TCPIP协议总复习

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,总复习,第一部分 各章节一览表,第,1,章 概述,第,2,章 链路层,第,3,章,IP:,网际协议,第,4,章,ARP,协议,第,5,章,RARP,：逆地址解析协议,第,9,章,IP,选路,第,10,章 动态选路协议,第,11,章,UDP,：用户数据报协议,第,14,章,DNS,：域名系统,第,17,章,TCP,：传输控制协议,第,18,章,TCP,连接的建立与终止,总结,第二部分 各种报文的头结构,1,、,TCP/IP,四层协议模型,2,、,TCP/IP,各层的协议图,3,、,IP,封装格式,4,、链路层封装格式,5,、,UDP,封装格式,6,、,ARP,封装格式,7,、,DNS,查询和响应的格式,8,、,DNS,的层次组织,9,、,TCP,的连接和终止,第三部分 本课程所使用的命令,1.ifconfig-,显示接口设置,2.,netstat,-,显示接口信息,3.arp-,显示,arp,的高速缓存,4.ping-,显示主机之间的连接信息,5.tcpdump-,显示接口的分组信息,6.traceroute-,跟踪路由信息,各个命令都有其固定格式。,第四部分：各章节主要内容摘要,第,1,章 概述,T C P/I P,协议族分为,四层：链路层、网络层、运输层和应用层,，每一层各有不同的功能。,在,T C P/I P,中，网络层和运输层之间的区别是最为关键的：网络层（,I P,）提供,点到点,的服务，而,运输层,（,T C P,和,U D P,）提供端到端的服务。,一个互联网是网络的网络。构造互联网的共同基石是,路由器,，它们在,I P,层,把网络连在一起。,在一个互联网上，每个接口都用,I P,地址,来标识,域名系统,为主机名和,I P,地址之间提供动态的映射。,端口号,用来标识互相通信的应用程序。服务器使用知名端口号，而客户使用临时设定的端口号。,第,2,章 链路层,I n t e r n e t,协议族中的,最底层协议,-,链路层协议,。比较了以太网和,I E E E8 0 2.2/8 0 2.3,的封装格式，以及,S L I P,和,P P P,的封装格式。,由于,S L I P,和,P P P,经常用于低速的链路，二者都提供了压缩不常变化的公共字段的方法。这使,交互性能,得到提高。,大多数的实现都提供,环回接口,。访问这个接口可以通过特殊的环回地址，一般为,1 2 7.0.0.1,。,M T U:,对数据帧的长度有一个限制，链路层的这个特性称作,M T U,，,最大传输单元,。对以太网和,8 0 2.3,其,MTU,分别是,1 5 0 0,和,1 4 9 2,字节。,路径,M T U:,两台通信主机路径中的最小,M T U,。,它被称作路径,M T U,。,T C P/I P,成功的原因之一是它几乎能在任何数据链路技术上运行。,第,3,章,IP:,网际协议,I P,首部,的格式,:,I P,路由,选择,:,如果目的主机在直接相连的网络上，那么就把数据报直接传给目的主机，否则传给默认路由器。,在进行路由选择决策时，主机和路由器都使用,路由表,。在表中有,三种类型的路由,：,特定主机型、特定网络型和默认路由型,。路由表中的表目具有一定的,优先级,。在选择路由时，,主机,路由优先于,网络,路由，最后在没有其他可选路由存在时才选择,默认路由,。,I P,路由选择是通过,逐跳,来实现的。数据报在各站的传输过程中,目的,I P,地址,始终不变，但是,封装和目的链路层地址,在每一站都可以改变。大多数的主机和许多路由器对于非本地网络的数据报都使用默认的下一站路由器。,A,类和,B,类地址一般都要进行,子网划分,。用于子网号的比特数通过,子网掩码,来指定。子网的划分缩小了,I n t e r n e t,路由表的规模，因为许多网络经常可以通过,单个表目,就可以访问了。,接口和网络的有关信息通过,i f c o n f i g,和,n e t s t a t,命令可以获得，包括接口的,I P,地址、子网掩码、广播地址以及,M T U,等。,I n t e r n e t,协议族潜在的改进,建议,下一代,I P,。,第,4,章,ARP,协议,在大多数的,T C P/I P,实现中，,A R P,是一个,基础协议，,但是它的运行对于应用程序或系统管理员来说一般是,透明,的。,A R P,高速缓存,在它的运行过程中非常关键，我们可以用,a r p,命令对高速缓存进行检查和操作。高速缓存中的每一项内容都有一个,定时器,，根据它来删除不完整和完整的表项。,a r p,命令可以显示和修改,A R P,高速缓存中的内容。,我们介绍了,A R P,的,一般操作，,同时也介绍了一些,特殊的功能,：,委托,A R P,（,当路由器对来自于另一个路由器接口的,A R P,请求进行应答时）和,免费,A R P,（,发送自己,I P,地址的,A R P,请求，一般发生在引导过程中）。,第,5,章,RARP,：,逆地址解析协议,R A R P,协议是许多无盘系统在引导时用来,获取,I P,地址,的。,R A R P,分组格式基本上与,A R P,分组一致。,一个,R A R P,请求在网络上进行,广播,，它在分组中标明发送端的硬件地址，以请求相应,I P,地址的响应。应答通常是,单播,传送的。,R A R P,带来的问题包括使用,链路层,广播，这样就阻止大多数路由器转发,R A R P,请求，只返回很少信息：只是系统的,I P,地址。,虽然,R A R P,在概念上很简单，但是,R A R P,服务器的实现却与系统相关。因此，并不是所有的,T C P/I P,实现都提供,R A R P,服务器。,第,9,章,IP,选路,I P,路由操作对于运行,T C P,I P,的系统来说是最基本的，不管是主机还是路由器。,路由表项的内容很简单，包括：,5 bit,标志、目的,I P,地址（主机、网络或默认）、下一站路由器的,I P,地址（间接路由）或者本地接口的,I P,地址（直接路由）及指向本地接口的指针。,主机表项比网络表项具有更高的优先级，而网络表项比默认项具有更高的优先级。,系统产生的或转发的每份,I P,数据报都要搜索路由表，它可以被路由守护程序或,I C M P,重定向报文修改。,系统在默认情况下不转发数据报，除非进行特殊的配置。,用,r o u t e,命令可以进入静态路由，可以利用新,I C M P,路由器发现报文来初始化默认表项，并进行动态修改。,主机在启动时只有一个简单的路由表，它可以被来自默认路由器的,I C M P,重定向报文动态修改。,第,10,章,动态选路协议,有,两种,基本的选路协议，即用于同一自治系统各路由器之间的,内部网关协议（,I G P,）,和用于不同自治系统内路由器通信的,外部网关协议（,E G P,）。,最常用的,I G P,是路由信息协议（,R I P,），而,O S P F,是一个正在得到广泛使用的新,I G P,。,一种新近流行的,E G P,是边界网关协议（,B G P,）。,R I P,及其交换的报文类型。第,2,版,R I P,是其最近的一个改进版，它支持,子网,，还有一些其他改进技术。,C I D R,是一种新技术，可以减小,I n t e r n e t,路由表的大小。,动态选路,仍然是一个网间互连的研究热点。对使用的选路协议和运行的路由守护程序进行选择，是一项复杂的工作。,第,11,章,UDP,：,用户数据报协议,U D P,是一个简单协议。它的正式规范是,RFC 768,Postel,1980,，,它向用户进程提供的服务,位于,I P,层之上，包括端口号和可选的检验和。我们用,U D P,来检查检验和，并观察分片是如何进行的。,I C M P,不可达差错，它是新的路径,M T U,发现功能中的一部分。,当,U D P,数据报到达的目的,I P,地址为,广播地址或多播地址,，而且在目的,I P,地址和端口号处有多个端点时，就向每个端点传送一份数据报的复制（端点的本地,I P,地址可以含有星号，它可匹配任何目的,I P,地址）。但是，如果,U D P,数据报到达的是一个单播地址，那么只向其中一个端点传送一份数据报的复制。选择哪个端点传送数据取决于各个不同的系统实现。,用,Tr,a c e r o u t e,和,U D P,来观察路径,M T U,发现过程。还查看了,U D P,和,A R P,之间的接口，大多数的,A R P,实现在等待,A R P,应答时只保留最近传送给目的端的数据报。,当系统接收,I P,数据报的速率超过这些数据报被处理的速率时，系统可能发送,I C M P,源站抑制差错报文,。使用,U D P,时很容易产生这样的,I C M P,差错。,第,14,章,DNS,：,域名系统,D N S,是任何与,I n t e r n e t,相连主机必不可少的一部分，同时它也广泛用于专用的互联网。,层次树,是组成,D N S,域名空间的基本组织形式。,应用程序通过,名字解析器,将一个主机名转换为一个,I P,地址，也可将一个,I P,地址转换为与之对应的主机名。名字解析器将向一个本地名字服务器发出查询请求，这个名字服务器可能通过某个,根名字服务器,或其他名字服务器来完成这个查询。,所有的,D N S,查询和响应都有相同的,报文格式,。这个报文格式中包含,查询请求,和可能的,回答资源记录、授权资源记录和附加资源记录。,名字解析器的配置文件以及,D N S,的优化措施：指向域名的指针（减少报文的长度）、查询结果的高速缓存、,i n-a d d r.a r p a,域（查找,I P,地址对应的域名）以及返回的附加资源记录（避免主机重发同一查询请求）。,第,17,章,TCP,：,传输控制协议,T C P,提供了一种,可靠的面向连接的字节流运输层服务,。,T C P,将用户数据打包构成报文段；它发送数据后启动一个定时器；另一端对收到的数据进行确认，对失序的数据重新排序，丢弃重复数据；,T C P,提供端到端的流量控制，并计算和验证一个强制性的端到端检验和。,许多流行的应用程序如,Te l n e t,、,R l o g i n,、,F T P,和,S M T P,都使用,T C P,。,第,18,章,TCP,连接的建立与终止,使用,3,次握手,来建立连接以及使用,4,个报文段,来关闭连接。,我们用,t c p d u m p,程序显示了,T C P,首部中的各个字段。也了解了连接建立是如何超时，连复位是如何发送，使用半打开连接发生的情况以及,T C P,是如何提供半关闭、同时打开和同时关闭。,T C P,操作的关键在于它的,状态变迁图,。,一个,T C P,连接由一个,4,元组（即,socket,）,唯一确定,:,本地,I P,地址、本地端口号、远端,I P,地址和远端端口号。,无论何时关闭一个连接，一端必须保持这个连接，,T I M E _ WA I T,状态将处理这个问题。处理的原则是执行主动打开的一端在进入这个状态时要保持的时间为,T C P,实现中规定的,M S L,值的两倍,。,