TCP/IP協議族與子網規劃課程議題通過本次內容的學習，希望您能夠：掌握TCP/IP協議族的組成掌握應用層、傳輸層、網絡層主要協議的功能了解報文封裝與解封裝的過程掌握IP地址的構成及子網劃分學習目標

2.1TCP/IP協議族

OSI參考模型與TCP/IP協議協議棧：利用一組協議完成OSI所實現的功能。TCP/IP協議棧：是一組由不同的協議組合在一起構成的協議棧。

TCP/IP協議2.2應用層協議1.FTP（FileTransferProtocol,文件傳送協議）FTP是Internet上使用最廣泛的文件傳輸協議。FTP協議要用到兩個TCP連接:一個是控制連接，使用熟知端口21，用來在FTP客戶端與服務器之間傳輸命令；另一個是數據連接，使用熟知端口20，用來從客戶端向服務器上傳文件或從服務器下載文件到客戶計算機。2.HTTP(HyperTextTransferProtocol，超文本傳輸協議）HTTP是互聯網上應用最為廣泛的一種應用層網絡協議。HTTP是建立在TCP協議基礎上的一個客戶端（用戶）和服務器端（網站）請求和應答的網絡協議。通過客戶端Web瀏覽器向服務器上指定端口（默認80）發起一個HTTP請求，服務器端應用進程返回HTML頁面作為響應。3.SMTP（SimpleMailTransferProtocol，簡單郵件傳輸協議）SMTP支持文本郵件的Internet傳輸。4.Telnet遠程登錄Telnet是客戶機使用的與遠端服務器建立連接的標準終端仿真協議。5.SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol，簡單網絡管理協議）SNMP負責網絡設備監控和維護，支持安全管理、性能管理等。6.DNS（DomainNameSystem，域名系統）域名系統DNS（DomainNameSystem）是Internet使用的命名系統，用來將用戶使用的易于記憶的字符串名稱轉換為IP地址。比如百度網站的IP地址是25（難記），轉換成域名，好記好用。TCP/IP網絡中使用域名系統能夠使用戶容易記憶網絡地址。

2.3傳輸層協議

TCP段格式發送

SYN＝1(seq#=100)接收SYN發送SYN＝1,ACK＝1(seq#=300

ack#=101)建立連接，ACK＝1(ack#=301seq#=101)主機A主機B123接收SYN,ACK

TCP三次握手過程Windowsize=3發送2發送方Windowsize=3發送3ACK4Windowsize=3Windowsize=3發送5Windowsize=3發送4ACK7Windowsize=3接收方

窗口數為“3”Windowsize=3發送1Windowsize=3發送6Windowsize=3發送2發送方Windowsize=3發送3ACK3Windowsize=2第三個數據段被丟棄Windowsize=2發送4Windowsize=2發送3ACK5Windowsize=2接收方

TCP窗口數的應用Windowsize=3發送1UDP段格式2.4網絡層協議

IP數據包格式主要用于:

1.測試目的端的可達性(ping)

2.測試到達目的端的路徑(tracert,pathping,traceroute,擴展ping)ICMP(網際控制消息協議）)

Ping命令的使用格式1：ping目標計算機IP地址或主機名格式2：ping[-t][-a][-ncount]目標計算機IP地址或主機名–t:不停地向目標主機發送數據，Ctrl+C中止-a：可以將IP地址解析為計算機名-ncount：指定要ping多少次，次數由count來指定，如ping–n50Ping網址（前提條件是計算機能上網），如pingPing命令的使用用Ping命令來分析解決網絡故障以單播回應:IP為的MAC為0800.0020.1111以FFFF.FFFF.FFFF詢問:IP為的MAC

ARP(地址解析協議)1.本地ARP(一個IP網絡內)RARP(反地址解析協議)MAC地址是0800.0020.1111的IP地址是多少?MAC地址為0800.0020.1111的IP地址是5RARPSever主機A2.5報文的封裝與解封裝比特Bit發送數據:數據封裝

接收數據:數據拆封2.6IP地址

IP地址網絡位主機位

10101100

00010000

01111010

11001100

172

16

122

204128

64

32

16

8

4

2

1

32比特的二進制數每8比特表示成一個十進制數A類:B類:C類:D類: 多播組編號

E類:用于實驗NetworkHostHostHostNetworkNetworkHostHostNetworkNetworkNetworkHost8比特8比特8比特8比特

IP地址的分類1A類:0NNNNNNNHostHostHost891617242532(1-126)1B類:10NNNNNNNetworkHostHost891617242532(128-191)1C類:110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532(192-223)1D類:1110MMMM多播組多播組多播組891617242532(224-239)IP地址的分類子網掩碼子網掩碼由32位二進制組成，32位IP地址按位一一對應。IP地址中網絡位所對應的子網掩碼位置1，IP地址中主機位所對應的子網掩碼位置0。特殊的IP地址在IP地址中有一些特殊的IP地址需要注意：在A類、B類、C類IP地址中，主機號為全‘0’的IP地址，不分配給任何主機，僅用于表示該網絡的網絡地址。在A類、B類、C類IP地址中，主機號為全‘1’的IP地址是該網絡的直接廣播地址。它只可以作為目的IP地址，表示該分組要發送給網絡上的所有主機。例如：55。特殊的IP地址在IP地址中有一些特殊的IP地址需要注意：32位為全‘1’的IP地址(55)，稱為本地廣播地址，它只可以作為目的IP地址，表示該分組發送給與源主機屬于同一個網絡的所有主機，但是這類廣播僅限于本地網絡，不會擴散到其他網絡中。32位為全‘0’的IP地址()，通常由無盤工作站啟動時使用。無盤工作站啟動時不知道自己的IP地址，便用作為源IP地址，55作為目的IP地址，發送一個本地廣播請求來獲得一個IP地址。，回環地址，常用于本機上軟件測試和本機上網絡應用程序之間的通信地址。在A類、B類、C類地址中，還有一些特定地址沒有分配，這些地址被稱為私有地址。當一些組織內部使用TCP/IP連網，但是并未接入Internet時，就可以把這些私有地址分配給主機。私有地址(RFC1918)A類:至55B類:至55C類:至552.7子網劃分子網劃分三個公式實現網絡規劃、子網劃分、IP地址分配。

公式一：網絡中主機數計算2N-2公式:“N”代表主機位數

主機位全“0”表示網絡編號

主機位全“1”表示該網絡中的廣播216-2=65534…...5354

B類網絡可容納的主機數量通過本例子解釋網絡中為什么需要劃分子網（2點）

公式二：子網數的計算=2nRed-Giant(config)#ipsubnet-zero

啟用全“0”子網全“1”子網系統允許使用啟用全“0”子網

子網劃分主類網絡主機6092101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010子網161722128128192224240248252254255128192224240248252254255

公式三：子網劃分與操作子網:/20

二進制:

10101100.00010000.00100000.00000000VLSM地址:/26

二進制:10101100.00010000.00100000.00000000子網1:..00100000.00000000=/26172.16.00100000.01000000=4/26172.16.00100000.