第5章TCP/IP协议与IP地址 ■5.1TCP/IP协议 ■5.2IP地址 ■5.3子网划分 ■5.4 Internet域名系统
1 第5章 TCP/IP协议与IP地址 ◼ 5.1 TCP/IP协议 ◼ 5.2 IP地址 ◼ 5.3 子网划分 ◼ 5.4 Internet域名系统
5.1TCP/IP协议 TCP/IP协议的基本概念 ·TCcP/IP协议是Internet中计算机之间进行网络通信所必 须共同遵循的一种通信协议； ,是以传输控制协议(Transmission Control Protocol) 和网际协议（Internet Protocol)为核心的一组协议。 二、TCP/IP参考模型的发展 ·在TCP/IP协议研究时没有提出参考模型； ·1974年Kahn定义了最早的TCP/IP参考模型； ·1985年Leiner等对TCP/IP参考模型进一步的研究； ·目前我们使用的是版本4，一般被称为IPv4; ·IPv6被称为下一代的IP协议。 2
2 5.1 TCP/IP协议 一 、TCP/IP协议的基本概念 ◼ TCP/IP协议是Internet中计算机之间进行网络通信所必 须共同遵循的一种通信协议； ◼ 是以传输控制协议（Transmission Control Protocol） 和网际协议（Internet Protocol）为核心的一组协议。 二、TCP/IP参考模型的发展 ◼ 在TCP/IP协议研究时没有提出参考模型； ◼ 1974年Kahn定义了最早的TCP/IP参考模型； ◼ 1985年Leiner等对TCP/IP参考模型进一步的研究； ◼ 目前我们使用的是版本4，一般被称为IPv4； ◼ IPv6被称为下一代的IP协议
三、TCP/IP协议的特点 ■ 开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于 特定的计算机硬件与操作系统，随着新的网络 服务的不断出现，TCP/IP不断补充； ■独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、 广域网，更适用于互连网中：适用于不同类型 的计算机与网络之间的互联。 ■采用统一的网络地址分配方案，使得整个 TCP/IP设备在网中都具有唯一的地址； ■标准化的高层协议，提供多种可靠的用户服务
3 三、TCP/IP协议的特点 ◼ 开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于 特定的计算机硬件与操作系统，随着新的网络 服务的不断出现， TCP/IP 不断补充； ◼ 独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、 广域网，更适用于互连网中；适用于不同类型 的计算机与网络之间的互联。 ◼ 采用统一的网络地址分配方案，使得整个 TCP/IP设备在网中都具有唯一的地址； ◼ 标准化的高层协议，提供多种可靠的用户服务
四、TCP/IP的参考模型 ■TCP/IP分为四个层次，分别是网络接口层、网 际层、传输层和应用层。 ■TCP/IP的层次结构与OSI层次结构的对照关系 如下图所示： OSI的参考模型 TC①/P的参考模型 应用层 表示层 应用层 会话层 传输层 传输层 网络层 网际层 数据链路层 网络接口层 物理层
4 四、TCP/IP的参考模型 ◼ TCP/IP分为四个层次，分别是网络接口层、网 际层、传输层和应用层。 ◼ TCP/IP的层次结构与OSI层次结构的对照关系 如下图所示： 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层 网络接口层 网际层 传输层 应用层 OSI的参考模型 TCP/IP的参考模型
网络接口层 又被称为网络访问层，包括了能使用TCP/IP与 物理网络进行通信的协议，它对应OSI的物理 层和数据链路层。TCP/IP标准并没有定义具体 的网络接口协议，仅定义了如何与不同网络进 行接口。 ·TCP/IP参考模型的最低层，负责通过网络介质发送 和接收TCP/IP数据包， ·允许主机连入网络时使用多种现成的与流行的协议 例如局域网的Ethernet.、令牌网、分组交换网的 X.25、帧中继、ATM协议等； ·充分体现出TCP/IP协议的兼容性与适应性，它也为 TCP/IP的成功奠定了基础。 5
5 1. 网络接口层 ◼ 又被称为网络访问层，包括了能使用TCP/IP与 物理网络进行通信的协议，它对应OSI的物理 层和数据链路层。TCP/IP标准并没有定义具体 的网络接口协议，仅定义了如何与不同网络进 行接口。 ◼ TCP/IP参考模型的最低层，负责通过网络介质发送 和接收TCP/IP数据包; ◼ 允许主机连入网络时使用多种现成的与流行的协议， 例如局域网的Ethernet、令牌网、分组交换网的 X.25、帧中继、ATM协议等; ◼ 充分体现出TCP/IP协议的兼容性与适应性，它也为 TCP/IP的成功奠定了基础
2.网际层（网络互联层） ■网际层是在TCP/IP标准中正式定义的第一层。 ■网际层所执行的主要功能： ·处理来自传输层的分组，将分组形成数据包(IP数据 包)，并为该数据包进行路径选择，最终将数据包从 源主机发送到目的主机。 ·处理接收的数据报：检查地址、处理或转发。 ·处理互连的路径、流量控制、拥塞问题。 ■在网际层中，最常用的协议是网际协议IP,其 它一些协议用来协助IP的操作
6 2. 网际层(网络互联层) ◼ 网际层是在TCP/IP标准中正式定义的第一层。 ◼ 网际层所执行的主要功能： ◼ 处理来自传输层的分组，将分组形成数据包（IP数据 包），并为该数据包进行路径选择，最终将数据包从 源主机发送到目的主机。 ◼ 处理接收的数据报：检查地址、处理或转发。 ◼ 处理互连的路径、流量控制、拥塞问题。 ◼ 在网际层中，最常用的协议是网际协议IP，其 它一些协议用来协助IP的操作
网际层的协议 网际协议IP(Internet Protocol) 。IP协议的任务是对数据包进行相应的寻址和路由，并 从一个网络转发到另一个网络。 ·向上一层提供统一的IP数据报，屏蔽低层各物理数据 帧的差异性。 ■网际控制报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol) ·为IP协议提供差错报告。专门用来处理错误报告和控 制。 ■地址解析协议ARP(Address Resolution Protocol)和反向地址解析协议RARP
7 网际层的协议 ◼ 网际协议IP (Internet Protocol) ◼ IP协议的任务是对数据包进行相应的寻址和路由，并 从一个网络转发到另一个网络。 ◼ 向上一层提供统一的IP数据报，屏蔽低层各物理数据 帧的差异性。 ◼ 网际控制报文协议ICMP (Internet Control Message Protocol) ◼ 为IP协议提供差错报告。专门用来处理错误报告和控 制。 ◼ 地址解析协议ARP (Address Resolution Protocol)和反向地址解析协议RARP
3.传输层 传输层也被称为主机至主机层，主要负责主机到主机之间 实体间端对到端通信，解决下层没有处理的通信问题。 ■传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol) ·是传输层一种面向连接的通信协议，提供可靠的数据 传送。 ·完成流量控制和差错检验的任务，保证可靠的数据传 输。 ■用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol) ·UDP协议是一种面向无连接的协议，它不能提供可靠 的数据传输。 ■UDP不进行差错检验，必须由应用层的应用程序实现 可靠性机制和差错控制，以保证端到端数据传输的正 确性。 8
8 3. 传输层 ◼ 传输层也被称为主机至主机层，主要负责主机到主机之间 实体间端对到端通信，解决下层没有处理的通信问题。 ◼ 传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol) ◼ 是传输层一种面向连接的通信协议，提供可靠的数据 传送。 ◼ 完成流量控制和差错检验的任务，保证可靠的数据传 输。 ◼ 用户数据报协议UDP (User Datagram Protocol) ◼ UDP协议是一种面向无连接的协议，它不能提供可靠 的数据传输。 ◼ UDP不进行差错检验，必须由应用层的应用程序实现 可靠性机制和差错控制，以保证端到端数据传输的正 确性
4.应用层 ■ 包含多有的高层协议，为应用程序提供访 问其它层服务的能力，定义应用程序用于 交换数据的协议，为用户提供所需的各种 服务。 ■在TCP/IP模型中，应用程序接口是最高 层，它与OSI模型中的高三层的任务相同， 用于提供网络服务，比如文件传输、远程 登录、域名服务和简单网络管理等。 9
9 4. 应用层 ◼ 包含多有的高层协议，为应用程序提供访 问其它层服务的能力，定义应用程序用于 交换数据的协议，为用户提供所需的各种 服务。 ◼ 在TCP/IP模型中，应用程序接口是最高 层，它与OSI模型中的高三层的任务相同， 用于提供网络服务，比如文件传输、远程 登录、域名服务和简单网络管理等
应用层协议（一） ■ 超文本传输协议HTP ·用于Internet中的客户机与WWW服务器之间的数 据传输； ■文件传输协议FTP ·实现主机之间的文件传送； ■远程终端协议TELNET ·本地主机作为仿真终端，登录到远程主机上运行应 用程序； ■ 简单邮件传输协议SMTP ·实现主机之间电子邮件的传送； ■域名服务DNS ·用于实现主机名与IP地址之间的映射； 10
10 应用层协议（一） ◼ 超文本传输协议HTTP ◼ 用于Internet中的客户机与WWW服务器之间的数 据传输； ◼ 文件传输协议FTP ◼ 实现主机之间的文件传送； ◼ 远程终端协议TELNET ◼ 本地主机作为仿真终端，登录到远程主机上运行应 用程序； ◼ 简单邮件传输协议SMTP ◼ 实现主机之间电子邮件的传送； ◼ 域名服务DNS ◼ 用于实现主机名与IP地址之间的映射；