第4章 tcp、ip协议和ip地址.ppt

本章主要内容4.1IP地址IP地址IP地址与MAC地址IP地址与MAC地址(2)IP地址的结构和表示方法IP地址分类(1)IP地址分类(2)IP地址分类(3)特殊地址特殊地址(单播,广播,组播)私用地址

10.0.0.0/810.0.0.0/8私用网络是A类网络ID，允许下述有效IP地址范围：10.0.0.1至10.255.255.254.。10.0.0.0私用网络有24位主机号。
172.16.0.0/12172.16.0.0/12私用网络可以被认为是16位B类网络ID，20位可分配的地址空间(20位主机号)，能够应用于私人组织里的任一子网化方案.172.16.0.0/12私用网络允许下列有效的IP地址范围：172.16.0.1至172.31.255.254。
192.168.0.0/16192.168.0.0/16私用网络可以被认为是C类网络ID，16位可分配的地址空间(16位主机号)，可用于私人组织里的任一子网化方案。192.168.0.0/16私用网络允许使用下述有效IP地址范围：192.168.0.1至192.168.255.254。4.2TCP/IP网络层协议一．IP协议版本：给出了该数据报的IP协议的版本。
报头长度：由于IPv4数据报可以包含可变数量的IP选项，所以这4比特用来确定IP数据报中的数据的起始位置。大多数IP数据报不包含IP选项，所以通常的IP数据报都有一个20字节长度的报头。
服务类型（TOS）：服务类型字段使得不同服务要求的报文在传送过程中可以区别处理，特别是在网络发生超载时。
数据报长度：是以字节为单位的IP数据报的总长度（即报头长度+数据长度）。数据报一般都小于1500字节。标识符、标志和分片偏移量：这三个字段与IP分片有关。
生存时期（TTL）：TTL字段用来保证数据报不会在网络中永远传播。当每次数据报经过一个路由器的处理时，TTL值就会减少。如果TTL值变为0，该数据报就被抛弃。
上层协议：该字段仅仅当IP数据报到达最终目的地时才被使用，其值给出了本IP数据报中的数据部分将被传送到的目的地的传输层协议（或上层协议）。
报头校验和：该字段可以帮助路由器发现接收到的IP数据报中的比特错误，它将报头中的每两个字节作为一个数字并用反码的形式计算这些数字的和。
源端和目的端的IP地址：IP数据报中的这两个字段携带着源端和目的端的32比特IP地址。
选项字段：选项字段允许IP报头被扩充。该字段时可选的，它导致了数据报报头长度的不确定性，使得在路由器中对IP数据报的处理所需要的时间差别很大。为了提高路由器和主机上的IP数据报处理性能，IPv6报头中舍弃了IP选项字段。
数据（有效载荷）：该字段是IP数据报中的最重要的字段——数据。在大多数环境下，IP数据报的数据字段包含着传输层的要发送到目的端的数据段（TCP或UDP）。数据字段也可以携带其他类型的数据，例如ICMP信息。IP互联网层提供的服务有如下三个特点：
（1）不可靠的数据投递服务。
（2）面向无连接的传输服务。
（3）尽最大努力投递服务。1.ICMP协议
因特网控制消息协议ICMP（InternetControlMessageProtocol）为IP协议提供了差错控制、网络拥塞控制和路由控制等功能。
2.ARP和RARP
地址转换协议ARP用于查找与给定IP地址对应的主机的网络物理地址。
反向地址转换协议RARP用于解决网络物理地址到IP地址的转换。网络进程间的通信需要确定给定主机上的哪个本地进程使用了哪种协议与哪台远程主机上的哪个进程进行了通信。端口和套接字概念提供了一种以统一的方式惟一地标识连接以及参与连接的程序和主机的方法。

端口有公用端口和临时端口两种。
套接字是用于通信协议的几种应用编程接口API之一。套接字是一种特殊的文件句柄，被一个进程用来向操作系统请求网络服务。2．TCP协议3.TCP报文格式4.TCP连接的建立与关闭
为确保连接建立和关闭的可靠性，TCP使用“三次握手”算法实现客户端和服务器端的消息交换。5.TCP的确认与重传
为了保证TCP协议传输的可靠性，TCP采用了“确认”和“重传”技术。为了提高系统确认的效率，TCP采用了“滑动窗口”技术。
基本思想是：首先确定发送双方协商一个窗口的大小，并规定只有位于这个窗口中的数据段才可以被发送出去。其次，当收到接收方对窗口中第一个数据段的确认信息后，窗口就向后滑动一个数据段。在规定时间内接收方若没有收到窗口中第一个数据段的确认消息，则重传窗口中第一个数据段。6.TCP的流量控制
TCP使用窗口机制进行流量控制。
当一个连接建立时，连接的每一端分配一块缓冲区来存储接收到的数据，并将缓冲区的尺寸发送给另一端。当数据到达时，接收方发送确认，其中包含了自己剩余的缓冲区尺寸。这个剩余缓