华为PON培训课件 1 TCPIP基础 ISSUE1.2.pptx

TCP/IP基础1培训目标学习完此课程，您将会：了解OSI参考模型的层次结构掌握TCP/IP层次结构以及各层功能理解TCP/IP数据封装过程2目 录1. TCP/IP协议栈2. IP编址与路由3. TCP/IP协议栈报 文封装4. 案例分析3OSI参考模型OSI RM：开放系统互连参考模型(Open SystemInterconnection Reference Model)网络世界的法律!4OSI分层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层6543217高层:负责 主机之间的数据传输底层:负责 网络数据传输分层有什么好处？5OSI七层功能应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层7654321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应用层6TCP/IP模型TCP/IP协议栈 具有简单 的分层设计 ，与OSI参考模型有清晰会话层传输层网络层数据链路层物理层54321传输层网络层数据链路层物理层的对应 关系 OSI参考模型76 表示层TCP/IP应用层7TCP/IP协议栈HTTP、Telnet、FTP、TFTP、Ping、etcTCP/UDPIPIGMP ICMPARP/RARPEthernet、802.3、PPP、HDLC、FR、etc接口和线缆应用层传输层网络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数据链路层物理层8应用层传输层网络层FrameHeaderTCP/IP协议栈 的封装过程数据链路层NetworkHeaderTransportHeaderDataFrameTrailerNetworkHeaderTransportHeaderTransportHeaderDataDataData应用层传输层网络层数据链路层物理层HOSTA物理层HOSTB01011010101100019物理层功能物理层：定义电压 、接口、线缆标 准、传输 距离等。

物理层线缆 ：同轴电缆 (coaxical cable)：细缆和粗缆双绞线(twisted pair)：UTP、STP光纤(fibre)无线电波(wireless radio)：无线局域网WLAN物理层设备中继器、集线器等10数据链路层功能数据链路层分为2个子层：LLC子层和MAC子层数据链路层的功能：物理地址定义网络拓扑结构链路参数差错验证物理介质访问流控制(可选)11数据链路层协议IEEE802标准：当今最为流行的LAN标准IEEE802.1 基本局域网问题IEEE802.2 定义LLC子层IEEE802.3 以太网标准IEEE802.4 令牌总线网IEEE802.5 令牌环网数据链路层设备以太网交换机WAN数据链路层标 准：HDLCPPPISDNX.25Frame RelayWAN数据链路层设备 ：Modem、ISDN终端适配器CSU/DSU、广域网交换机数据链路层地址00e0.fc01.234524 bits厂商编号24 bits序列号00e0.fc01.2345RomRamMAC地址有48位，华为产 品前3个字节是0 x00E0FC1213网络层功能与设备功能在不同的网络之间转发 数据包。

设备路由器、三层交换机14Internet Protocol (IP)地址解析/反向解析协议（ARP/RARP）互联网控制消息协议（ICMP）网络层协议网络地址主机地址10.8.2.48网络地址主机地址1aceb0b1.0000.0c00.6e2515网络地址网络层 地址由两部分地址组成网络地址主机地址网络层 地址是全局唯一的IP 地址IPX 地址16传输层 功能数据分段和数据段合并建立端到端的连接将数据段从一台主机发往另一台主机保证数据传送正确性（可选）17传输层 主要协议TCP面向连接适合延迟敏感性应用可靠开销大UDP无连接适合延迟不敏感的应用不可靠可靠性由应用层负责文件传输FTP、TFTP域名管理DNS电子邮件SMTP远程登陆TELNET网页浏览 HTTP18应用层功能与协议为用户提供接口、处理特定的应用数据加密、解密、压缩 、解压缩定义数据表示的标准应用层传输层网络层数据链路层物理层文件传输FTP、TFTP域名管理DNS电子邮件SMTP远程登陆TELNET网页浏览 HTTP19目 录1. TCP/IP协议栈2. IP编址与路由3. TCP/IP协议栈报 文封装4. 案例分析20网络层数据封装TCP 报文IP 数据报MAC 帧应用层数据首部尾部首部链路层及以下使用硬件地址硬件地址网络层及以上使用 IP 地址首部IP 地址21IP地址介绍IP地址唯一标示一台网络设备IP地址采用点分十进制格式显示IP地址分为两部分网络地址部分主机地址部分IP 地址网络地址主机地址221 1 1 01 1 1 1 0组 播地址保 留Host(24bit)Host(16bit)Host(8bit)A类 地 址B类 地 址C类 地 址D类 地 址E类 地 址0 Network(7bit)128.0.0.0191.255.255.2551 0 Network(14bit)192.0.0.0223.255.255.2551 1 0 Network(21bit)224.0.0.0239.255.255.255240.0.0.0255.255.255.255IP地址分类1.0.0.0126.255.255.255网络部分主机部分地址类型用途Any全“0”网络地址代表一个网段Any全“1”广播地址特定网段的所有节点127any环回地址环回测试全“0”所有网络华为Quidway路由器用于指定默认路由全“1”广播地址本网段所有节点23特殊IP地址24私有IP地址私有IP地址10.0.0.010.255.255.255172.16.0.0172.31.255.255192.168.0.0192.168.255.25525掩码介绍使用掩码（masking）区为网络部分和主机部分。

掩码使用与IP地址一样的格式掩码的网络部分和子网部分全都是1，主机部分全都是0例如：A类网络的 掩码为 255.0.0.0B类网络的 掩码为 255.255.0.0C类网络 掩码为 255.255.255.026网络地址与掩码100IP地址：子网掩码：网络地址：192 . 168 . 1.255.255.255.192 . 168 . 1.00112816413211618141211十进制总合为25527二进制与十进制的转化8bit28二进制与十进制之间的转化2712826642532241623822421220111*12811*6411*3200*1611*800*400*211*16432023301128 + 0+8例子：例：192.168.1.11无子网编址无子网编址是指使用自然掩码，不对网段进行细分比如B类网段172.16.0.0，采用255.255.0.0作为掩码172.16.30.1/16172.16.28.1/16以太网172.16.30.10/1629带子网编址B类网段172.16.0.0以太网以太网172.16.8.1 ，255.255.255.030172.16.4.1，255.255.255.031子网掩码的表示方法IP地址子网掩码子网掩码比特数子网掩码表示192 . 168 . 1 . 711000000 10101000 00000001 00000111255 . 255 . 255 . 24011111111 11111111 11111111 111100008 + 8 + 8+ 4 = 28192.168.1.7/2832IP地址子网掩码网络地址(二进制)网络地址192 . 168 . 1 . 711000000 10101000 00000001 00000111255 . 255 . 255 . 24011111111 11111111 11111111 1111000011000000 10101000 00000001 00000000192.168.1.0/28网络地址的计算IP地址为: 192.168.1.7/19主机数的计算子网掩码N主机数为： 2n可用主机数为 : 2n - 233网络位1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1主机位0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 034主机数计算举例IP地址为：192.168.1.100/28/28=255.255.255.240该子网掩码二进制表示为：11111111，11111111，11111111，1111000028bits网络位4bits主机位主机总数为： 24可用主机数为: 24 -235子网数计算举例IP地址为：192.168.1.100/28/28=255.255.255.240该子网掩码二进制表示为：11111111，11111111，11111111，1111000028bits网络位4bits主机位子网总数为： 28-4可用子网数为: 28-4-236子网规划举例例子：某公司分配到C类地址201.222.5.0。

假设需要20个子网，每个子网有5台主机，我们该 如何划分？255.255.255.0201.222.5.0201.222.5.8255.255.255.248201.222.5.16255.255.255.248201.222.5.24255.255.255.248201.222.5.32255.255.255.248201.222.5.9255.255.255.248201.222.5.17255.255.255.248201.222.5.25255.255.255.248201.222.5.33255.255.255.24837路由器的特点和作用作为路由器，必须具备两个或两个以上的网络层接口，用于连接不同的网络协议至少实现到网络层路由器主要有两个作用产生路由表把数据包转发到其它网络IPPPPETH串口以太口IPETHPPP以太口串口38路由器的工作流程路由选择LAN2接收拆包LAN1发送协议转换协议 封装WAN传输路由器路由器目标网络地址目标网络掩码下一跳地址出接口202.6.6.0255.255.255.0129.6.0.1129.6.69.107129.6.0.0255.255.0.0129.6.69.107129.6.69.10761.0.0.0255.0.0.061.1.1.161.1.1.1目标网络地址目标网络掩码下一跳地址出接口202.6.6.0255.255.255.0202.6.6.1202.6.6.1129.6.0.0255.255.0.0129.6.0.1129.6.0.161.0.0.0255.0.0.0129.6.69.107129.6.0.1路由器表路由器路由器子网61.0.0.0/8子网1129.6.0.0/16子网2202.6.6.0/24接口地址61.1.1.1接口地址129.6.69.107接口地址202.6.6.1路由器A上的路由表39路由器B上的路由表接口地址129.6.0.140目 录1. TCP/IP协议栈2. IP编址与路由3. TCP/IP协议栈报 文封装4. 案例分析TCP/IP协议栈 的封装过程用户数据用户数据Appl首部应用数据Ip首部应用数据Tcp首部以太网首部应用数据Tcp首部Ip首部以太网首TCP段Tcp首部IP数据报部 1420204以太网帧46-1500字节41应用程序TCPIP以太网驱动程序42TCP首部20 字节的固定首部目 的 端 口数据偏移检 验 和选项（长 度 可 变）源 端 口紧 急 指 针窗 口确序 号认号保 留U A P R S FR C S S Y IG K H T N N比特 0832 bit162431填充TCP 数据部分TCP 首部TCP 报文段IP 数据部分IP 首部发送在前TCP Segment生存时间协议首部检验 和源站IP地址IP数据。