組協(xié)議完成OSI所實(shí)現(xiàn)的功能。TCP/IP協(xié)議棧：是一組由不同的協(xié)議組合在一起構(gòu)成的協(xié)議棧。

TCP/IP協(xié)議2.2應(yīng)用層協(xié)議1.FTP（FileTransferProtocol,文件傳送協(xié)議）FTP是Internet上使用最廣泛的文件傳輸協(xié)議。FTP協(xié)議要用到兩個(gè)TCP連接:一個(gè)是控制連接，使用熟知端口21，用來(lái)在FTP客戶端與服務(wù)器之間傳輸命令；另一個(gè)是數(shù)據(jù)連接，使用熟知端口20，用來(lái)從客戶端向服務(wù)器上傳文件或從服務(wù)器下載文件到客戶計(jì)算機(jī)。2.HTTP(HyperTextTransferProtocol，超文本傳輸協(xié)議）HTTP是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。HTTP是建立在TCP協(xié)議基礎(chǔ)上的一個(gè)客戶端（用戶）和服務(wù)器端（網(wǎng)站）請(qǐng)求和應(yīng)答的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。通過(guò)客戶端Web瀏覽器向服務(wù)器上指定端口（默認(rèn)80）發(fā)起一個(gè)HTTP請(qǐng)求，服務(wù)器端應(yīng)用進(jìn)程返回HTML頁(yè)面作為響應(yīng)。3.SMTP（SimpleMailTransferProtocol，簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議）SMTP支持文本郵件的Internet傳輸。4.Telnet遠(yuǎn)程登錄Telnet是客戶機(jī)使用的與遠(yuǎn)端服務(wù)器建立連接的標(biāo)準(zhǔn)終端仿真協(xié)議。5.SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol，簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）SNMP負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控和維護(hù)，支持安全管理、性能管理等。6.DNS（DomainNameSystem，域名系統(tǒng)）域名系統(tǒng)DNS（DomainNameSystem）是Internet使用的命名系統(tǒng)，用來(lái)將用戶使用的易于記憶的字符串名稱轉(zhuǎn)換為IP地址。比如百度網(wǎng)站的IP地址是25（難記），轉(zhuǎn)換成域名，好記好用。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中使用域名系統(tǒng)能夠使用戶容易記憶網(wǎng)絡(luò)地址。

2.3傳輸層協(xié)議

TCP段格式發(fā)送

SYN＝1(seq#=100)接收SYN發(fā)送SYN＝1,ACK＝1(seq#=300

ack#=101)建立連接，ACK＝1(ack#=301seq#=101)主機(jī)A主機(jī)B123接收SYN,ACK

TCP三次握手過(guò)程Windowsize=3發(fā)送2發(fā)送方Windowsize=3發(fā)送3ACK4Windowsize=3Windowsize=3發(fā)送5Windowsize=3發(fā)送4ACK7Windowsize=3接收方

窗口數(shù)為“3”Windowsize=3發(fā)送1Windowsize=3發(fā)送6Windowsize=3發(fā)送2發(fā)送方Windowsize=3發(fā)送3ACK3Windowsize=2第三個(gè)數(shù)據(jù)段被丟棄Windowsize=2發(fā)送4Windowsize=2發(fā)送3ACK5Windowsize=2接收方

TCP窗口數(shù)的應(yīng)用Windowsize=3發(fā)送1UDP段格式2.4網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議

IP數(shù)據(jù)包格式主要用于:

1.測(cè)試目的端的可達(dá)性(ping)

2.測(cè)試到達(dá)目的端的路徑(tracert,pathping,traceroute,擴(kuò)展ping)ICMP(網(wǎng)際控制消息協(xié)議）)

Ping命令的使用格式1：ping目標(biāo)計(jì)算機(jī)IP地址或主機(jī)名格式2：ping[-t][-a][-ncount]目標(biāo)計(jì)算機(jī)IP地址或主機(jī)名–t:不停地向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，Ctrl+C中止-a：可以將IP地址解析為計(jì)算機(jī)名-ncount：指定要ping多少次，次數(shù)由count來(lái)指定，如ping–n50Ping網(wǎng)址（前提條件是計(jì)算機(jī)能上網(wǎng)），如pingPing命令的使用用Ping命令來(lái)分析解決網(wǎng)絡(luò)故障以單播回應(yīng):IP為的MAC為0800.0020.1111以FFFF.FFFF.FFFF詢問(wèn):IP為的MAC

ARP(地址解析協(xié)議)1.本地ARP(一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi))RARP(反地址解析協(xié)議)MAC地址是0800.0020.1111的IP地址是多少?MAC地址為0800.0020.1111的IP地址是5RARPSever主機(jī)A2.5報(bào)文的封裝與解封裝比特Bit發(fā)送數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)封裝

接收數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)拆封2.6IP地址

IP地址網(wǎng)絡(luò)位主機(jī)位

10101100

00010000

01111010

11001100

172

16

122

204128

64

32

16

8

4

2

1

32比特的二進(jìn)制數(shù)每8比特表示成一個(gè)十進(jìn)制數(shù)A類:B類:C類:D類: 多播組編號(hào)

E類:用于實(shí)驗(yàn)NetworkHostHostHostNetworkNetworkHostHostNetworkNetworkNetworkHost8比特8比特8比特8比特

IP地址的分類1A類:0NNNNNNNHostHostHost891617242532(1-126)1B類:10NNNNNNNetworkHostHost891617242532(128-191)1C類:110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532(192-223)1D類:1110MMMM多播組多播組多播組891617242532(224-239)IP地址的分類子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼由32位二進(jìn)制組成，32位IP地址按位一一對(duì)應(yīng)。IP地址中網(wǎng)絡(luò)位所對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼位置1，IP地址中主機(jī)位所對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼位置0。特殊的IP地址在IP地址中有一些特殊的IP地址需要注意：在A類、B類、C類IP地址中，主機(jī)號(hào)為全‘0’的IP地址，不分配給任何主機(jī)，僅用于表示該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址。在A類、B類、C類IP地址中，主機(jī)號(hào)為全‘1’的IP地址是該網(wǎng)絡(luò)的直接廣播地址。它只可以作為目的IP地址，表示該分組要發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)。例如：55。特殊的IP地址在IP地址中有一些特殊的IP地址需要注意：32位為全‘1’的IP地址(55)，稱為本地廣播地址，它只可以作為目的IP地址，表示該分組發(fā)送給與源主機(jī)屬于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)，但是這類廣播僅限于本地網(wǎng)絡(luò)，不會(huì)擴(kuò)散到其他網(wǎng)絡(luò)中。32位為全‘0’的IP地址()，通常由無(wú)盤工作站啟動(dòng)時(shí)使用。無(wú)盤工作站啟動(dòng)時(shí)不知道自己的IP地址，便用作為源IP地址，55作為目的IP地址，發(fā)送一個(gè)本地廣播請(qǐng)求來(lái)獲得一個(gè)IP地址。，回環(huán)地址，常用于本機(jī)上軟件測(cè)試和本機(jī)上網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序之間的通信地址。在A類、B類、C類地址中，還有一些特定地址沒(méi)有分配，這些地址被稱為私有地址。當(dāng)一些組織內(nèi)部使用TCP/IP連網(wǎng)，但是并未接入Internet時(shí)，就可以把這些私有地址分配給主機(jī)。私有地址(RFC1918)A類:至55B類:至55C類:至552.7子網(wǎng)劃分子網(wǎng)劃分三個(gè)公式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、子網(wǎng)劃分、IP地址分配。

公式一：網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)計(jì)算2N-2公式:“N”代表主機(jī)位數(shù)

主機(jī)位全“0”表示網(wǎng)絡(luò)編號(hào)

主機(jī)位全“1”表示該網(wǎng)絡(luò)中的廣播216-2=65534…...5354

B類網(wǎng)絡(luò)可容納的主機(jī)數(shù)量通過(guò)本例子解釋網(wǎng)絡(luò)中為什么需要?jiǎng)澐肿泳W(wǎng)（2點(diǎn)）

公式二：子網(wǎng)數(shù)的計(jì)算=2nRed-Giant(config)#ipsubnet-zero

啟用全“0”子網(wǎng)全“1”子網(wǎng)系統(tǒng)允許使用啟用全“0”子網(wǎng)

子網(wǎng)劃分主類網(wǎng)絡(luò)主機(jī)6092101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010子網(wǎng)161722128128192224240248252254255128192224240248252254255

公式三：子網(wǎng)劃分與操作子網(wǎng):/20

二進(jìn)制:

10101100.00010000.00100000.00000000VLSM地址:/26

二進(jìn)制:10101100.00010000.00100000.00000000子網(wǎng)1:..00100000.00000000=/26172.16.00100000.01000000=4/26172.16.00100000.