TCPIP路由交换技术-TCPIP协议族与子网规划

TCP/IP协议族与子网规划课程议题通过本次内容的学习，希望您能够：掌握TCP/IP协议族的组成掌握应用层、传输层、网络层主要协议的功能了解报文封装与解封装的过程掌握IP地址的构成及子网划分学习目标

2.1TCP/IP协议族

OSI参考模型与TCP/IP协议协议栈：利用一组协议完成OSI所实现的功能。TCP/IP协议栈：是一组由不同的协议组合在一起构成的协议栈。

TCP/IP协议2.2应用层协议1.FTP（FileTransferProtocol,文件传送协议）FTP是Internet上使用最广泛的文件传输协议。FTP协议要用到两个TCP连接:一个是控制连接，使用熟知端口21，用来在FTP客户端与服务器之间传输命令；另一个是数据连接，使用熟知端口20，用来从客户端向服务器上传文件或从服务器下载文件到客户计算机。2.HTTP(HyperTextTransferProtocol，超文本传输协议）HTTP是互联网上应用最为广泛的一种应用层网络协议。HTTP是建立在TCP协议基础上的一个客户端（用户）和服务器端（网站）请求和应答的网络协议。通过客户端Web浏览器向服务器上指定端口（默认80）发起一个HTTP请求，服务器端应用进程返回HTML页面作为响应。3.SMTP（SimpleMailTransferProtocol，简单邮件传输协议）SMTP支持文本邮件的Internet传输。4.Telnet远程登录Telnet是客户机使用的与远端服务器建立连接的标准终端仿真协议。5.SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol，简单网络管理协议）SNMP负责网络设备监控和维护，支持安全管理、性能管理等。6.DNS（DomainNameSystem，域名系统）域名系统DNS（DomainNameSystem）是Internet使用的命名系统，用来将用户使用的易于记忆的字符串名称转换为IP地址。比如百度网站的IP地址是25（难记），转换成域名，好记好用。TCP/IP网络中使用域名系统能够使用户容易记忆网络地址。

2.3传输层协议

TCP段格式发送

SYN＝1(seq#=100)接收SYN发送SYN＝1,ACK＝1(seq#=300

ack#=101)建立连接，ACK＝1(ack#=301seq#=101)主机A主机B123接收SYN,ACK

TCP三次握手过程Windowsize=3发送2发送方Windowsize=3发送3ACK4Windowsize=3Windowsize=3发送5Windowsize=3发送4ACK7Windowsize=3接收方

窗口数为“3”Windowsize=3发送1Windowsize=3发送6Windowsize=3发送2发送方Windowsize=3发送3ACK3Windowsize=2第三个数据段被丢弃Windowsize=2发送4Windowsize=2发送3ACK5Windowsize=2接收方

TCP窗口数的应用Windowsize=3发送1UDP段格式2.4网络层协议

IP数据包格式主要用于:

1.测试目的端的可达性(ping)

2.测试到达目的端的路径(tracert,pathping,traceroute,扩展ping)ICMP(网际控制消息协议）)

Ping命令的使用格式1：ping目标计算机IP地址或主机名格式2：ping[-t][-a][-ncount]目标计算机IP地址或主机名–t:不停地向目标主机发送数据，Ctrl+C中止-a：可以将IP地址解析为计算机名-ncount：指定要ping多少次，次数由count来指定，如ping–n50Ping网址（前提条件是计算机能上网），如pingPing命令的使用用Ping命令来分析解决网络故障以单播回应:IP为的MAC为0800.0020.1111以FFFF.FFFF.FFFF询问:IP为的MAC

ARP(地址解析协议)1.本地ARP(一个IP网络内)RARP(反地址解析协议)MAC地址是0800.0020.1111的IP地址是多少?MAC地址为0800.0020.1111的IP地址是5RARPSever主机A2.5报文的封装与解封装比特Bit发送数据:数据封装

接收数据:数据拆封2.6IP地址

IP地址网络位主机位

10101100

00010000

01111010

11001100

172

16

122

204128

64

32

16

8

4

2

1

32比特的二进制数每8比特表示成一个十进制数A类:B类:C类:D类: 多播组编号

E类:用于实验NetworkHostHostHostNetworkNetworkHostHostNetworkNetworkNetworkHost8比特8比特8比特8比特

IP地址的分类1A类:0NNNNNNNHostHostHost891617242532(1-126)1B类:10NNNNNNNetworkHostHost891617242532(128-191)1C类:110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532(192-223)1D类:1110MMMM多播组多播组多播组891617242532(224-239)IP地址的分类子网掩码子网掩码由32位二进制组成，32位IP地址按位一一对应。IP地址中网络位所对应的子网掩码位置1，IP地址中主机位所对应的子网掩码位置0。特殊的IP地址在IP地址中有一些特殊的IP地址需要注意：在A类、B类、C类IP地址中，主机号为全‘0’的IP地址，不分配给任何主机，仅用于表示该网络的网络地址。在A类、B类、C类IP地址中，主机号为全‘1’的IP地址是该网络的直接广播地址。它只可以作为目的IP地址，表示该分组要发送给网络上的所有主机。例如：55。特殊的IP地址在IP地址中有一些特殊的IP地址需要注意：32位为全‘1’的IP地址(55)，称为本地广播地址，它只可以作为目的IP地址，表示该分组发送给与源主机属于同一个网络的所有主机，但是这类广播仅限于本地网络，不会扩散到其他网络中。32位为全‘0’的IP地址()，通常由无盘工作站启动时使用。无盘工作站启动时不知道自己的IP地址，便用作为源IP地址，55作为目的IP地址，发送一个本地广播请求来获得一个IP地址。，回环地址，常用于本机上软件测试和本机上网络应用程序之间的通信地址。在A类、B类、C类地址中，还有一些特定地址没有分配，这些地址被称为私有地址。当一些组织内部使用TCP/IP连网，但是并未接入Internet时，就可以把这些私有地址分配给主机。私有地址(RFC1918)A类:至55B类:至55C类:至552.7子网划分子网划分三个公式实现网络规划、子网划分、IP地址分配。

公式一：网络中主机数计算2N-2公式:“N”代表主机位数

主机位全“0”表示网络编号

主机位全“1”表示该网络中的广播216-2=65534…...5354

B类网络可容纳的主机数量通过本例子解释网络中为什么需要划分子网（2点）

公式二：子网数的计算=2nRed-Giant(config)#ipsubnet-zero

启用全“0”子网全“1”子网系统允许使用启用全“0”子网

子网划分主类网络主机6092101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010子网161722128128192224240248252254255128192224240248252254255

公式三：子网划分与操作子网:/20

二进制:

10101100.00010000.00100000.00000000VLSM地址:/26

二进制:10101100.00010000.00100000.00000000子网1:..00100000.00000000=/26172.16.00100000.01000000=4/26172.16.00100000.