第2章IP網(wǎng)絡基礎PPT課件

1、1Agents, Coalition, Decision (ACD) Group主要內容 以太網(wǎng)幀結構 IP編址 ICMP協(xié)議 ARP協(xié)議 傳輸層協(xié)議 數(shù)據(jù)轉發(fā)過程2Page 32.1 以太網(wǎng)幀結構 l掌握以太網(wǎng)中數(shù)據(jù)幀的結構l掌握MAC地址的作用l掌握以太網(wǎng)中數(shù)據(jù)幀轉發(fā)的過程以太網(wǎng)的MAC地址Page 424 bits24 bits48 bitsOUI由供應商分配lMAC地址由兩部分組成，分別是供應商代碼和序列號。其中前24位代表該供應商代碼，由IEEE管理和分配。剩下的24位序列號由廠商自己分配l全球唯一l又稱物理地址終端之間的通信Page 5l數(shù)據(jù)鏈路層控制數(shù)據(jù)幀在物理鏈路上傳輸。主機

2、A主機 BHeaderData幀Trailer幀格式Ethernet_IIIEEE802.3D.MACDataS.MACTypeFCSD.MACDataS.MACLengthFCSLLCSNAP Length/Type = 1536 (0 x0600) Ethernet_IILength/Type = 1500 (0 x05DC) IEEE802.3Page 6主機 A主機 BEthernet_II 幀格式Page 7D.MACDataS.MACTypeFCS6 B6 B2 B46-1500 B4 B0 x08000 x0806IP0 x0800 (2048 )ARP0 x0806 (2054

3、 )lType：Ethernet_II 幀類型值大于等于1536 (0 x0600)。lData：以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的長度在64-1500字節(jié)之間。lFCS：錯誤檢測機制IEEE802.3 幀格式Page 8D.MACDataS.MACLengthFCSLLCSNAP6 B6 B2 B38-1492 B4 B3B5BlIEEE802.3幀格式類似于Ethernet_II幀，只是Ethernet_II幀的Type域被802.3幀的Length域取代，并且占用了Data字段的8個字節(jié)作為LLC和SNAP字段。lIEEE 802.3 幀長度字段值小于等于1500 (0 x05DC)。IEEE802.3 幀

4、格式Page 9D.MACDataS.MACLengthFCSLLCSNAPOrg CodeType6 B6 B2 B38-1492 B4 BS.SAPControlD.SAP1 B1 B1 B3B2 B3B5Bl邏輯鏈路控制LLC（Logical Link Control）：由目的服務訪問點DSAP（Destination Service Access Point）、源服務訪問點SSAP（Source Service Access Point）和Control字段組成。lSNAP（Sub-network Access Protocol）由機構代碼（Org Code）和類型（Type）字段組成

5、。Org code三個字節(jié)都為0。Type字段的含義與Ethernet_II幀中的Type字段相同。IEEE802.3 幀格式Page 10D.MACDataS.MACLengthFCSLLCSNAPOrg CodeType6 B6 B2 B38-1492 B4 BS.SAPControlD.SAP1 B1 B1 B3B2 B3B5BlIEEE802.3幀根據(jù)DSAP和SSAP字段的取值又可分為以下幾類：l當DSAP和SSAP都取特定值0 xff時，802.3幀就變成了Netware- ETHERNET幀，用來承載NetWare類型的數(shù)據(jù)。l 當DSAP和SSAP都取特定值0 xaa時，802

6、.3幀就變成了 ETHERNET_SNAP幀。ETHERNET_SNAP幀可以用于傳輸多 種協(xié)議。lDSAP和SSAP其他的取值均為純IEEE802.3幀。數(shù)據(jù)幀傳輸方式Page 11l數(shù)據(jù)鏈路層基于MAC地址進行幀的傳輸。D.MACMAC：00-02-03-04-05-06MAC：00-03-04-05-06-07MAC：00-03-04-05-06-07主機 A主機 B單播Page 12單播48 bits7 bits0主機 A主機 B主機 C主機 D廣播Page 1348 bitsFFFFFFFFFFFF廣播主機 A主機 B主機 C主機 D組播Page 14組播48 bits7 bits1

7、主機 A主機 B主機 C主機 D 注意：Page 15數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收Page 16l幀從主機的物理接口發(fā)送出來后，通過傳輸介質傳輸?shù)侥康亩?。共享網(wǎng)絡中，這個幀可能到達多個主機。l主機檢查幀頭中的目的MAC地址，如果目的MAC地址不是本機MAC地址，也不是本機偵聽的組播或廣播MAC地址，則主機會丟棄收到的幀。l如果目的MAC地址是本機MAC地址，則接收該幀，檢查幀校驗序列（FCS）字段，并與本機計算的值對比來確定幀在傳輸過程中是否保持了完整性。如果幀的FCS值與本機計算的值不同，主機會認為幀已被破壞，并會丟棄該幀。如果該幀通過了FCS校驗，則主機會根據(jù)幀頭部中的Type字段來確定將幀發(fā)送給上

8、層哪個協(xié)議處理。主機 A主機 B數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收Page 17l當主機接收到的數(shù)據(jù)幀所包含的目的MAC地址是自己時，會把以太網(wǎng)封裝剝掉后送往上層協(xié)議。MAC BDataMAC A0 x0800FCSIPData主機 A主機 BDataFCSETH_IIAgents, Coalition, Decision (ACD) Group 注意： 鏈路：指從一個節(jié)點到相鄰節(jié)點的一段物理線路（有線或無線），而中間沒有任何其他交換節(jié)點18Agents, Coalition, Decision (ACD) Group 數(shù)據(jù)鏈路：鏈路+通信協(xié)議19Page 202.2 IP編址lIP報文的結構lIP地址l變長

9、子網(wǎng)掩碼（VLSM）技術l網(wǎng)關的作用Page 21上層協(xié)議類型DMACDataSMACTypeFCS6 B6 B2 B46-1500 B4 B0 x0800IPl以太網(wǎng)幀中的Type字段值為0X0800，表示該幀的網(wǎng)絡層協(xié)議為IP協(xié)議。IP報文頭部Page 22VersionDS FieldTotal LengthIdentificationFlagsFragment OffsetTime to Live ProtocolHeader ChecksumSource IP AddressDestination IP AddressIP Options0 16 31 20 Bytes固定長度20-

10、60 BDataIPHeaderLengthIP包分片主機 A主機 BPage 23VersionDS FieldTotal LengthHeader ChecksumSource IP AddressDestination IP AddressIP OptionsHeaderLengthProtocolTime to Live Fragment OffsetFlagsIdentification 標識符：識別屬于同一個數(shù)據(jù)包的分片。 標志：用于判斷是否已經(jīng)收到最后一個分片。0表示結束 片偏移字段：表示每個分片在原始報文中的位置。生存時間主機 ATTL=255TTL=254TTL=253主機

11、BPage 24VersionDS FieldTotal LengthHeader ChecksumSource IP AddressDestination IP AddressIP OptionsHeaderLengthFragment OffsetFlagsIdentificationProtocolTime to Live 協(xié)議號Page 25 IPDataProtocol6/17TCP/UDP1ICMPVersionDS FieldTotal LengthHeader ChecksumSource IP AddressDestination IP AddressIP OptionsHe

12、aderLengthFragment OffsetFlagsIdentificationTime to Live ProtocolIP編址Page 26.1000000111000000.10101000.00000001網(wǎng)絡位主機位lIP地址分為網(wǎng)絡部分和主機部分。lIP地址由32個二進制位組成，通常用點分十進制形式表示。Page 27.0000000011000000.10101000.00000001.255192.168.11111111111000000.10101000.00000001網(wǎng)絡地址廣播地址網(wǎng)絡位主機位網(wǎng)絡位主機位二進制、十進

13、制和十六進制Page 28進制進制字符范圍字符范圍基值基值二進制 0 12十進制0 910十六進制0 9，A F16l在IP網(wǎng)絡中，二進制和十六進制是常用的編碼方式。十進制二進制十六進制000000000001000000010120000001002300000011034000001000450000010105600000110067000001110780000100008十進制二進制十六進制9000010010910000010100A11000010110B120000110001400001110025511111111FF進制

14、之間轉換Page 29比特位11111111乘方2726252423222120數(shù)值1286432168421二進制和十進制轉換Page 30.1網(wǎng)絡位主機位192.168.100000001.11000000.10101000.000000012027+2627+25+2320二進制十進制IP地址分類Page 31A類Host (24bit)B類C類D類E類55 55 5555

15、5 0 網(wǎng)絡位 (8bit)主機位(24bit)10 網(wǎng)絡位 (16bit)主機位(16bit)110 網(wǎng)絡位 (24bit)主機位(8bit)1110 組播1111 保留IP地址類型Page 32l私有地址范圍l55 l55l55l特殊地址l 55ll55網(wǎng)絡通信Page 33.1網(wǎng)絡位主機位192.168.019

16、.2192.168.0主機 A主機 B主機C主機 D子網(wǎng)掩碼Page 3411000000.10101000.00000001.00000000網(wǎng)絡位主機位11111111.11111111.11111111.00000000子網(wǎng)掩碼Page 34默認子網(wǎng)掩碼Page 35A類B類C類Agents, Coalition, Decision (ACD) Group作用-地址規(guī)劃 判斷主機所屬的網(wǎng)段 網(wǎng)段上的廣播地址 網(wǎng)段上支持的主機數(shù)36地址規(guī)劃-舉例Page 37

17、主機數(shù): 2n11000000 10101000 00000001 0000000011000000 10101000 00000001 0000011111111111 11111111 11111111 00000000IP 地址網(wǎng)絡地址(二進制)網(wǎng)絡地址子網(wǎng)掩碼256254可用主機數(shù): 2n - 2地址規(guī)劃-練習Page 38IP 地址主機數(shù): 2n可用主機數(shù): 2n - 2網(wǎng)絡地址子網(wǎng)掩碼?l根據(jù)給出的IP地址和子網(wǎng)掩碼，請算出此網(wǎng)絡中包含的主機地址數(shù)量以及可用主機地址的數(shù)量

18、。有類IP編址的缺陷Page 39l在設計網(wǎng)絡時使用有類IP地址會造成地址的浪費。/24/24/2430個主機10個主機20個主機變長子網(wǎng)掩碼 Variable Length Subnetwork Mask， VLSM 通過改變子網(wǎng)掩碼，可以將網(wǎng)絡劃分為多個子網(wǎng)。Page 40C類地址-變長子網(wǎng)掩碼Page 4111000000 10101000 00000001 0000000011000000 10101000 00000001 0000011111111111 11111111 11111111 10000000IP 地址

19、28子網(wǎng)掩碼主機數(shù): 2n網(wǎng)絡地址128126可用主機數(shù): 2n - 228變長子網(wǎng)掩碼-練習Page 42l現(xiàn)有一個C類網(wǎng)絡地址段/24，請使用變長子網(wǎng)掩碼給三個子網(wǎng)分別分配IP地址。30個主機10個主機20個主機路由原理 當IP子網(wǎng)中的一臺主機發(fā)送IP分組給同一IP子網(wǎng)的另一臺主機時，它將直接把IP分組送到網(wǎng)絡上，對方就能收到。 要送給不同IP子網(wǎng)上的主機時，它要選擇一個能到達目的子網(wǎng)上的路由器，把IP分組送給該路由器，由路由器負責把IP分組送到目的地。Page 43 如果沒有

20、找到這樣的路由器，主機就把IP分組送給一個稱為 “缺省網(wǎng)關（default gateway）”的路由器上。 “缺省網(wǎng)關”是每臺主機上的一個配置參數(shù)，它是接在同一個網(wǎng)絡上的某個路由器端口的IP地址。 Page 44 注意： 路由器轉發(fā)IP分組時，只根據(jù)IP分組目的IP地址的網(wǎng)絡號部分，選擇合適的端口，把IP分組送出去。 同主機一樣，路由器也要判定端口所接的是否是目的子網(wǎng)，如果是，就直接把分組通過端口送到網(wǎng)絡上，否則，也要選擇下一個路由器來傳送分組。 路由器也有它的缺省網(wǎng)關，用來傳送不知道往哪兒送的IP分組。 通過路由器把知道如何傳送的IP分組正確轉發(fā)出去，不知道的IP分組送給“缺省網(wǎng)關”路由器，

21、這樣一級級地傳送，IP分組最終將送到目的地，送不到目的地的IP分組則被網(wǎng)絡丟棄了。 Page 45 TCP/IP網(wǎng)絡，全部是通過路由器互連起來的，Internet就是成千上萬個IP子網(wǎng)通過路由器互連起來的國際性網(wǎng)絡。這種網(wǎng)絡稱為以路由器為基礎的網(wǎng)絡（router based network），形成了以路由器為節(jié)點的“網(wǎng)間網(wǎng)”。 在“網(wǎng)間網(wǎng)”中，路由器不僅負責對IP分組的轉發(fā)，還要負責與別的路由器進行聯(lián)絡，共同確定“網(wǎng)間網(wǎng)”的路由選擇和維護路由表Page 46路由協(xié)議 靜態(tài)路由：在路由器中設置的固定的路由表。優(yōu)點是簡單、高效、可靠。 動態(tài)路由：利用收到的路由信息更新路由器表的過程，適用于網(wǎng)絡規(guī)模

22、大、網(wǎng)絡拓撲復雜的網(wǎng)絡。 注意： 靜態(tài)路由優(yōu)先級最高。當動態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時，以靜態(tài)路由為準Page 47網(wǎng)關Page 48主機 A主機 B5353l網(wǎng)關用來轉發(fā)來自不同網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)包。路由舉例Page 49 如果1：網(wǎng)絡內的主機能夠通過IP地址為54的網(wǎng)關連接到遠程網(wǎng)絡Page 50 如果2：希望通過網(wǎng)關54訪問主機1Page 51無類域間路由Page 5/24/2410.24.

23、3.0/24通告路由/2/24lCIDR 增強了網(wǎng)絡的可擴展性。Page 532.3 ICMP協(xié)議 Internet控制報文協(xié)議ICMP（Internet Control Message Protocol）是網(wǎng)絡層的一個重要協(xié)議。 ICMP協(xié)議用來在網(wǎng)絡設備間傳遞各種差錯和控制信息，它對于收集各種網(wǎng)絡信息、診斷和排除各種網(wǎng)絡故障具有至關重要的作用。ICMP重定向Page 54/24/2400/2400/24IP地址: /24默認網(wǎng)關: 00/24公網(wǎng)ICMP 重

24、定向主機 A服務器 ARTARTBICMP差錯檢測Page 55ICMP Echo RequestICMP Echo Reply主機 A服務器 AlICMP Echo Request和ICMP Echo Reply分別用來查詢和響應某些信息，進行差錯檢測。l診斷源和目的之間的網(wǎng)絡連通性，還可以提供其他信息，如報文往返時間等。ICMP錯誤報告-目的不可達Page 56/.0/24數(shù)據(jù)包ICMP 目的不可達主機 A服務器 A.2.1.2l當網(wǎng)絡設備無法訪問目標時，會自動發(fā)送ICMP目的不可達報文到發(fā)送端設備。RTARTBICMP錯誤報告-TTL超時消息 如果網(wǎng)絡

25、中發(fā)生了環(huán)路，導致報文在網(wǎng)絡中循環(huán)，最終TTL超時，這種情況下網(wǎng)絡設備會發(fā)送TTL超時消息給發(fā)送端設備。Page 57ICMP數(shù)據(jù)包格式Page 58071531IP HeaderICMP TypeCodeChecksum不同類型和代碼標識不同的內容FCSEthernet_II HeaderlType表示ICMP消息類型lCode表示同一消息類型中的不同信息。l校驗和字段用于檢查消息是否完整l可變參數(shù)：通常設置為0。 注意： 在ICMP Redirect消息中，可變參數(shù)用來指定網(wǎng)關IP地址，主機根據(jù)這個地址將報文重定向到指定網(wǎng)關。 在Echo請求消息中，可變參數(shù)字段包含標識符和序號，源端根據(jù)這

26、兩個參數(shù)將收到的回復消息與本端發(fā)送的Echo請求消息進行關聯(lián)。尤其是當源端向目的端發(fā)送了多個Echo請求消息時，需要根據(jù)標識符和序號將Echo請求和回復進行一一對應。Page 59ICMP消息類型和編碼類型Page 60類型編碼描述00Echo Reply30網(wǎng)絡不可達31主機不可達32協(xié)議不可達33端口不可達50重定向80Echo RequestICMP應用-PingPage 61Ping是檢測網(wǎng)絡連通性的常用工具，同時也能夠收集其他相關信息。用戶可以在Ping命令中指定不同參數(shù)，如ICMP報文長度、發(fā)送的ICMP報文個數(shù)、等待回復響應的超時時間等，設備根據(jù)配置的參數(shù)來構造并發(fā)送ICMP報文

27、，進行Ping測試。ICMP應用-Tracert Tracert基于報文頭中的TTL值來逐跳跟蹤報文的轉發(fā)路徑。 為了跟蹤到達某特定目的地址的路徑，源端首先將報文的TTL值設置為1。該報文到達第一個節(jié)點后，TTL超時，于是該節(jié)點向源端發(fā)送TTL超時消息，消息中攜帶時間戳。 然后源端將報文的TTL值設置為2，報文到達第二個節(jié)點后超時，該節(jié)點同樣返回TTL超時消息，以此類推，直到報文到達目的地。 這樣，源端根據(jù)返回的報文中的信息可以跟蹤到報文經(jīng)過的每一個節(jié)點，并根據(jù)時間戳信息計算往返時間。 Tracert是檢測網(wǎng)絡丟包及時延的有效手段，同時可以幫助管理員發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的路由環(huán)路。Page 62 常用的

28、配置參數(shù)說明如下：Page 63TracertICMP應用-TracertPage 64tracert Tracert to (), max hops:30, packet length:40, press CTRL_C to break 1 130 ms 50 ms 40 ms 2 80 ms 60 ms 80 ms 3 80 ms 60 ms 70 ms lTracert顯示數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡傳輸過程中所經(jīng)過的每一跳。/24RTARTC主機 A主機 B/2410.

29、0.0.2/24RTBPage 65 注意： Ping， tracert命令是主機模式下的 華為路由器不同的擴展Page 66Page 672.4 ARP協(xié)議l 網(wǎng)絡設備有數(shù)據(jù)要發(fā)送給另一臺網(wǎng)絡設備時，必須要知道對方的網(wǎng)絡層地址（即IP地址）。IP地址由網(wǎng)絡層來提供，但是僅有IP地址是不夠的，IP數(shù)據(jù)報文必須封裝成幀才能通過數(shù)據(jù)鏈路進行發(fā)送。數(shù)據(jù)幀必須要包含目的MAC地址，因此發(fā)送端還必須獲取到目的MAC地址。IP: /24MAC: 00-01-02-03-04-AA目的IP : 源 IP: 目的MAC : 未知源MAC : 00-01-02-0

30、3-04-AAIP : /24MAC: 00-01-02-03-04-BBETH_IIIPDATA FCS主機 A主機 BPage 68l通過目的IP地址而獲取目的MAC地址的過程是由ARP（Address Resolution Protocol）協(xié)議來實現(xiàn)的。lARP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議簇中的重要組成部分，ARP能夠通過目的IP地址發(fā)現(xiàn)目標設備的MAC地址，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的可達性。l網(wǎng)絡設備通過ARP報文來發(fā)現(xiàn)目的MAC地址l內容:l掌握ARP的工作原理l理解ARP緩存表的作用ARP數(shù)據(jù)包格式Page 69lARP報文不能穿越路由器，不能被轉發(fā)到其他廣播域。FCSARP

31、Hardware Type Hardware LengthProtocol TypeProtocol LengthOperation CodeSource Hardware AddressDestination Hardware Address Source Protocol AddressDestination Protocol Address03115Ethernet_IIARP工作過程Page 70主機 A/2400-01-02-03-04-BB主機 C主機 B/2400-01-02-03-04-CC/2400-01-02-03-04-AA

32、l主機A發(fā)送一個數(shù)據(jù)包給主機C之前，首先要獲取主機C的MAC地址。ARP緩存Page 71Host Aarp -aInternet Address Physical Address Type主機 A/2400-01-02-03-04-BB主機 C主機 B/2400-01-02-03-04-CC/2400-01-02-03-04-AAARP請求Page 72主機 A/2400-01-02-03-04-BB主機 C主機 B/2400-01-02-03-04-CC/2400-01-02-03-04-AA源

33、MAC：00-01-02-03-04-AA 目的MAC : FF-FF-FF-FF-FF-FFARP目的 IP: 源 IP: 目的 MAC: 00-00-00-00-00-00 源 MAC: 00-01-02-03-04-AA操作類型: RequestETH_IIFCSARP響應Page 73主機 A/2400-01-02-03-04-BB主機 C主機 B/2400-01-02-03-04-CC/2400-01-02-03-04-AAHost Carp -aInternet address Physical add

34、ress Type 00-01-02-03-04-AA DynamicARP響應Page 74主機 A/2400-01-02-03-04-BB主機 C主機 B/2400-01-02-03-04-CC/2400-01-02-03-04-AA源MAC：00-01-02-03-04-CC 目的IP : 源 IP : 目的 MAC : 00-01-02-03-04-AA 源 MAC : 00-01-02-03-04-CC操作類型: Reply目的MAC：00-01-02-03-04-AA ARPETH_I

35、IFCSARP緩存Page 75Host Aarp -aInternet address Physical address Type 00-01-02-03-04-CC Dynamic主機 A/2400-01-02-03-04-BB主機 C主機 B/2400-01-02-03-04-CC/2400-01-02-03-04-AAARP代理Page 76l位于不同網(wǎng)絡的網(wǎng)絡設備在不配置網(wǎng)關的情況下，能夠通過ARP代理實現(xiàn)相互通信。主機 A主機 B/8/8ARP代理G0/0/0G0/0/120.2.0.

36、2/8/8路由器發(fā)送ARP Reply發(fā)送ARP Request 請求的MAC地址免費ARPPage 77主機 AIP: /24MAC: 00-01-02-03-04-AA目的IP : 源 IP : 目的MAC : 00-00-00-00-00-00源 MAC : 00-01-02-03-04-AA源MAC：00-01-02-03-04-AA 目的MAC：FF-FF-FF-FF-FF-FFARPl免費ARP可以用來探測IP地址是否沖突。ETH_IIFCSPage 782.5 傳輸層協(xié)議 傳輸層定義了主機應用程序之間

37、端到端的連通性。傳輸層中最為常見的兩個協(xié)議分別是傳輸控制協(xié)議TCP（Transmission Control Protocol ）和 用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議UDP（User Datagram Protocol） 內容： TCP和UDP的工作原理 TCP和UDP的報文格式 常見服務的應用端口號TCPPage 79主機 A主機B請求響應TCP 連接lTCP是一種面向連接的傳輸層協(xié)議，提供可靠的傳輸服務。TCP端口號Page 80協(xié)議端口號FTP21、20HTTP80Telnet23SMTP25主機AHTTP服務器DataS:1027D:80DataS:80D:1027l端口號用來區(qū)分不同的網(wǎng)絡服務。TCP

38、頭部Page 8120字節(jié)TCP HeaderDataIP HeaderSYNFINRSTURG0 15 31Destination PortSequence NumberWindowChecksumOptionsSource PortAcknowledge NumberHeader lengthResv.ACKPSHUrgent PointerPaddingTCP建立連接的過程Page 82lTCP通過三次握手建立可靠連接。TCP傳輸過程Page 83數(shù)據(jù)段N確認號M+1500確認號 M+1500數(shù)據(jù)段N+1數(shù)據(jù)段N+2數(shù)據(jù)段N+3數(shù)據(jù)段N+4數(shù)據(jù)段N+5數(shù)據(jù)段N+3數(shù)據(jù)段N+4數(shù)據(jù)段N+5

39、Seq:M-M+499Seq:M+500-M+999Seq:M+1000-M+1499Seq:M+1500-M+1999Seq:M+2000-M+2499Seq:M+2500-M+2999Seq:M+1500-M+1999Seq:M+2000-M+2499Seq:M+2500-M+2999主機 A服務器 ATCP流量控制-滑動窗口 TCP滑動窗口技術通過動態(tài)改變窗口大小來實現(xiàn)對端到端設備之間的數(shù)據(jù)傳輸進行流量控制。Page 84TCP流量控制-滑動窗口Page 85ack 3073 window 3072ack 6145 window 3072length 1024 window 4096le

40、ngth 1024 window 3072length 1024 window 3072主機 A服務器 Alength 1024 window 4096length 1024 window 4096length 1024 window 4096length 1024 window 3072服務器A收到第3個數(shù)據(jù)段后，緩存區(qū)滿，第4個數(shù)據(jù)段被丟棄。length 1024 window 3072length 1024 window 3072length 1024 window 3072TCP關閉連接Page 86主機 A服務器 A關閉關閉l主機在關閉連接之前，要確認收到來自對方的ACK。FIN,A

41、CK(seq=a,ack=b)ACK(seq=b,ack=a+1)FIN,ACK(seq=b,ack=a+1）ACK(seq=a+1,ack=b+1)UDPPage 87請求主機A主機 B響應UDP是一種面向無連接的傳輸層協(xié)議，傳輸可靠性沒有保證。UDP頭部Page 88UDP頭部僅占8字節(jié)，傳輸數(shù)據(jù)時沒有確認機制。UDP HeaderData0 15 16 318 字節(jié)Destination portLengthSource portChecksumIP HeaderUDP傳輸過程Page 89主機 A主機B使用UDP傳輸數(shù)據(jù)時，由應用程序根據(jù)需要提供報文到達確認、排序、流量控制等功能。UD

42、P傳輸過程Page 90UDP不提供重傳機制，占用資源小，處理效率高。一些時延敏感的流量，如語音、視頻等，通常使用UDP作為傳輸層協(xié)議。視頻流/語音流主機 A主機 B丟包Page 912.6 數(shù)據(jù)轉發(fā)過程TCP/IP協(xié)議簇和底層協(xié)議配合，保證了數(shù)據(jù)能夠實現(xiàn)端到端的傳輸。數(shù)據(jù)傳輸過程是一個非常復雜的過程，例如數(shù)據(jù)在轉發(fā)的過程中會進行一系列的封裝和解封裝。對于網(wǎng)絡工程師來說，只有深入地理解了數(shù)據(jù)在各種不同設備上的轉發(fā)過程，才能夠對網(wǎng)絡進行正確的分析和檢測。數(shù)據(jù)封裝和解封裝的過程處理數(shù)據(jù)轉發(fā)過程中的基本故障數(shù)據(jù)轉發(fā)過程概述Page 92 Internet主機 A主機 B服務器 A服務器 B10.1.

43、1.1/24/24/24/24RTARTB數(shù)據(jù)包在相同網(wǎng)段內或不同網(wǎng)段之間轉發(fā)所依據(jù)的原理基本一致。TCP封裝Page 93物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層傳輸層傳輸層TCP HeaderData 數(shù)據(jù)段主機 Al當主機建立了到達目的地的TCP連接后，便開始對應用層數(shù)據(jù)進行封裝。SYNRSTFINDestination Port:80Sequence NumberWindowChecksumOptionsSource Port:1027Acknowledgement NumberHeader LengthResv.Urgent PointerP

44、SHURGACKPaddingIP封裝Page 94數(shù)據(jù)包主機 AIP Header物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層傳輸層TCP HeaderDataDS FieldTotal LengthIdentificationFlags Fragment OffsetTime to Live Protocol：0X06Header ChecksumSource IP Address：Destination IP Address： IP OptionsVersionHeaderLength查找路由Page 95Page 95Network/Mask Gateway In

45、terface /0 54 /24 - Internet主機 A主機 B服務器 A服務器 B/24/24/24/24RTARTB54/24E0/0主機A必須要擁有到達目的地的路由。ARPPage 96主機 A主機 B/2400-01-02-03-04-05/2400-01-02-03-04-0654/2400-01-02-03-04-08InternetHost A arp

46、-aInternet address Physical address Type54 00-01-02-03-04-08 Dynamic 00-01-02-03-04-06 DynamicRTAE0/0通過ARP緩存表找到下一跳的MAC地址。如果表項里沒有下一跳的MAC地址，主機A會發(fā)送ARP請求。以太網(wǎng)封裝Page 97數(shù)據(jù)幀Ethernet HeaderDataFCSD.MACS.MACType物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層傳輸層IP HeaderTCP Header主機 A數(shù)據(jù)幀轉發(fā)過程Page 98l主機工作在半雙工狀態(tài)下，suoyi 會使用CSMA/CD來檢測鏈路是否空閑。l前導碼用于使接收者進入同步狀態(tài)，定界符用于指示幀的開始。主機 A11010101010101