[转]TCP/IP入门

TCP/IP协议总括

TCP的层次结构

 

TCP/IP各层的功能

第一层:

网络接口层（物理层和链路层）  提供TCP/IP协议的数据结构和实际物理硬件之间的接口。物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。链路层的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。

第二层:

网络层 对应于OSI七层参考模型的网络层。本层包含IP协议、RIP协议(Routing Information Protocol，路由信息协议)，负责数据的包装、寻址和路由。网络层负责在源机器和目标机器之间建立它们所使用的路由。这一层本身没有任何错误检测和修正机制，因此，网络层必须依赖于端到端之间的可靠传输服务。

第三层:

传输层  对应于OSI七层参考模型的传输层，它提供两种端到端的通信服务。其中TCP协议(Transmission Control Protocol)提供可靠的数据流运输服务，UDP协议(Use Datagram Protocol)提供不可靠的用户数据报服务。

第四层:

应用层  对应于OSI七层参考模型的应用层和表达层。因特网的应用层协议包括Finger、Whois、FTP(文件传输协议)、Gopher、HTTP(超文本传输协议)、Telent(远程终端协议)、SMTP(简单邮件传送协议)、IRC(因特网中继会话)、NNTP（网络新闻传输协议）等。Web 应用安全将是课程的重点。

 

TCP/IP协议在各层的数据传输名称：

   物理层：         比特流

   数据链路层：   数据帧

   网络层：         数据包

   传输层：         数据段

   应用层：         消息

 

TCP的包的封装和解封装

 

 

数据链路层　

    数据传输方式：广播报文、单播报文和组播报文

    广播：可以理解为一个人通过广播喇叭对全体人说话，这样的好处是通话效率高（广播风暴不能完全杜绝，但是只能在同一子网内传播）

    单播：人与人之间的手机通讯，只对一个人说，此时信息的接受和传递只在两个节点之间进行

　 多播：一个人向多个人说话，但不是全部、

 

什么是MAC地址

是网卡厂商写入网卡的物理地址世界唯一地址（就像你的身份证）

 

以太网的数据以帧结构传输

帧的结构

 

传输层功能

• 提供面向连接或无连接的服务
• 维护连接状态
• 对应用层数据进行分段分封装
• 实现多路复用
• 可靠的传输数据
• 执行流量控制

 

IPV4网络地址划分

子网掩码主要是用来区分IP地址中的网络ID和主机ID，它用来屏蔽IP地址的一部分，从IP地址中分离出网络ID和主机ID.子网掩码是由4个十进制数组成的数值"中间用"."分隔，如255.255.255.0。若将它写成二进制的形式为:11111111.11111111.11111111.00000000，其中为"1"的位分离出网络ID,为"0"的位分离出主机ID，也就是通过将IP地址与子网掩码进行"与"逻辑操作，得出网络号。
子网掩码不单独存在，它结合IP地址一起使用。子网掩码的个作用是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。 IP地址根据网络ID的不同分为5种类型，A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。那么如何划分ip地址呢？

网络类别	最大网络数	第一个可用的网络号	最后一个可用的网络号	每个网络中的最大主机数
A	126（2^7-2)	1	126	16777214
B	16384(2^14)	128.0	191.255	65534
C	2097152(2^21)	192.0.0	223.255.255	254

 

其地址布局如下图：

A类IP地址
一个A类IP地址是指， 在IP地址的四段号码中，第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，A类IP地址就由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”。A类IP地址中网络的标识长度为8位，主机标识的长度为24位，A类网络地址数量较少，可以用于主机数达1600多万台的大型网络。
A类IP地址 地址范围1.0.0.0到126.255.255.255[2]（二进制表示为：00000001 00000000 00000000 00000001 - 01111111 11111111 11111111 11111111）。最后一个是广播地址。
A类IP地址的子网掩码为255.0.0.0，每个网络支持的最大主机数为256的3次方-2=16777214台。
B类IP地址
一个B类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前两段号码为网络号码。如果用二进制表示IP地址的话，B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为16位，主机标识的长度为16位，B类网络地址适用于中等规模的网络，每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。
B类IP地址地址范围128.0.0.0-191.255.255.255[1]（二进制表示为：10000000 00000000 00000000 00000001----10111111 11111111 11111111 11111110）。 最后一个是广播地址。
B类IP地址的子网掩码为255.255.0.0，每个网络支持的最大主机数为256的2次方-2=65534台
C类IP地址
一个C类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前三段号码为网络号码，剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址中网络的标识长度为24位，主机标识的长度为8位，C类网络地址数量较多，适用于小规模的局域网络，每个网络最多只能包含254台计算机。
C类IP地址范围192.0.0.0-223.255.255.255[1]（二进制表示为: 11000000 00000000 00000000 00000001 - 11011111 11111111 11111111 11111110）。
C类IP地址的子网掩码为255.255.255.0，每个网络支持的最大主机数为256-2=254台
D类IP地址
D类地址被IP用作多播。多播为IP提供了向过个目地转发数据的能力。
D类地址的28bit均用作多播组号而不再表示其他。多播组地址包括为1110的最高4bit和多播组号。它们通常可表示为点分十进制数，范围从224.0.0.0到239.255.255.255。
能够接收发往一个特定多播组地址数据的主机集合称为主机组(hostgroup)。一个主机组可跨越多个网络。主机组中成员可随时加入或离开主机组。主机组中对主机的数量没有限制，同时不属于某一主机组的主机可以向该组发送信息。
一些多播组地址被IANA确定为知名地址。它们也被当作永久主机组。
特殊的网址

1. 每一个字节都为0的地址（“0.0.0.0”）对应于当前主机；
2. IP地址中的每一个字节都为1的IP地址（“255．255．255．255”）是当前子网的广播地址；
3. IP地址中凡是以“llll0”开头的E类IP地址都保留用于将来和实验使用。
4. IP地址中不能以十进制“127”作为开头，该类地址中数字127．0．0．1到127．255．255．255用于回路测试，如：127.0.0.1可以代表本机IP地址，用“http://127.0.0.1”就可以测试本机中配置的Web服务器。
5. 网络ID的第一个6位组也不能全置为“0”，全“0”表示本地网络。