TCP/IP协议
2017-04-22 13:02:37 0 举报AI智能生成
TCP/IP协议是一种网络通信协议，它由传输控制协议（TCP）和网际协议（IP）组成。TCP负责在数据传送时分割、组装数据，保证数据的正确传输；而IP则负责将数据包发送到目标地址。TCP/IP协议是互联网的基础，它使得不同设备能够通过互联网进行通信。这种协议不依赖于任何特定的硬件或操作系统，因此具有很高的通用性。它支持多种网络拓扑结构，包括局域网、广域网和互联网。总之，TCP/IP协议为计算机网络提供了一种可靠、高效、灵活的通信方式。
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大纲/内容
第六章：网络层
问题：网络互联是如何实现的？
6.1、网络层与IP协议
6.1.1、网络层基本概念
6.1.2、IP协议的发展与演变
6.2、IPv4协议的基本内容
6.2.1、IP协议的主要特点
6.2.2、IPv4分组格式
6.3、IPv4地址
6.3.1、IP地址的基本概念
6.3.2、标准分类IP地址
6.3.3、划分子网的三级地址结构
6.3.4、无类别域间路由CIDR
6.3.5、网络地址转化NAT
6.4、路由选择算法与分组交付
6.4.1、分组交付和路由选择的基本概念
6.4.2、路由表的建立、更新与路由选择协议
6.4.3、路由信息协议RIP
6.4.4、最短路径优先协议OSPF
6.4.5、外部网关协议BGP
6.4.6、路由器与第三层交换技术
6.5、Internet控制报文协议----ICMP
6.5.1、ICMP协议的作用与特点
6.5.2、ICMP报文类型
6.5.3、Ping与Traceroute命令
6.6、IP多播与IGMP协议
6.6.1、IP多播的基本概念
6.6.2、IP多播地址
6.6.3、IGMP协议的基本内容
6.6.4、多播路由器与IP多播中的隧道技术
6.7、MPLS协议
6.7.1、资源预留协议RSVP与区分服务DiffServ
6.7.2、多协议标识交换MPLS
6.7.3、MPLS VPN的应用
6.8、地址解析协议ARP
6.8.1、IP地址与物理地址的映射
6.8.2、地址解析工作过程
6.9、移动IP协议
6.9.1、移动IP协议的基本概念
6.9.2、移动IP协议的设计目标与主要特征
6.9.3、移动IP协议的结构与基本术语
6.9.4、移动IPv4协议的基本工作原理
6.9.5、移动Ipv4协议中移动节点和节点主机的基本操作
6.10、IPv6协议
6.10.1、IPv6协议的基本概念
6.10.2、IPv6协议的主要特征
6.10.3、IPv6地址
6.10.4、IPv6分组结构与基本报头
6.10.5、IPv4到IPv6过渡的基本方法
小结
习题
第七章：传输层
问题：网络环境中计算机之间的分布式进程通信是如何实现的？
7.1、传输层与传输层协议
7.1.1、传输层的基本功能
传输层主要功能是实现进程之间的端-端通信
7.1.2、传输协议数据单元的基本概念
传输层中实现传输层协议的软件称为传输实体
传输层之间传输的报文称为传输协议数据单元
7.1.3、应用进程、传输接口与套接字
网络环境中标识一进程须使用IP地址和端口号（port）
7.1.4、网络环境中分布式进程标识方法
TCP/IP传输层的寻址通过TCP与UDP的端口号来实现
7.1.5、传输层的多路复用与多路分解
复用：发送端多个不同的应用程序使用同一IP地址和物理连接来发送数据
分用：接收端根据不同TPDU的端口号分别传送给对应应用进程
7.1.6、TCP、UDP协议与应用层协议的关系
应用层协议一类依赖TCP，一类依赖UDP，还有一类（DNS）既可依赖于UDP又依赖于TCP
所有TCP，UDP报文在网络层都使用IP协议
7.2、用户数据报协议UDP
7.2.1、UDP协议的主要特点
UDP是一种无连接的，不可靠的传输层协议
UDP协议是一种面向报文的传输服务
7.2.2、UDP协议报文格式
端口号：源，目的各16位，标识通信进程
长度：16位，包括报头在内的总长度
教研和：16位，检验整个用户数据报（含伪报头）在传输中是否出现差错
7.2.3、UDP校检和的基本概念与计算试例
伪报头只在计算校验和临时加上，不被传输
7.2.4、UDP协议使用的范围
UDP协议的优点是简洁，快速高效’
UDP协议不能提供差错控制机制，在拥塞严重时缺乏必要的控制与调节机制
UDP协议是一种适用于实时语音与视频传输的传输层协议
7.3、传输控制协议TCP
7.3.1、TCP协议的主要特点
支持面向连接的传输服务
支持字节流的传输
支持全双工通信
支持同时建立多个并发的TCP连接
支持可靠的传输服务
7.3.2、TCP协议报文格式
端口（16bit*2）
序号（32bit）
确认号（32bit）
确认ACK位（1bit）
报头长度（4bit）
保留（6bit）
紧急URG位（1bit）
紧急指针（16）
推送PSH位（1bit）
复位RST位（1bit）
同步SYN位（1bit）
终止FIN位（1bit）
窗口（16bit）
校验和（16bit）
选项（长度可变）
7.3.3、TCP连接建立与释放
连接建立
数据传输
连接释放
7.3.4、TCP协议滑动窗口与确认、重传机制
TCP协议使用以字节为单位的滑动窗口协议
重传策略
拉回方式
选择重传方式
7.3.5、TCP协议滑动窗口与流量控制、拥塞控制
TCP窗口与流量控制
流量控制是控制发送端的发送速率，使之不超过接收端的接受速率
滑动窗口协议可以利用TCP报头中窗口字段实现流量控制
利用滑动窗口进行流量控制
拥塞窗口是发送端根据网络拥塞情况确定的窗口值
小结
习题
第八章：应用层
问题：Internet的网络服务功能是如何实现的？
8.1、Internet应用与应用层协议的分类
8.1.1、Internet应用技术发展的三个阶段
基本的网络服务
基于WEB的网络服务
新的网络服务
8.1.2、C/S模式与P2P模式的比较
C/S：客户/服务器模式
B/S：浏览器 /服务器模式
P2P：对等模式
8.1.3、应用层协议的分类
应用层协议规定了应用程序进程之间通信所遵循的通信规则
基础设施类
网络服务类
网络管理类
8.2、域名系统DNS
8.2.1、DNS研究的背景
DNS的作用是将主机域名转成IP地址
8.2.2、DNS域名空间
DNS采用分层次、基于域的命名方案
8.2.3、域名服务器
DNS通过一个分布式数据库系统，实现维护与查询机制的域名服务
8.2.4、域名解析
递归解析
反复解析（迭代）
8.2.5、域名系统性能优化
复制
每个根服务器的许多副本存在整个网络上
当一个新的子网计入时，他在本地DNS服务器中配置一个根服务器表
本地的DNS服务器可以为用户选择响应最快的根服务器
缓存
每个域名服务器都保留一个域名缓存
每当查找一个新的域名时，域名服务器将该绑定的一个副本至于它的缓存中
8.3、远程登录服务与TELNET协议
8.3.1、TELNET协议产生的背景
8.3.2、TELNET协议基本工作原理
远程登录服务是指用户使用TELNET命令，使自己的计算机，暂时成为远程计算机的一个仿真终端的过程
8.4、电子邮件服务与SMTP协议
8.4.1、电子邮件服务的基本概念
电子邮件服务是目前最常见、应用最广泛的一种网络服务
8.4.2、电子邮件服务的工作过程
发送邮件
简单邮件传输协议
接收邮件
邮件协议第3版
8.4.3、POP3、IMAP4协议与基于web的电子邮件
8.5、web与基于web的网络应用
8.5.1、web服务的基本概念
8.5.2、超文本传输协议HTTP
Web浏览器与服务器交换请求与答应报文的通信协议
8.5.3、超文本标记语言HTML
用于创建网页
8.5.4、web浏览器
8.5.5、搜索引擎
运行在Web上的应用软件系统，它以一定的策略在Web系统中搜索和发现信息，对信息进行理解、提取、组织和处理
目录导航式搜索引擎
网页搜索引擎
8.6、即时通信与会话初始化协议SIP
8.6.1、即时通信工作模型
在线对等通信
离线中转通信
8.6.2、SIP协议的基本内容
很多即时通信系统都采用服务提供商自己制定的即时通信协议
8.7、主机配置与动态主机配置协议DHCP
8.7.1、动态主机配置的基本概念
动态主机配置协议：为主机自动分配IP地址、网络掩码、默认网关、DNS等参数
8.7.2、DHCP的基本内容
8.8、网络管理与简单网管协议SNMP协议
8.8.1、网络管理的基本概念
网络管理的目的是使网络资源能得到有效的利用，网络出现故障时能及时报告和处理以保证网络能够正常、高效的运行
8.8.2、SNMP协议的基本内容
SNMP代理进程
UDP
IP
数据链路层与物理层
8.9、典型应用层协议----FTP的分析
8.9.1、FTP模型与测试分析环境
根据网络应用功能的要求，设计相应的应用层工作模型与应用层协议
根据协议工作模型，确定应用层实体的各个模块之间信息交互的时序与内容，设计协议数据单元的结构，并以此作为系统实现与软件编程的依据
软件开发人员在理解协议模型，读懂协议规定的基础上完成编程任务
8.9.2、FTP控制连接建立过程的分析
连接建立准备阶段
FTP控制连接建立过程
8.9.3、FTP用户登录与身份验证过程的分析
FTP Server准备接受新用户的服务请求
FTP用户登录与身份验证
8.9.4、FTP数据连接建立过程的协议分析
数据连接建立准备过程
数据连接建立过程
8.9.5、FTP数据传输过程的分析
被检索文件状态报告与确认
被检索文件状态报告
应答
检索文件数据的传输
8.9.6、FTP用户退出登录过程的分析
当FTP Server在发送了最后一个数据段并请求关闭数据连接之后，FTP协议在释放数据连接之前，首先是用户退出登录，结束FTP Server与FTP Client的服务关系。
8.9.7、FTP连接释放过程的分析
控制连接释放
数据连接释放
小结
习题
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