DA011002 TCPIP基础 ISSUE 1.00

1、Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page0修订记录课程编码课程编码适用产品适用产品产品版本产品版本课程版本课程版本ISSUEDA011002AllAll1.00开发开发/优化者优化者时间时间审核人审核人开发类型（新开发开发类型（新开发/优化）优化）周进军20090901焦云婷新开发本页不打印Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. TCP/IP基础Copyright 2009 Huawei Technolo

2、gies Co., Ltd. All rights reserved. Page2前 言l不同型号、不同厂家、运行不同操作系统的计算机之间通过TCP/IP协议栈实现相互间的通信。本课程旨在介绍TCP/IP协议栈层次结构、各层功能以及数据封装。Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page3培训目标l学完本课程后，您应该能：p了解OSI参考模型的层次结构p掌握TCP/IP层次结构以及各层功能p理解TCP/IP数据封装过程Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Lt

3、d. All rights reserved. Page4目 录l TCP/IP协议栈l TCP/IP协议栈报文封装l 案例分析Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page5目 录l TCP/IP协议栈协议栈l TCP/IP协议栈报文封装l 案例分析Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page6OSI参考模型lOSI RM：开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Re

4、ference Model）lOSI参考模型具有以下优点p简化了相关的网络操作p提供设备间的兼容性和标准接口p促进标准化工作p结构上可以分隔p易于实现和维护Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page7OSI分层1234567底层:负责网络数据传输高层:负责主机之间的数据传输应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page8OSI七层功能应用层表示层会话层传输层网

5、络层数据链路层物理层1234567提供应用程序间通信处理数据格式、数据加密等建立、维护和管理会话建立主机端到端连接寻址和路由选择提供介质访问、链路管理等比特流传输Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page9TCP/IP模型TCP/IP7654321应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层54321应用层传输层网络层数据链路层物理层OSIVSCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page10TCP/I

6、P协议栈应用层传输层网络层数据链路层提供应用程序网络接口建立端到端连接寻址和路由选择物理介质访问二进制数据流传输物理层HTTP、Telnet、FTPTFTP、PingTCP/UDPIPEthernet、802.3、PPP接口和线缆Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page11TCP/IP模型的层间通信与数据封装SegmentPacketFrameBit物理层传输层网络层数据链路层应用层0101110101001000010上层数据上层数据TCP报头上层数据IP报头FCS上层数据LLC报头FCS上层

7、数据MAC报头Host APDUCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page12数据解封装TCP报头IP报头LLC报头0101110101001000010MAC报头上层数据上层数据TCP+上层数据IP+TCP+上层数据LLC报头+IP+TCP+上层数据Host B物理层网络层数据链路层传输层应用层Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page13物理层功能l规定介质类型、接口类型、信令类型l规范在终端系统

8、之间激活、维护和关闭物理链路的电气、机械、流程和功能等方面的要求l规范电平、数据速率、最大传输距离和物理接头等特征LANWAN802.4802.5FDDIV.35V.24G.703 EIA/TIA-232802.3Physical(Bits,signals,clocking)Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page14物理层介质和物理层设备l物理层介质p同轴电缆p双绞线p光纤p无线电波l物理层设备p中继器，集线器Page15数据链路层功能LLC子层MAC子层lMAC Sub-layer ：Med

9、ia Access Control Sub-Layer 介质访问控制子层p指定数据如何通过物理线路进行传输，并与物理层通信lLLC Sub-layer：Logic Link Control Sub-layer逻辑链路控制子层p识别协议类型并对数据进行封装通过网络进行传输应用层传输层网络层数据链路层物理层Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page16数据链路层协议LANWAN802.4802.5FDDI802.2 LLCFrameRelayPPPV.35DialonDemandSDLCHDLCV.2

10、4G.703 EIA/TIA-232802.3l数据链路层局域网、广域网协议Physical(Bits,signals,clocking)Data Link(Frames)l数据链路层设备p以太网交换机Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page17数据链路层地址lMAC地址有48位，华为产品前3个字节是0 x00E0FC。00e0.fc01.234524 bits24 bits00e0.fc01.2345RomRam厂商编号序列号Copyright 2009 Huawei Technologies

11、 Co., Ltd. All rights reserved. Page18网络层功能与设备网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层BRouter ARouter BRouter CACDE应用层传输层网络层数据链路层物理层l功能 p在不同的网络之间转发数据包l设备p路由器、三层交换机Host AHost B应用层传输层网络层数据链路层物理层Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page19网络层协议l网络层协议802.4802.5FDDI802.2 LLCFrameRela

12、yPPPV.35DialonDemandSDLCHDLCV.24G.703 EIA/TIA-232802.3IP/ICMP/ARP/RARPPhysical(Bits,signals,clocking)Data Link(Frames)Network(Packets)Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page20网络层地址IP地址l网络地址在网络层唯一标识一台网络设备l网络地址包含两部分p网络IDp主机ID主机ID网络ID8.2.4810.Copyright 2009 Huawei Technol

13、ogies Co., Ltd. All rights reserved. Page21传输层功能n分段上层数据n建立端到端连接n将数据从一端主机传送到另一端主机n保证数据按序、可靠、正确传输Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page22传输层协议Physical(Bits,signals,clocking)Data Link(Frames)802.4802.5FDDI802.2 LLCFrameRelayPPPV.35DialonDemandSDLCHDLCV.24G.703 EIA/TIA-23

14、2802.3Network(Packets)IPTransport(Segments)UDPTCPCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page23传输层主要协议TCPn面向连接n可靠n适用于可靠性要求高的应用n开销大UDPn无连接n不可靠n适用于更关注传输效率的应用n可靠性由应用层负责Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page24应用层功能n为用户提供接口、处理特定的应用n数据加密、解密、压缩、解压缩n

15、定义数据表示的标准Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page25应用层协议Physical(Bits,signals,clocking)Data Link(Frames)802.4802.5FDDI802.2 LLCFrameRelayPPPV.35DialonDemandSDLCHDLCV.24G.703 EIA/TIA-232802.3Network(Packets)IPTransport(Segments)UDPTCPApplication(Data)TFTP SNMP RIP DNS Ra

16、diusFTP TELNET HTTP SMTP/POP3 DNSCopyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page26目 录l TCP/IP协议栈l TCP/IP协议栈报文封装协议栈报文封装l 案例分析Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page27TCP/IP协议栈的封装过程用户数据App头部用户数据TCP头部IP头部TCP SegmentIP Packet46-1500字节14B 20-60B20-60B

17、4BEthernet Frame应用程序TCPIP以太网驱动程序 用户数据用户数据TCP头部以太网尾部用户数据TCP头部IP头部以太网头部Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page28TCP Segment16b16b32b32b64bSourcePortDest.Port.Seq NumAck NumOption14B 20-60B20B-60B4BEthernet Frame以太网尾部用户数据TCP头部IP头部以太网头部Copyright 2009 Huawei Technologies Co

18、., Ltd. All rights reserved. Page29IP Packet版本报文长度服务类型总 长 度标 识 符标志片 偏 移生存时间协 议报 头 校 验 和源 IP 地 址目 的 IP 地 址IP 选 项0 15 16 3120B固定报文头14B 20-60B20B-60B4B以太网尾部用户数据TCP头部IP头部以太网头部Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page30IP分片问题l分片原则：IP把数据长度与MTU进行比较，前者大于后者则需要进行分片。HostHostMTUMTU在发送端分片在中间路由器分片IP包Copyright 2009 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page31Ethernet FrameEthernet_IILength/Type值含义Length/T 1500Length/T = 1500帧类型帧长度802.3DMACSMACL/T14B 20-60B20B-60B4B以太网尾部用户数据TCP头