TCP协议

1978年，美国国防部高级计划砑究局开发，为ARPANET设计。 1983年，转换完成，INTERNET正式出现。

ARPA将TCP/IP 协议低价出售，鼓励各厂商开发TCP/IP产品，加上TCP/IP本身功能强大，灵活好用，最终广泛流行。

OSI模型的缺陷

功能和服务定义复杂，很难产品化

（实际应用中几乎没有完全按OSI七层模型设计的产品）

OSI 网络的理论标准

TCP/IP 网络的事实上的标准

分层：

OSI 物理层 数链层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层TCP/IP 网络接口层 网间网层 传输层 应用层

网间网层: 第3层

IP协议: IP编址 路由转发

ARP协议 地址解析协议 （由IP 地址查找对方的MAC地址）

ICMP协议 网络控制消息协议（测试网络连通性）

例：Ping命令发送ICMP的echo包，通过回送的echo relay进行

网络测试。

IGMP 互连网组管理协议 用于组播通信

IP地址的分类：

A类 （1-126） 前8位表示网络位，后24位表示主机位。

60 . 00000000.00000000.00000000

B类 （128-191） 前16位表示网络位，后16位表示主机位。 160 . 1. 00000000.00000000

C类 （192-223） 24 8

前24位表示网络位，后8位表示主机位。 200 . 1 . 1 . 00000000

D类 （224-239） 用于组播地址 224.0.0.0 --- 239.255.255.255E类 （240-255） 科研使用

单播 一个主机将数据发送到网络中的单个节点.

广播 一个主机将数据发送到网络中本网段的所有节点. 本地广播255.255.255.255

定向广播 172.16.2.255组播 一个主机将数据发到网络中一组节点.

子网掩码:

用来标识一个IP地址哪些是网络位, 哪些是主机位.

1 表示网络位0 表示主机位

例如：

60.1.1.2 /8 255.0.0.0 160.1.1.2 /16 255.255.0.0 200.1.1.2 /24 255.255.255.0

私有IP地址:

可以重复使用, 节约IP地址.

10.0.0.0 / 8 1个A类

172.16.0.0 / 16 ---172.31.0.0 /16 16个B 类192.168.0.0 / 24 --- 192.168.255.0 / 24 256个C类

ARP协议 地址解析协议 （由IP 地址查找对方的MAC地址）

映射 IP EthernetARP: 172.16.3.2 0800.0020.1111

172.16.3.1

IP: 172.16.3.2

MAC: 0800.0020.1111

172.16.3.2

IP: 172.16.3.2 MAC= ?

我知道你的请求，这是我的MAC地址

我需要知道176.16.3.2的MAC地址.

不同网段的ARP

当主机发现目标主机和自己不在同一网段：

1. 通过ARP协议查找网关的MAC，将数据传递给网关。2. 网关通过ARP协议查找目标MAC, 将数据传给目标主机。

传输层 第4层

实现终端用户到终端用户之间的连接。

1． 分段：使数据的大小适合在网络上传递。分段后用序列号

标识

2． 区分服务：标识上层的通信进程。 利用端口号（1－

65535）来实现。

如：WWW FTP QQ 电子邮件….. 80 21 4000 25 110

传输层协议主要是：传输控制协议TCP(Transmission ControlProtocol)和用户数据报协

议UDP(User Datagram rotocol)。

TCP是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接。

TCP提供的是一种可靠的数据流服务，采用“带重传的肯定确认”技术来实现传输的可靠性。

TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制，所谓窗口实际表示接收能力，用以发送方的发送速度。

UDP是无连接的通讯协议，UDP数据包括目的端口号和源端口号信息，UDP通讯时不需要接收方确认，属于不可靠的传输，丢包不重传。

TCP和UDP的区别：

TCP 1. 面向连接，正式数据发送前必须建立连接。( 三次握手 ) 2. 需要确认，丢包重传。

可靠性好，但效率低。适用于一次传输大量数据的情况，如文件传输，浏览主页，发送电子邮件等。

UDP 1. 非连接，发送数据前不需要建立连接。 2. 不需要确认，丢包不重传。

可靠性不好，但效率高。适用于一次传输较小量的数据，本身不提可靠性，需要上层应用程序（校验）和下层网络环境（高带宽网络环境）来提供可靠性。

TCP报文格式

源端口 目标端口 序列号 确认号 窗口。。。。上层数据 校验

端口：标识上层通信进程，区分不同的服务 1－65535

保留端口 标识公用服务，如HTTP, SMTP, TELNET等。 1－1023

自由端口 标识临时进程，结束释放，如IE, WORD, CMD…

1024－65535

TCP 三次握手

发送 SYN

(seq=100 ctl=SYN)接收 SYN建立会话

(seq=101 ack=301 ctl=ack)

Host AHost B

12

3

接收 SYN (seq=300 ack=101 )

TCP 简单确认

接收 1

发送 ACK 2

接收 2

发送 ACK 3

接收 3

发送 ACK 4

TCP 窗 口

ACK 3

Window size = 2

Window size = 2Send 4

Window size = 3Send 3ACK 5

Window size = 2

TCP连接建立

滑动窗口 = 1

发送方接收方

发送方

数据 3 被丢弃

发送 1

接收 ACK 2

发送 2

接收 ACK 3

发送 3

接收 ACK 4

接收方

Window size = 3Send 1

Window size = 3Send 2

Window size = 2Send 3

应用层 :

TCP协议：

HTTP 80 超文本传输协议（www服务）HTTPS 443 安全的HTTP协议FTP 21 文件传输协议

SMTP 25 简单邮件传输协议(发送邮件)POP3 110 第三版邮局协议(接收邮件)TELNET 23 远程登录协议

UDP协议:

TFTP 69 简化的文件传输协议DNS 53 域名解析协议

DHCP 67 动态主机配置协议NTP 123 网络时间协议

SNMP 161 简单网络管理协议