第3章TCPIP层次模型

TCP/IP协议栈TCP/IP协议栈全球公认的事实上的国际标准整个Internet的基础主机InternetTCP/IP主机TCP/IP模型的层次结构应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层1234567应用层传输层网络层网络接口层1234OSI参考模型TCP/IP模型传输层TransmissionControlProtocol(TCP)UserDatagramProtocol(UDP)应用层传输层网络层网络接入层面向连接

非面向连接TCP数据格式Sourceport(16)Destinationport(16)Sequencenumber(32)Header

length(4)Acknowledgementnumber(32)Reserved(6)Codebits(6)Window(16)Checksum(16)Urgent(16)Options(0or32ifany)Data(varies)20

BytesBit0Bit15Bit16Bit31UDP数据格式没有顺序号和确认号Sourceport(16)Destinationport(16)Length(16)Data(ifany)1Bit0Bit15Bit16Bit31Checksum(16)8

Bytes端口号TCP端口号F

T

PT

E

L

N

E

TD

N

SS

N

M

PT

F

T

PS

M

T

PUDP2123255369161R

I

P520TCP的特点三次握手建立可靠连接端口号多路复用完整性校验差错检测确认机制应答接收序列号丢失检测、乱序重排窗口机制流量控制TCP三次握手发送SYN(seq=100ctl=SYN)接收SYNHostAHostB1TCP三次握手发送SYN(seq=100ctl=SYN)接收SYN发送SYN,ACK(seq=300ack=101ctl=syn,ack)HostAHostB接收SYN12TCP三次握手发送SYN(seq=100ctl=SYN)接收SYN发送SYN,ACK(seq=300ack=101ctl=syn,ack)建立会话(seq=101ack=301ctl=ack)HostAHostB123接收SYNTCP连接建立传输确认HostBHostADATA(seq=1,len=1024)DATA(seq=1025,len=1024)DATA(seq=2049,len=1024)DATA(seq=4097,len=1024)DATA(seq=5121,len=1024)DATA(seq=6145,len=1024)DATA(seq=7169,len=1024)ACK(ack=4097)DATA(seq=3073,len=1024)可一次对多个包进行确认，提高效率滑动窗口HostBHostADATA(seq=1,len=1024)DATA(seq=1025,len=1024)DATA(seq=2049,len=1024)DATA(seq=4097,len=1024)DATA(seq=5121,len=1024)DATA(seq=6145,len=1024)DATA(seq=7169,len=1024)ACK(ack=4097,win=2048)DATA(seq=3073,len=1024)ACK(ack=6145,win=2048)要求减小窗口可在终终端系统之间动态进行流量调整，表示自已剩余缓冲区的大小，及一次能够接收的最大数据量缓存不足或处理能力有限，认为速度过快TCP与UDP的对比功能项TCPUDP连接服务的类型面向连接无连接维护连接状态维持端到端的连接状态不维护连接状态对应用层数据的封装对应用层数据进行分段和封装，用端口号标识应用层程序与TCP相同数据传输通过序列号和应答机制确保可靠传输不确保可靠传输流量控制使用滑动窗口机制控制流量无流量控制机制网络层InternetProtocol(IP)InternetControlMessageProtocol(ICMP)AddressResolutionProtocol(ARP)ReverseAddressResolutionProtocol(RARP)应用层传输层网络层网络接入层IP报文格式Version

(4)DestinationIPAddress(32)Options(0or32ifany)Data(variesifany)1Bit0Bit15Bit16Bit31Header

Length(4)Priority&Type

ofService(8)TotalLength(16)Identification(16)Flags

(3)Fragmentoffset(13)Timetolive(8)Protocol(8)Headerchecksum(16)SourceIPAddress(32)20

BytesIP的主要作用标识节点和链路用唯一的IP地址标识每一个节点用唯一的IP网络号标识每一个链路寻址和转发确定节点所在网络的位置，进而确定节点所在的位置IP路由器选择适当的路径将IP包转发到目的节点适应各种数据链路根据链路的MTU对IP包进行分片和重组为了通过实际的数据链路传递信息，须建立IP地址到数据链路层地址的映射ARP广播ARP请求IP=1.1.1.3,MAC=?IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111HostAHostBHostCIP=1.1.1.2MAC=00E0.FC02.2222IP=1.1.1.3MAC=00E0.FC03.3333单播ARP响应IP=1.1.1.3,MAC=00E0.FC03.3333IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111HostAHostBIP=1.1.1.2MAC=00E0.FC02.2222HostCIP=1.1.1.3MAC=00E0.FC03.3333ARP扩展PCAE1/0/1E1/0/2ARPTableIPMAC20.1.1.1MAC_20IP网关MAC10.1.1.2/2410.1.1.1MAC_AIP网关MAC20.1.1.2/2420.1.1.1MAC_BPCBARPTableIPMAC10.1.1.1MAC_10ARPTableIPMAC10.1.1.2MAC_A20.1.1.2MAC_BDIP=10.1.1.1,DA=?广播ARP请求SIP=10.1.1.1,SA=MAC_10ARP单播应答DIP=20.1.1.2,DA=?广播ARP请求SIP=20.1.1.2,SA=MAC_BARP单播应答DIP=20.1.1.2,DA=MAC_10ICMP请求DA=MAC_B,SA=MAC_20ICMP请求ICMP应答ICMP应答ARPTableIPMAC10.1.1.2MAC_ADIP=10.1.1.2,DA=MAC_20DA=MAC_A,SA=MAC_10ICMPICMP可达性探测例：Ping命令发送ICMP的echo包，通过回送的echorelay进行网络测试。

ICMP消息可分为ICMP查询消息和ICMP差错消息。ICMP可用于报告IP数据包传递过程中发生的错误、失败等信息，提供网络诊断等功能。

echorelay目标回应Destinationunreac