Internet与TCPIP协议基础解析课件

1、Internet与TCP/IP协议基础第1页，共39页。2022/8/18主要内容1.1 Internet概述1.2 TCP/IP协议基础1.3 个人、家庭和小型办公网络的接入1.4 双绞线的制作实验第2页，共39页。2022/8/18Internet的定义定义：采用TCP/IP协议的全球计算机网络互联系统，即公众互联网，也叫“network of networks”。Internet互联了数以亿计的终端设备，这些设备可以是PC、服务器、TV、PDA、蜂窝手机等。Internet与传统电话网的最大区别：通用性开放性第3页，共39页。2022/8/18Internet的物理组件主机：属于终端单元

2、路由器和交换机（数据链路层交换机）：属于网络单元安全设备：防火墙，IDS/IPS等 第4页，共39页。2022/8/18AS系统AS ( Autonomous System）是由一个机构管理控制的路由器和网络的集合，由唯一的AS 号标识（最大为65535）。AS内部使用相同的路由协议交换路由信息。AS 内部使用相同策略、相同路径度量方法来选路、处理分组 AS之间通过外部网关协议交互路由信息。Autonomous System 65000Autonomous System 65501IGPs: RIP, OSPF, IS-IS EGPs: BGP，EGP第5页，共39页。2022/8/18基于A

3、S的互联网结构一个新的AS只要连接到另一个已经连接在Internet上的AS网络，它就成为了Internet的一部分 ！两台AS边界路由器之间的链路可以是一条点到点的直连链路，也可以是一条由两层网络提供的虚拟链路（如Ethernet、ATM、FR等）。第6页，共39页。2022/8/18基于ISP互联的网络结构 MetropolitanNetworkSLCRASISP3Backbone NetworkGPRSNetworkISP1Backbone NetworkMetropolitan NetworkCampusNetworkISP2Backbone NetworkDSLAMBTSGGSNWi

4、Fi第7页，共39页。2022/8/18主要内容1.1 Internet概述1.2 TCP/IP协议基础1.3 个人、家庭和小型办公网络的接入1.4 双绞线的制作实验第8页，共39页。2022/8/18TCP/IP与OSI参考模型比较应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层OSI Model物理层TCPUDPHTTpICMP IP ARPFTPSMTPTelnetTFTpSNMpDHCPBOOTPEthernetPPPFRATMX.25TCP/IP ModelTCP/IP的典型沙漏模型HDLCE1提供应用进程使用网络服务的接口提供进程到进程通信服务提供主机到主机的通信服务（编址、路由和转发功能

5、）二进制数据流传输，物理介质访问控制第9页，共39页。2022/8/18TCP/IP数据流封装过程：网络接口层IP层TCP层应用层用户数据TCP段 网络接口层IP层TCP层应用层IP包用户数据TCP段实际物理网络的帧IP包TCP/IP封装过程PDUUser datasegmentpacketframe实际物理网络的帧bits第10页，共39页。2022/8/18应用层传输层网络层网络接口层文件传输- TFTP- FTP E-Mail- SMTP远程登录- Telnet 网络管理- SNMP 名称管理- DNS应用层第11页，共39页。2022/8/18传输层Transmission Contr

6、olProtocol (TCP)User Datagram Protocol (UDP)应用层传输层网络层网络接口层第12页，共39页。2022/8/18端口号TCPFTPTransportLayerTELNETDNSSNMPTFTPSMTPUDPApplicationLayer2123255369161 端口号用来标示互相通信的应用进程 服务器一般都是通过知名端口号来识别应用进程的端口号第13页，共39页。2022/8/18TCP传输控制协议源端口 (16)目的端口 (16)序列号 (32)首部长度 (4字节单位)确认号 (32)保留(6)Flags (6)窗口大小 (16)TCP校验和 (

7、16)紧急指针(16)Options数据01631Padding第14页，共39页。2022/8/18UDP用户报文协议Source port (16)Destination port (16)Length (16)Data (if any)Bit 0Bit 15Bit 16Bit 31Checksum (16)8Bytes无序号及确认不可靠、面向无连接 开销小、快速第15页，共39页。2022/8/18TCPUDP是否面向连接面向连接无连接是否提高可靠性可靠传输不提供可靠性是否流量控制流量控制不提供流量控制传输速度慢快协议开销大小TCP/UDP比较第16页，共39页。2022/8/18Int

8、ernet Protocol (IP)地址解析/反向解析协议（ARP/RARP）互联网控制消息协议（ICMP）应用层传输层网络层网络接口层网络层该层实现主机到主机的通信能力，包含路由、转发功能，编址三项主要功能。第17页，共39页。2022/8/18IP数据包格式版本(4)目的IP地址 (32)OptionsPadding数据01631头部长度 (4)服务类型 (8)总长度 (16)标识符 (16)标志(3)片偏移 (13)TTL存活时间 (8)协议(8)报头校验和 (16)源IP地址 (32)第18页，共39页。2022/8/18 通过协议类型的内容决定目的地的上层协议类型，以进行正确的分组

9、交付。 传输层网络层TCPUDP协议号IP176 协议类型字段第19页，共39页。2022/8/18ICMPApplicationTransportIPData LinkPhysicalDestination UnreachableEcho (Ping)OtherICMP1 ICMP工作在网络层，实际中扮演了网络层的差错报告机制第20页，共39页。2022/8/18ICMP差错消息的含义错误消息可能的问题Destination host unreachable通常是在源端到目的地之间的路由出现了故障。Unknown host hostname域名解析无法解析主机名，或主机名写错。Request

10、 timed out域名解析可以正确解析主机名，但远端主机没收到，或收到不响应。常见错误消息表第21页，共39页。2022/8/18ARP工作机制IP: = ?我需要IP地址为主机的物理地址作用：隐藏底层网络物理地址，以允许给每台主机分配 任意IP地址组成：1)发送数据时，实现IP地址向MAC地址的映射 2)回答其它机器的ARP请求第22页，共39页。2022/8/18ARP工作过程IP: Ethernet: 0800.0020.1111 IP: = ?我听到广播包了，这条消息是给我的 ，这是我的物理地址.我需要IP地址为主机的物理地址第23页，共39页。2022/8/18主要内容1.1 In

11、ternet概述1.2 TCP/IP协议基础1.3 个人、家庭和小型办公网络的接入1.4 双绞线的制作实验第24页，共39页。2022/8/18用户接入Internet终端接入Internet要完成两个方面的工作物理连接：采用合适的线缆、网络接口卡将用户终端与接入设备连接起来，接入设备再连接到本地ISP网络。 接入方式：xDSL, dial-up, LAN, WLAN, GPRS等。第25页，共39页。2022/8/18用户接入Internet（续）逻辑连接：对终端进行TCP/IP配置，这些信息都由本地ISP提供。第26页，共39页。2022/8/18家庭和小型办公网络的接入解决思路：采用具有

12、路由、NAT、DHCP等功能的互连设备将该环境中的设备互联成一个局域网，并通过设备的广域网口将局域网连接到本地ISP中。设备的广域网口拥有ISP提供的公网IP地址、网关地址、DNS服务器的IP地址；设备的局域网口通常处于同一私有地址网段。 私有地址A类 -55 B类 -55 C类 -55第27页，共39页。2022/8/18主要内容1.1 Internet概述1.2 TCP/IP协议基础1.3 个人、家庭和小型办公网络的接入1.4 双绞线的制作实验第28页，共39页。2022/8/18双绞线超5类屏蔽双绞线 屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair，简称STP) 非屏蔽双绞线(U

13、nshielded Twisted Pair，简称UTP)5类非屏蔽双绞线第29页，共39页。2022/8/18双绞线缺点信号衰减大易受EMI（电磁干扰）应用电话网建筑物预埋线局域网第30页，共39页。2022/8/18双绞线分类类型主要应用注释UTP cat 1（2对）语音信号，RS-232，小于1Mkhz。UTP cat 2（4对）小于4Mhz，AppleTalk，IBM专用网络UTP cat 310BaseT， 100BaseT4， 4Mbps Token Ring，小于16Mhz，568B中主要用于话音业务ANSI/TIA/EIAUTP cat 416Mbps Token Ring，2

14、0MhzUTP cat 5100Base-TX，1000Base-T，155M ATM over UTP ，100MhzANSI/TIA/EIAUTP cat 5e100Base-TX，1000Base-T， 100Mhz，24dbANSI/TIA/EIAUTP cat 6100Base-TX，1000Base-T，10 Gigabit Ethernet*，200Mhz，21dbANSI/TIA/EIA注： ANSI（美国国家标准协会） EIA/TIA（电气工业协会电信工业协会）第31页，共39页。2022/8/18连接方式RJ45第32页，共39页。2022/8/18RJ45 (Regist

15、ered Jack) 接口 常见的RJ45接口与模块(snap-in:推入式）Modular JackModular Plug第33页，共39页。2022/8/18二、制作步骤-剪线剪下所需的双绞线长度，至少 0.6米，最多不超过 100米。然后再利用双绞线剥线器（实际用什么剪都可以）将双绞线的外皮除去2-3厘米。有一些双绞线电缆上含有一条柔软的尼龙绳，如果您在剥除双绞线的外皮时，觉得裸露出的部分太短，而不利于制作RJ45接头时，可以紧握双绞线外皮，再捏住尼龙线往外皮的下方剥开，就可以得到较长的裸露线。第34页，共39页。2022/8/18制作步骤-拨线将裸露的双绞线中的橙色线对拨向自己的前方，棕色线对拨向自己的方向，绿色线对剥向左方，蓝色线对剥向右方。小心的剥开每一对线，因为我们是遵循EIA/TIA 568B的标准来制作接头，所以线对颜色是有一定顺序的。 第35页，共39页。2022/8/18制作步骤-压线将裸露的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只剩约 14mm的长度，之所以留下这个长度是为了符合EIA/TIA的标准。最后