三章基于TCPIP的互联网络ppt课件.ppt

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1、 1999, Cisco Systems, Inc. 8-1 第三章 基于TCP/IP的 互连网络 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-2 通过本章的学习，要求掌握以下内容： 了解TCP/IP协议栈，各个分层的主要功能 、IP协议的应用 掌握IP地址分类，子网掩码的作用，识别 网络标识号、主机标识号，子网的数目 本章目标 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-3 早期的协议族 全球范围 TCP/IP介绍 主机 Internet TCP/IP 主机 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-4 TCP/IP 协议族

2、 7 6 5 4 3 2 5 4 3 2 应用层 表达层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 1 应用层 传输层 Internet层 数据链路层 物理层 1 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-5 应用层概述 * 路由器使用 应用层 传输层 Internet层 数据链路层 物理层 文件传输 - TFTP * - FTP * - NFS E-Mail - SMTP 远程登陆 - Telnet * - rlogin * 网络管理 - SNMP * 名称管理 - DNS* 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-6 传输层概述 Tran

3、smission Control Protocol (TCP) User Datagram Protocol (UDP) 应用层 传输层 Internet层 数据链路层 物理层 面向连接 非面向连接 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-7 端口号 TCP 端口号 F T P 传输层 T E L N E T D N S S N M P T F T P S M T P UDP 应用层 2123255369161 R I P 520 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-8 TCP 端口号 源端口目标端口 Host A 102823 SPDP

4、 Host Z Telnet Z 目标端口 = 23. 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-9 TCP 数据格式 Source port (16) Destination port (16) Sequence number (32) Header length (4) Acknowledgement number (32) Reserved (6) Code bits (6)Window (16) Checksum (16)Urgent (16) Options (0 or 32 if any) Data (varies) 20 Bytes Bit 0 Bit 1

5、5Bit 16Bit 31 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-10 发送 SYN (seq=100 ctl=SYN) 接收 SYN Host AHost B TCP 三次握手 1 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-11 发送 SYN (seq=100 ctl=SYN) 接收 SYN 发送 SYN, ACK (seq=300 ack=101 ctl=syn,ack) Host AHost B 接收 SYN 1 2 TCP 三次握手 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-12 发送 SYN (seq=100

6、 ctl=SYN) 接收 SYN 发送 SYN, ACK (seq=300 ack=101 ctl=syn,ack) 建立会话 (seq=101 ack=301 ctl=ack) Host AHost B 1 2 3 接收 SYN TCP 三次握手 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-13 TCP 简单确认 滑动窗口 = 1 发送方 接收方 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-14 TCP 简单确认 滑动窗口 = 1 发送方 接收方 发送 1 接收 1 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-15 TCP 简

7、单确认 滑动窗口 = 1 发送方 接收方 发送 1 接收 1 接收 ACK 2 发送 ACK 2 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-16 TCP 简单确认 滑动窗口 = 1 发送方 接收方 发送 1 接收 1 接收 ACK 2 发送 ACK 2 发送 2 接收 2 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-17 TCP 简单确认 滑动窗口 = 1 发送方 接收方 发送 1 接收 1 接收 ACK 2 发送 ACK 2 发送 2 接收 2 接收 ACK 3 发送 ACK 3 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-

8、18 TCP 简单确认 滑动窗口 = 1 发送方 接收方 发送 1 接收 1 接收 ACK 2 发送 ACK 2 发送 2 接收 2 接收 ACK 3 发送 ACK 3 发送 3 接收 3 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-19 滑动窗口 = 1 发送方 接收方 发送 1 接收 1 接收 ACK 2 发送 ACK 2 发送 2 接收 2 接收 ACK 3 发送 ACK 3 发送 3 接收 3 接收 ACK 4 发送 ACK 4 TCP 简单确认 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-20 TCP 顺序号和确认号 源端口目标端口顺序号

9、# 确认号 # Source Dest. Seq.Ack. 102823101 我发送 #10. 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-21 TCP 顺序号和确认号 我已收到 #10, 现在我需要 #11. 源端口目标端口 顺序号 # 确认号 # 102823 Source Dest. 1010 Seq. 1 Ack. 102823 Source Dest. 1111 Seq. 1 Ack. 我发送 #10. 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-22 TCP 顺序号和确认号 源端口目标端口 顺序号 # 确认号 # 102823 Sour

10、ce Dest. 1111 Seq. 2 Ack. 102823 Source Dest. 1010 Seq. 1 Ack. 102823 Source Dest. 1111 Seq. 1 Ack. 我已收到 #10, 现在我需要 #11. 我发送 #10. 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-23 TCP 顺序号和确认号 源端口目标端口 顺序号 # 确认号 # 102823 Source Dest. 1111 Seq. 2 Ack. 102823 Source Dest. 1010 Seq. 1 Ack. 102823 Source Dest. 1111 Seq

11、. 1 Ack. 102823 Source Dest. 1212 Seq. 2 Ack. 我已收到 #11, 现在我需要 #12. 我发送 #11 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-24 TCP 窗 口 发送方接收方 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-25 TCP 窗 口 Window size = 3 Send 2 发送方接收方 Window size = 3 Send 1 Window size = 3 Send 3 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-26 Window size = 3 Se

12、nd 2 TCP 窗 口 发送方 Window size = 3 Send 1 Window size = 3 Send 3 ACK 3 Window size = 2 数据 3 被丢弃 接收方 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-27 Window size = 3 Send 2 TCP 窗 口 发送方 Window size = 3 Send 1 Window size = 3 Send 3 ACK 3 Window size = 2 数据 3 被丢弃 Window size = 3 Send 4 Window size = 3 Send 3 接收方 1999

13、, Cisco Systems, Inc. ICND8-28 Window size = 3 Send 2 TCP 窗 口 发送方 Window size = 3 Send 1 Window size = 3 Send 3 ACK 3 Window size = 2 数据 3 被丢弃 Window size = 3 Send 4 Window size = 3 Send 3 ACK 5 Window size = 2 接收方 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-29 没有顺序号和确认号 UDP 数据格式 Source port (16) Destination

14、port (16) Length (16) Data (if any) 1 Bit 0 Bit 15Bit 16Bit 31 Checksum (16) 8 Bytes 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-30 Internet 层概述 OSI 网络层对应的是TCP/IP的internet层 Internet Protocol (IP) Internet Control Message Protocol (ICMP) Address Resolution Protocol (ARP) Reverse Address Resolution Protocol (RAR

15、P) 应用层 传输层 Internet层 数据链路层 物理层 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-31 IP 数据报的格式 Version (4) Destination IP Address (32) Options (0 or 32 if any) Data (varies if any) 1 Bit 0 Bit 15Bit 16Bit 31 Header Length (4) Priority & Type of Service (8) Total Length (16) Identification (16) Flags (3) Fragment offs

16、et (13) Time to live (8)Protocol (8)Header checksum (16) Source IP Address (32) 20 Bytes 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-32 决定上层协议 协议域 Transport Layer Internet Layer TCPUDP Protocol Numbers IP 176 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-33 ICMP协议 Application Transport Internet Data Link Physical Destinati

17、on Unreachable Echo (Ping) Other ICMP 1 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-34 ARP协议 172.16.3.1172.16.3.2 IP: 172.16.3.2 = ? 我需要知道 176.16.3.2的物理 地址. 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-35 ARP协议 172.16.3.1172.16.3.2 IP: 172.16.3.2 = ? 我知道你的请求，这是我 的物理地址 我需要知道 176.16.3.2的物理 地址. 1999, Cisco Systems, Inc. ICN

18、D8-36 ARP协议 172.16.3.1 IP: 172.16.3.2 Ethernet: 0800.0020.1111 172.16.3.2 IP: 172.16.3.2 = ? 我知道你的请求，这是我 的物理地址 我需要知道 176.16.3.2的物理 地址. 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-37 ARP协议 映射 IP Ethernet Local ARP 172.16.3.1 IP: 172.16.3.2 Ethernet: 0800.0020.1111 172.16.3.2 IP: 172.16.3.2 = ? 我知道你的请求，这是我 的物理地址

19、 我需要知道 176.16.3.2的物理 地址. 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-38 RARP协议 Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ? 我的地址 是多少？ 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-39 RARP协议 Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ? 我的地址 是多少？ 我听到了广播 你的地址是 172.16.3.25. 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-40 RARP协议 Ethernet: 0800.0020.1111 IP: 172.16.

20、3.25 Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ? 我的地址 是多少？ 我听到了广播 你的地址是 172.16.3.25. 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-41 RARP协议 映射 Ethernet IP Ethernet: 0800.0020.1111 IP: 172.16.3.25 Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ? 我的地址 是多少？ 我听到了广播 你的地址是 172.16.3.25. 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-42 断点连接需要确定的地址 路径选择 Locatio

21、n is represented by an address TCP/IP地址介绍 172.18.0.2 172.18.0.1 172.17.0.2172.17.0.1 172.16.0.2 172.16.0.1 SADAHDRDATA 10.13.0.0192.168.1.0 10.13.0.1 192.168.1.1 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-43 IP 地 址 255255 255 255 Dotted Decimal Maximum NetworkHost 32 bits 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-44 I

22、P 地 址 255255 255 255 Dotted Decimal Maximum NetworkHost 128 64 32 16 8 4 2 1 11111111 11111111 11111111 11111111Binary 32 bits 18 916 1724 2532 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-45 IP 地 址 255255 255 255 Dotted Decimal Maximum NetworkHost

23、128 64 32 16 8 4 2 1 11111111 11111111 11111111 11111111 10101100 00010000 01111010 11001100 Binary 32 bits 172 16 122 204 Example Decimal Example Binary 18 916 1724 2532 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-46 Class A: Class B: Class C: Cla

24、ss D: 多址地址 Class E: 科研用 IP 地址分类 NetworkHostHostHost Network NetworkHostHost Network Network NetworkHost 8 bits 8 bits8 bits8 bits 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-47 IP 地址分类 1 Class A: Bits: 0NNNNNNNHostHostHost 8 916 1724 2532 Range (1-126) 1 Class B: Bits: 10NNNNNNNetworkHostHost 8 916 1724 2532 R

25、ange (128-191) 1 Class C: Bits: 110NNNNNNetworkNetworkHost 8 916 17242532 Range (192-223) 1 Class D: Bits: 1110MMMMMulticast Group Multicast Group Multicast Group 8 916 17242532 Range (224-239) 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-48 主机地址 172.16.2.1 172.16.3.10 172.16.12.12 10.1.1.1 10.250.8.11 10.180.3

26、0.118 E1 172.161212 网络主机 网络端口 172.16.0.0 10.0.0.0 E0 E1 路由表 172.16.2.1 10.6.24.2 E0 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-49 11111111 计算可用的主机地址 172 16 0 0 10101100 00010000 00000000 00000001 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 网络 主机 00000000 00000010 11111111 11111111 11111111 11111110 . . 00000000 00

27、000011 11111101 1 2 3 65534 65535 65536 - . 2 65534 N 2N-2 = 216-2 = 65534 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-50 IP地址分类练习 地址类别网络主机 10.2.1.1 128.63.2.100 201.222.5.64 192.6.141.2 130.113.64.16 256.241.201.10 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-51 IP地址分类练习 （答案） 地址类别网络主机 10.2.1.1 128.63.2.100 201.222.5.64 1

28、92.6.141.2 130.113.64.16 256.241.201.10 A B C C B Nonexistent 10.0.0.0 128.63.0.0 201.222.5.0 192.6.141.0 130.113.0.0 0.2.1.1 0.0.2.100 0.0.0.64 0.0.0.2 0.0.64.16 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-52 网络 172.16.0.0 172.16.0.0 不设子网的地址 172.16.0.1 172.16.0.2 172.16.0.3 . 172.16.255.253 172.16.255.254 199

29、9, Cisco Systems, Inc. ICND8-53 网络 172.16.0.0 设置子网的地址 172.16.1.0172.16.2.0 172.16.3.0 172.16.4.0 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-54 子网地址 172.16.2.200 172.16.2.2 172.16.2.160 172.16.2.1 172.16.3.5 172.16.3.100 172.16.3.150 E0 172.16 网络 网络端口 172.16.0.0 172.16.0.0 E0 E1 新路由表 2160 主机 172.16.3.1 E1 199

30、9, Cisco Systems, Inc. ICND8-55 子网地址 172.16.2.200 172.16.2.2 172.16.2.160 172.16.2.1 172.16.3.5 172.16.3.100 172.16.3.150 172.16.3.1 E0 E1 172.162160 网络主机 网络端口 172.16.2.0 172.16.3.0 E0 E1 新路由表 子网 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-56 子网掩码 1721600 25525500 2552552550 IP Address Default Subnet Mask 8-b

31、it Subnet Mask NetworkHost NetworkHost NetworkSubnetHost “/16” 表示子网掩码有16位. “/24”表示子网掩码有24位. 11111111 111111110000000000000000 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-57 十进制和二进制的转换 10000000=128 11000000=192 11100000=224 11110000=240 11111000=248 11111100=252 11111110=254 11111111=255 128 6432168421 1999, Ci

32、sco Systems, Inc. ICND8-58 16 网络主机 17200 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 00000000 00000000 10100000 00000000 00000000 缺省情况下子网未划分 00000010 缺省情况下的子网掩码 172.16.2.160 255.255.0.0 网络号 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-59 扩展了8位地址的网络 利用子网掩码划分子网 16 网络主机 172.16.2.160 255.255.255.0 17220

33、10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010 10100000 00000000 00000000 00000010 子网 网络号 128 192 224 240 248 252 254 255 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-60 利用子网掩码划分子网 网络主机 172.16.2.160 255.255.255.192 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010

34、10100000 11000000 10000000 00000010 子网 扩展了10位地址的网络 161722128 网络号 128 192 224 240 248 252 254 255 128 192 224 240 248 252 254 255 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-61 子网掩码练习 地址子网掩码类别子网 172.16.2.10 10.6.24.20 10.30.36.12 255.255.255.0 255.255.240.0 255.255.255.0 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-62 子网掩码

35、练习 （答案） 地址子网掩码类别子网 172.16.2.10 10.6.24.20 10.30.36.12 255.255.255.0 255.255.240.0 255.255.255.0 B A A 172.16.2.0 10.6.16.0 10.30.36.0 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-63 广播地址 172.16.1.0 172.16.2.0 172.16.3.0 172.16.4.0 172.16.3.255 (Directed broadcast) 255.255.255.255 (Local network broadcast) X X 1

36、72.16.255.255 (All subnets broadcast) 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-64 地址汇总示例 161722160 10101100000100001010000000000010Host Mask Subnet Broadcast Last First 172.16.2.160 255.255.255.192 4 1 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-65 地址汇总示例 10101100 11111111 00010000 1111111111111111 10100000 11000000 0

37、0000010Host Mask Subnet Broadcast Last First 172.16.2.160 255.255.255.192 1 2 161722160 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-66 地址汇总示例 10101100 11111111 00010000 1111111111111111 10100000 11000000 00000010Host Mask Subnet Broadcast Last First 172.16.2.160 255.255.255.192 1 2 3 7 161722160 1999, Cisco Sy

38、stems, Inc. ICND8-67 地址汇总示例 10101100 11111111 00010000 1111111111111111 10100000 11000000 10000000 00000010Host Mask Subnet Broadcast Last First 172.16.2.160 255.255.255.192 1 2 3 4 161722160 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-68 地址汇总示例 10101100 11111111 00010000 1111111111111111 10100000 11000000 10

39、000000 00000010 10111111 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172.16.2.160 255.255.255.192 1 2 3 4 5 6 161722160 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-69 地址汇总示例 10101100 11111111 00010000 1111111111111111 10100000 11000000 10000000 00000010 10111111 10000001 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172.16.

40、2.160 255.255.255.192 1 2 3 4 5 6 161722160 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-70 地址汇总示例 10101100 11111111 00010000 1111111111111111 10100000 11000000 10000000 00000010 10111111 10000001 10111110 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172.16.2.160 255.255.255.192 1 2 3 4 5 6 7 161722160 1999, Cisco Sys

41、tems, Inc. ICND8-71 地址汇总示例 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010 10100000 11000000 10000000 00000010 101011000001000000000010 10111111 101011000001000000000010 10000001 101011000001000000000010 10111110 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172.16.2.160 255.255.255

42、.192 1 2 3 4 5 6 7 8 161722160 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-72 地址汇总示例 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010 10100000 11000000 10000000 00000010 101011000001000000000010 10111111 101011000001000000000010 10000001 101011000001000000000010 10111110 Host Mask Subnet

43、 Broadcast Last First 172.16.2.160 255.255.255.192 172.16.2.128 172.16.2.191 172.16.2.129 172.16.2.190 1 2 3 4 5 6 7 8 9 161722160 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-73 IP Host Address: 172.16.2.121 Subnet Mask: 255.255.255.0 Subnet Address = 172.16.2.0 Host Addresses = 172.16.2.1172.16.2.254 Broadcas

44、t Address = 172.16.2.255 Eight bits of subnetting NetworkSubnetHost 10101100000100000000001011111111 172.16.2.121: 255.255.255.0: 10101100 11111111 Subnet: 1010110000010000 00010000 11111111 00000010 00000010 11111111 01111001 00000000 00000000 B类地址子网规划 Broadcast: Network 1999, Cisco Systems, Inc.

45、ICND8-74 子网划分 Other subnets 192.168.5.16 192.168.5.32192.168.5.48 20 子网 5 主机/子网 C类地址： 192.168.5.0 1999, Cisco Systems, Inc. ICND8-75 11111000 IP Host Address: 192.168.5.121 Subnet Mask: 255.255.255.248 NetworkSubnet Host 192.168.5.121: 11000000 11111111 Subnet: 1100000010101000 10101000 11111111 00000101 00000101 11111111 01111001 01111000 255.255.255.248: C类地址子网规划 Subnet Address = 192.168.5.120 Host Addresses = 192.168.5.121192.168.5.126 Broadcast Address = 192.168.5.127 Five Bits of Subnetting Broadcast: NetworkNetwork 110000001010