OSI参考模型体系与TCPIP协议.ppt

第3章OSI参考模型体系与TCP IP协议 3 1OSI参考模型体系3 2TCP IP协议的参考模型3 3网层中的IP协议及其他协议3 4子网划分3 5传输控制协议和应用层协议3 6TCP IP组件的配置 端口与服务 3 7TCP IP网络工具 学习任务与目标 1 OSI参考模型和网络体系结构2 TCP IP协议的参考模型3 网层中的IP地址结构及其他协议4 子网划分方法5 TCP IP组件的配置 端口与服务 6 TCP IP网络工具的应用 3 1OSI参考模型体系结构P47 1969年12月 第一个远程分组交换网ARPANET 其参考模型称为ARM NCP协议的核心内容为TCP IP 1974年 IBM公司的SNA SystemNetworkArchitecture 1975年 DEC公司的DNA DigitalNetworkArchitecture 网络走向国际标准化 国际标准化组织ISO于1984年颁布了一个称为 开放系统互连参考模型 OpenSystemInterconnectionReferenceModel ISO组织的OSI RM参考模型 将整个通信过程分为七层 定义了每一层的功能和通信规则 1 网络体系结构 OSI参考模型F3 4 2 OSI模型中的重要概念 实体和对等实体 每一层中 用于实现层功能的活动元素称为实体 Entity 不同机器位于同一层次 完成相同功能的实体称为对等实体 PeerEntity 对等层和对等协议 不同主机位于相同层次 称为对等层 Peer 对等实体之间通信时必须遵循的规则称为对等协议 PeerProtocol 服务与接口 每一层实体为相邻的上一层实体提供的通信功能称为服务 N层提供服务给N 1的服务访问点SAP ServiceAccessPoit 称接口 它是上下层实体之间的逻辑传输通道 数据单元 1 服务数据单元SDU2 协议数据单元PDU3 接口数据单元IDU 服务类型 1 面向连接服务 两个N层实体在数据交换前 必须建立连接 2 无连接服务 两个N层实体在数据交换前 不必先建立连接 通常称数据报服务 服务原语 Primitive 分为四类 请求 Request 指示 Indication 响应 Response 证实 Confirmation 3 数据的封装传递过程F3 5 4 OSI参考模型各层的功能 1 物理层 是构成计算机网络的基础 主要功能是提供数据终端设备和数据通信设备之间的二进制数据传输的物理连接 向数据链路层提供比特流传输服务 具体功能包括 通信线路的建立 保持和断开三个过程 物理层的标准 1 机械特性2 电气特性3 功能特性4 规程特性 2 数据链路层 物理层只负责发送和接收二进制数据流 数据链路层利用物理层提供的二进制数据的传输服务 为网络层提供相邻节点间透明的和可靠的数据的传输 数据链路层的功能 1 组装成帧2 差错控制3 流量控制4 链路管理 数据链路层协议P48 分类 PPP协议 广域网 高级数据链路控制规程 HDLC High LevelDataLinkControl1 HDLC协议特点2 0比特插入法3 HDLC中的主站 从站和组合站4 三种操作方式5 HDLC协议的帧格式 3 网络层P48 网络层 NetworkLayer 是利用数据链路层提供的两个相邻节点间的传输数据帧为基础 将高层用户的数据报文组成数据包 并封装网络层包头 确保数据链路层能将报文从原端点送到目的端点 主要功能 1 寻址NSAP2 路由选择3 拥塞控制网络层协议 IPRIP 4 传输层 传输层 TransportLayer 是负责端到端数据通信的最高层 也是负责总体数据传输和控制的的最关键一层 它提供可靠的端到端数据通信和向会话层提供独立于网络的传输服务 1 传输服务2 服务质量标准QoS3 传输协议等级五类 TP0TP1TP2TP3TP4传输层协议 TCPUDP 5 会话层 表示层和应用层 会话层 主要功能是在两个节点间建立 维护和释放面向用户的连接 并对会话进行管理和控制 保证会话数据可靠传输 协议 SQLRPC表示层 关心的是传输信息的语法和语义 专门负责网络中计算机信息表示方式的问题 包括转换 加密和压缩 应用层 负责为用户的应用程序提供网络服务 如 电子表格程序 文字处理程序 通信应用程序 进程之间的建立连接与同步 检错纠错等 协议 文件传输协议FTP简单电子邮件协议SMTP简单网络管理协议SNMP超文本传输协议HTTP其它协议 DNSRIP 3 2TCP IP协议的参考模型P50 随着越来越多的网络加入到ARPANET 特别是后来卫星通信网和无线通信网的加入 利用ARPANET原有协议NCP同这些网络互连显得十分困难 于是在1974年推出了著名的TCP IP参考模型 利用该模型可以实现多个网络的无缝连接 由于TCP IP模型早于OSI模型的诞生 因此自然和OSI模型不完全一样 但是由于其协议简单 已被众多的厂家采纳 尤其是覆盖全球的国际互联网络Internet上运行的就是TCP IP协议 因此 它已成为事实上的国际标准 1983年 TCP IP协议代替了网络控制协议NCP 成为互联网标准通信协议 一 TCP IP中的基本概念 1 节点 Node 2 主机 Host 3 路由器 Router 4 局域网网段 LANSegment 5 子网 Subnet 6 TCP IP网络 TCP IPNetwork 7 接口 Interface 8 IP地址 IPAddress 9 数据包 IPPacket 10 子网掩码 SubnetMask 11 草案 InternetRequestForComments RFC 二 TCP IP参考模型 TCP IP各层的功能 1 网络接口层 HostNetwork 网络接口层TCP IP参考模型没有真正描述这一层的实现 只是要求能够提供给上面网络一个访问接口 使TCP IP协议与具体的物理传输媒体无关 体现了TCP IP协议的包容性和适应性 具体实现方法随网络类型的不同而不同 2 互联网层 InternetLayer 互联网层IP协议是TCP IP协议栈的核心 主要协议是无连接的网际协议IP 它的功能是把分组发到目的网络或主机 IP层又通过网络接口层与不同的网络打交道 向下实现互联 向上提供通用的无连接数据报服务 互联网层定义了 分组格式和协议完成分组的路由完成异构网互联等 互联网层功能有3个 1 将传输层送来的报文段或用户数据报装入IP数据报 填完报头 选择到达目的主机的路由 将IP数据报发往适当的网络接口 2 对从网络接口收到的IP数据报 首先检查其合理性 然后进行寻径 若该数据报已到达目的地 本机 则去掉报头 将剩下的数据部分交给运输层 否则 转发该IP数据报 3 处理网间网层差错与控制报文 处理路径 流控 拥塞等问题 3 传输层 TransportLayer TCP IP的传输层相当于OSI参考模型的传输层 它的功能是为应用层提供会话和数据报通信服务 主要有传输控制协议TCP TransmissionControlProtocol 和用户数据报协议 UDP UserDatagramProtocol 它们都是建立在IP协议的基础上 传输控制协议TCP提供可靠的面向连接可靠通信服务 用户数据报协议UDP提供简单的无连接不可靠服务 4 应用层 ApplicationLayer 应用层向用户提供一组常用的应用协议 是应用程序访问网络下面各层的网络服务的接口 应用层协议可分为3类 1 依赖于TCP的应用协议 如远程终端协议Telnet 文件传输型的电子邮件协议SMTP 文件传输协议FTP 超文本传输协议HTTP 外部网关协议BGP等 2 依赖于UDP的协议 例如单纯文件传输协议TFTP 简单网络管理协议SNMP 域名系统DNS 内部网关协议RIP 动态主机配置协议DHCP和引导程序协议BOOTP等 3 依赖于TCP和UDP的协议 如通信用管理信息协议CMOT 当然 一些没有标准化的建立在TCP IP协议簇之上的用户应用程序 或专用程序 也属于应用层 三 TCP IP协议栈的体系结构P150表8 1 TCP IP协议是 以传输控制协议TCP TransmissionControlProtocol 网际协议IP InternetProtocol 为核心的一组协议 1 应用层协议 超文本传输协议HTTP文本传输协议FTP简单邮件传输协议SMTP域名系统DNS路由信息协议RIP简单网络管理协议SNMP 2 传输层协议 传输控制协议TCPTransmissionControlProtocol用户数据报协议UDPUserDatagramProtocol 3 互联网层协议 地址解析协议ARPP156AddressResolutionProtocol网际协议IPInternetProtocol网际控制报文协议ICMPInternetControlMessageProtocol互联网组管理协议IGMPInternetGroupMessagementProtocol 3 3IP协议 互联网层协议P154 IP协议的作用 IP协议定义了Internet上的数据包格式 编址规则和主机之间的数据包传递途径 通过路由选择 将数据报由一台计算机传递到另一台计算机 IP协议提供点到点无连接的 不可靠的数据报传输协议 它不能保证传输的可靠性 它只检验IP报头 丢失数据的恢复或者数据的纠错是由上一级协议进行的 3 3 1IP数据包 IP数据包的基本结构 P142F7 4IP数据包头 包含传输该数据包所需的全部信息 如发送主机的源地址 接收主机的目的地址 IP数据包总长等 IP数据包头的基本格式 F7 5 2 IP负载 IP负载是IP运载的数据部分 它包含 交付给目的地址传输层的报文段但也可承载其它类型的数据 如ICMP 报告数据包搭的差错和其它信息 3 IP数据包的分段和重组IP数据包从发送方到达目的方 中间经过的物理网络的链路承载数据包的能力有限 必须进行分段 目的主机收到数据包时 检查数据包标识号 以确定这些数据包是否是一个大的数据包的段 进行重组操作 3 3 2IP地址P154 IP地址Internet上的每个主机和路由器接口都有一个自己的IP地址 而且各主机间的IP地址不允许重复 IP地址是Internet中互联网层分配的 它是一个又一个逻辑地址 它与主机的接口物理地址MAC无关 以太网卡MAC 48位 由生产厂商提供 IPV4的IP地址格式 是由32位二进制 4个字节 组成 通常每8位用一个十进制数表示 32位二进制数可用4个十进制数来表示 十进制数之间用小数点 分开 1 IP地址的格式 2 IP地址结构 IP地址由网络号 net id 字段 或网络地址 和主机号 host id 字段 或主机号地址 两部分组成 网络号用来表示入网主机所在网络的标识 主机号用来表示入网主机在本网段中的标识 3 IP地址的分类 A类地址的第1位为 0 B类地址的前2位为 10 C类地址的前3位为 110 D类地址的前4位为 1110 E类地址的前5个比特为 11110 A B C三类地址是最常用的地址 A类地址的网络号占1个字节 主机号占3个字节B类地址的网络号占2个字节 主机号占2个字节C类地址的网络号占3个字节 主机号占1个字节D类地址是组播地址 主要供因特网体系结构研究委员会IAB InternetArchitectureBoard 使用 E类地址保留在今后使用 常用的3类IP地址 见P155 A类地址 00000000 01111111128保留 00000000 01111111网络ID 126主机ID 16777216 2 16777214B类地址 10000000 10111111128 191网络ID 16384主机ID 65536 2 全0 全1为有限广播地址 C类地址 11000000 11011111192 223网络ID 2097152主机ID 256 2 全0 全1为有限广播地址 D类地址 11100000 11101111224 239E类地址 11110000 11110111240 255 4 专用IP和特殊用途IP 专用IP 私有网络保留 10 0 0 0 10 255 255 255172 16 0 0 172 31 255 255192 168 0 0 192 168 255 255特殊用途IP 0 0 0 0127 0 0 XXX192 168 7 255C类 主机号全1 发给192 168 7 0子网上所有接口 255 255 255 255有限广播地址 3 4子网划分 1 子网的概念 为什么要划分子网 分类地址存在一些不合理之处 具体体现在以下方面 第一 IP地址空间利用率低 第二 如果一个网络上安装过多主机 会因拥塞而影响网络性能 第三 如果一个单位的物理网络太多 给每个物理网络分配一个网络号 会使路由表太大使查询路由时耗费更多的时间 同时 也使路由器之间定期交换的路由信息大量增加 从而使路由器和整个因特网的性能下降 为了解决分类地址存在的不合理性 人们提出了 划分子网 子网是将单个网络划分为多个物理网络 并用路由器将其互连起来 子网划分后的IP地址结构F8 11 2 子网掩码P158 子网掩码子网掩码是一个32比特的二进制数 它确定IP地址中网络部分所占的位数 正常情况下的子网掩码为 网络标识 net id 为全 1 主机标识 host id 为全 0 全 1 比特与IP地址的网络号和子网号相对应 全 0 比特则对应IP地址的主机号 子网掩码具有两大功能 子网掩码具有两大功能 一是区分IP地址中的网络部分和主机部分 二是将网络划分为若干子网 IP地址在没有子网掩码的情况下是不能存在的 每台主机在设置其IP地址时还要设置子网掩码 常用子网掩码 使IP地址和子网掩码按位作逻辑 与 运算 得到的结果就是网络地址 如P159中的例 表8 3每一类IP地址都有其默认的子网掩码 如 A类IP地址网络默认的子网掩码为 255 0 0 0B类IP地址网络默认的子网掩码为 255 255 0 0C类IP地址网络默认的子网掩码为 255 255 255 0 3 子网编址 划分的方法 要将一个单位所属物理网络划分为若干子网 可用主机号的若干位作为子网号字段 主机号字段则相应减少若干位 这样两层的IP地址就变成三层IP地址 网络号 子网号 主机号 F7 9 子网划分实例1B类P148 该IP地址是属于哪一类 子网掩码的十进制表示 网络ID 子网ID 占几位 子网数是多少 主机ID 占几位 主机数是多少 子网划分实例2练习13题子网划分实例3P159 子网划分实例4B类P149 某大学校园网拥有64000台主机 分配B类网络号157 60 0 0 16 主机位中划出8位作为子网号 子网掩码255 255 255 0 可标识256个子网 子网络1 157 60 1 0 24子网络2 157 60 2 0 24子网络3 157 60 3 0 24每个子网拥有254台主机 ID 但Internet中的路由器仍然认为三个子网上所有节点都位于网络157 60 0 0上 因此不需要重新配置Internet中的路由器 只需配置本地路由器 可容纳主机数 254 3 762254 256 4 配置主机的IP地址和子网掩码 配置主机的IP地址步骤 手动 网上邻居 属性本地连接 属性 Internet协议TCP IP 双击 常规 详细信息 P161F7 23使用下面的IP地址 IP地址 I 10 1 90 105子网掩码 v 255 255 255 0默认网关 D 10 1 90 254使用下面的DNS地址 首选DNS服务器 P 10 1 200 50备用DNS服务器 A 4 IP数据包发送和接收P156 IP数据包在网络中寻址的基本过程如下 如一台工作站的IP数据包发送到一台服务器 服务器DNS WWWIP地址 219 220 243 1281 工作站和服务器在同一个子网中首先从本机路由表查找与服务器IP地址的网络部分相匹配的表项 219 220 243 0 24 数据报的首部可提取目的站服务器IP地址 若有 服务器就是与此路由器直接相连的同一个网络上 则这种交付为直接交付 即不需要再经过其它的路由器 这时就直接通过该网络将数据报交付给服务器 2 工作站和服务器不在同一个子网中 若IP软件在本机路由表中查找不到与服务器IP地址的网络部分相匹配的表项 则继续检查表中是否有指定的默认网关 在获得网关MAC地址后 就按照路由表中的定义将IP数据包转发出去 即将数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器 最后被转发到服务器所在的计算机中 若路由表中没有下一跳路由信息则报告转发分组出错 转发的基本步骤 IP数据报通过路由器转发的基本步为 1 IP数据报首先根据目的地址找到目的主机所在目的网络上的路由器 间接交付 2 当IP数据报到达最后一个路由器时 直接交付给目的主机 路由器通过路由表转发IP包 3 5网间网层的其它协议 网间网层除了IP协议外还有其它的协议 ICMP ARP RARP IGMP等 3 5 1因特网控制报文协议ICMP 1 ICMP协议的作用ICMP报文协议由IP数据包的负载部分来承载 ICMP主要用于报告数据包无法传递的差错和差错的解释信息 由发现错误的主机或路由器发回信源 2 ICMP报文格式类型 错误消息类型代码 对类型提供进一步描述检验和 检验数据包中的位错误原始IP数据包 引起该ICMP报文首次生成的IP数据包 ICMP报文错误消息格式 3 5 2地址解析协议ARP 地址解析协议ARP 用于从IP地址到物理地址的映射 因为IP数据包最终要通过一个物理网络的链路发送 以太网的硬件只能理解它自己的48位MAC地址格式 源主机必须知道目的主机的MAC地址 每一个主机都设有一个ARP高速缓存 ARP自动维护一个存放最近使用的IP地址到物理地址 MAC地址 的转换表 3 5 3反向地址解析协议RARP 用于从物理地址到IP地址的映射 3 6传输层协议TCPP52 传输层提供端到端的连接 为适应不同的应用 传输层需要有面向连接的TCP和无连接的UDP两种不同的协议 3 4 1TCP协议传输层中的TCP协议在IP协议的基础上 为应用层提供一个面向连接 可靠的 数据流量可控和全双工的传输服务 实现网络连接进行系统间高可靠性通信 TCP是一个面向连接的协议 即它在送出真正的数据之前 会先利用控制信息和对方建立连接 所谓的高可靠性通信是指数据无误 数据无丢失 数据无失序 数据无重复到达的通信 1 TCP报文的基本结构 2 TCP连接的建立和终止 客户机进程 服务器进程 3次握手方式建立连接 序列号确认号窗口大小进程传输3次握手方式终止连接TCP的功能 1 多路复用数据流 2 测试数据的完整性 3 重新排序 4 流量控制 5 计时机制 6 应答接收 3 TCP的流量控制 TCP采用滑动窗口的方式来进行流量控制 4 TCP的定时器管理TCP使用多个定时器来辅助其完成工作 其中最重要的是重发定时器 RetransmissionTimer 在发送一个数据段的同时 启动一个数据重发定时器 如果在定时器超时前该数据段被确认 则关闭该定时器 相反 如果在确认到达之前定时器超时 则需要重发该数据段 并且该定时器重新开始计时 4 UDP协议 1 UDP的作用用户数据报协议UDP UserDatagramProtocol 是不可靠的无连接的协议 在数据发送前 因为不需要进行连接 所以可以进行高效率的数据传输 它适应于应用层进程传输的数据量少 可靠性要求不高 实时要求高的视频会议和QQ聊天 2 UDP报头格式 TCP协议和UDP协议的优缺点 TCP协议和UDP协议各有优缺点 它们的基本特点如下 TCP和UDP的共性是都使用IP作为其网络层协议 TCP和UDP之间的主要差别在于可靠性 TCP是面向连接的可靠协议 而UDP是一个无连接的 尽最大能力交付的不可靠的协议 这个基本的差别暗示TCP更复杂 需要大量功能开销 而UDP是简单和高效的 3 7应用层协议P52 3 7 1文件传送协议FTP文件传送协议FTP FileTransferProtocol 是是用于两台计算机之间进行文件传输的协议 它允许用户将本地计算机中的文件上传到远端的计算机中 或将远端计算机中的文件下载到本地计算机中 无需考虑主机之间是否运行同一操作系统或使用同一类型的文件结构 1 FTP服务器与客户机 FTP服务也采用典型的客户机 服务器工作模式 FTP服务器提供FTP服务的计算机称为FTP服务器 通常是因特网信息服务提供者的计算机 它负责管理一个文件仓库 接收来自于客户机的传输请求并根据用户的命令工作 客户机连接服务器提出文件传输请求的一方就是客户机 因特网用户可以通过FTP客户机从文件仓库中取文件或向文件仓库中存入文件 客户机通常是用户自己的计算机 2 FTP工作原理 FTP使用两个连接进行通信 即用于控制的连接和用于数据传输的连接 F7 18客户机开始一次FTP会话前 客户机首先发起一个与远程服务器20端口的TCP控制连接 FTP客户机发送用户标识和口令 在控制连接中只进行命令的通信 不进行数据传输 当服务器从该连接收到一个客户端的文件传输命令后 服务器用自己的21号端口与客户机建立数据传输连接 并准确传输完一个文件并关闭 数据传输连接和控制连接不同 是通过传送数据的专用连接 控制连接贯穿整个FTP会话期间 FTP交互过程F7 17 FTP服务是一种实时的连机服务 1 用户在访问FTP服务器之前首先提供远程主机名FTP代理 FTP客户机进程建立一个到远程主机的TCP连接 2 用户必须进行登录 登录时要求用户给出用户在FTP服务器上的合法账号 用户名 和口令 3 一旦FTP服务器识别该用户 只有成功登录的用户才能访问该FTP服务器 并对授权的文件进行查阅传输和复制下载 3 匿名FTP服务 FTP的工作方式限制了因特网上一些公用文件及资源的发布 为此因特网上的多数FTP服务器都提供了匿名FTP服务 当用户访问提供匿名服务的FTP服务器时 用登录一般不需要输入账号和密码或使用匿名账号和密码 匿名账号和密码是公开的 如果没有特殊声明 通常用 anonymous 作为账号 用 guest 作为口令 有些FTP服务器会要求用户输入自己的电子邮件地址作为口令 3 7 2超文本传输协议HTTP 超文本传输协议HTTP 定义了Web浏览器和Web服务器之间交换HTTP数据报的报文格式和报文交换的方式 1 HTTP请求报文F7 19请求行分为三段 使用GET方法请求对象 Dept JSJX index htm URL 协议版本HTTP 1 1报头行 Host Connection Keep AliveUser AgentAccept Language 2 HTTP响应报文 状态行分为三段 协议版本HTTP 1 1状态码200状态信息OK报头行 ServerDataContent LengthContent TypeCatch controlExpires3 HTTP请求和响应过程F7 21 3 7 3简单邮件传送协议SMTPP182 简单邮件传送协议SMTP是一组用于源地址到目的地址传送邮件的规则以及控制信件的中转 当邮件服务器向另一个邮件服务器发送邮件时 该邮件服务器就作为SMTP客户 当邮件服务器从另一个邮件服务器接收邮件时 该邮件服务器就作为SMTP服务器 SMTP协议通过TCP端口25提供服务 SMTP协议的 邮件中继服务 可以跨网络传输邮件 并能实现不同类型的计算机之间电子邮件 E mail 的传送 一封电子邮件的发送和接收过程 1 发信人调用用户代理 编辑要发送的邮件 2 用户代理使用SMTP协议将邮件传送给发送端邮件服务器 3 发送端邮件服务器将邮件存人邮件缓冲队列中 等待发送 4 在发送端邮件服务器中 运行的SMTP客户进程当发现在邮件缓存中有待发送的邮件时 就向运行在接收端邮件服务器的SMTP服务器进程发起TCP连接建立请求 5 当TCP连接建立后 运行在发送端服务器中的SMTP客户进程就向远程的SMTP服务进程发送邮件 如果在缓存中有多个邮件 则待所有的待发邮件一一发送完后 SMTP关闭所建立的TCP连接 电子邮件的发送和接收过程 续 6 在接收端邮件服务器中 运行的SMTP服务器收到邮件后 将邮件放人收信人的用户邮箱中 等待收信人读取 7 当收信人打算收信时 调用用户代理 使用POP3 或IMAP 协议 将自己的邮件从接收邮件服务器的用户邮箱中取出 通过SMTP通信的连接建立 邮件传送和连接释放3个阶段来介绍邮件传送过程 邮局协议POP3和IMAPP183 现在常用的邮件读取协议有邮局协议 PostOfficeProtocol 第三版POP3和因特网邮件访问协议IMAP InternelMessageAccessProtocol 两种 前者已成为因特网的标准 后者较新的版本是IMAP4 这两种协议都是用户从目的服务器读取邮件所使用的协议 而且都使用客户 服务器的工作方式 在接收邮件的用户PC机中必须运行POP3客户程序 而在其ISP的邮件服务器中则运行POP3或 或IMAP 服务器程序 同时还必须运行SMTP服务器程序 POP是一个脱机协议IMAP是一个联机协议 3 7 4远程登录协议TelnetP184 1 Telnet概述简单的说 Telnet是一个执行远程登录的工具 把本地计算机作为远程终端与网络上其他计算机相连接 利用因特网提供的远程登录服务可以实现以下功能 1 本地用户与远程计算机上运行的程序相互交互 2 用户登录到远程计算机时 可以执行远程计算机上的任何应用程序 只要该用户具有足够的权限 并且能屏蔽不同型号计算机之间的差异 3 用户可以利用个人计算机去完成许多只有大型计算机才能完成的任务 2 Telnet工作原理 Telnet远程登录服务分为4个过程 1 本地计算机与远程主机建立连接 该过程实际上是建立一个TCP连接 用户必须知道远程主机的Ip地址或域名 2 将本地终端上输入的用户名和口令及以后输入的任何命令或字符以NVT NetVirtualTerminal 格式传送到远程主机 该过程实际上是从本地主机向远程主机发送一个IP数据报 3 将远程主机输出的NVT格式的数据转化为本地所接受的格式送回本地终端 包括输入命令回显和命令执行结果 4 最后 本地终端对远程主机进行撤消连接 该过程是撤销一个TCP连接 3 Telnet的常用命令 help联机求助open后接IP地址或域名即可进行远程登录close正常结束远程会话 回到命令方式display显示工作参数mode进入行命令或字符方式send向远程主机传送特殊字符 键入send 可显示详细字符 set设置工作参数 键入set 可显示详细参数 status显示状态信息 Telnet的常用命令 toggle改变工作参数 键入toggle 可显示详细参数 换码符 escapecharacter 在异常情况下退出会话 回到命令方式quit退出telnet 返回本地机z使telnet进入暂停状态结束命令方式 返回telnet的会话方式以上是telnet的基本命令 对于不同的操作系统来说 这些命令也会稍有不同 3 7 5端口与服务 1 端口的概念端口位于传输层与应用层的接口处 它对应于OSI RM的传输层服务访问点TSAP TCP和UDP都使用端口与上层的应用进程进行通信 应用层的各种进程通过相应端口将数据报文交给传输层实体 反之 当传输层收到IP层交上来的数据 TCP报文段 UDP用户数据 时 也要根据其首部的端口号来决定应当通过哪一个端口上交给应当接收此数据的应用进程 2 端口号 在传输层与应用层的接口上所设置的端口用16比特的地址来标识 称为端口号 端口号的范围从0 65535 端口号只用来标识本计算机应用层中的各进程 不同计算机中的相同端口号之间没有联系 端口号只具有本地意义 端口号分为两类 一类由ICANN负责分配常用的端口 固定的给一些常用应用程序使用 其数值一般为0 1023 另一类为一般端口 用来随时分配给请求通信的客户进程 3 套接字 IP地址 端口号 P159 套接字 在因特网中 为了区别不同主机的不同进程 就必须把主机的IP地址 32比特 和端口的地址 16比特 结合在一起使用 用48比特唯一确定一个端点 这样的端点叫做插 socket 或套接字 有了插口的概念 一个TCP连接就可以用源主机插口和目的主机插口来标识 如果使用无连接的UDP 虽然不需要在相互通信的两个进程之间建立一条虚连接 但为了区分多个主机之间同时通信的多个进程 发送端UDP一定要有一个发送端口 而在接收端UDP也一定要有一个接收端口 因而同样可以使用插口的概念 4 常用的端口与服务 3 8TCP IP组件的配置 1 自动配置 当Windows启时 Internet协议 TCP IP 组件将查找一个动态主机配置协议 DHCP 服务器获得一个自动配置 2 手动配置 静态配置 IP地址 32位子网掩码 32位默认网关 首选DNS服务器 备用DNS服务器 3 9TCP IP网络工具P161 本节介绍常用的五种网络工具的命令程序 1 ping 用于测试计算机之间的连接 这也是网络配置中最常用的命令 2 ipconfig 用于查看当前计算机的TCP IP配置 3 netstat 显示连接统计 4 tracert 进行原机与目的机之间的路由连接分析 5 arp 显示和修改ARP缓存中的项目 3 9 1 Ping命令 Ping packetinternetworkgroper 命令是为了检查网络的连接状况而使用的网络工具之一 用于确定本地主机是否能与另一台主机交换 发送与接收 数据报 根据命令返回的信息 用户可以推断TCP IP参数是否设置正确以及运行是否正常 默认设置下 Windows上运行的Ping命令发送4个ICMP 网间控制报文协议 回送请求 每个32字节数据 如果一切正常 你应能得到4个回送应答 如果不正常 则得到4个超时信息 Ping命令的格式ping回送地址 ping地址 ping主机名 Ping 参数 其中Ping是命令动词 是用户要连接的另一台主机 或本机 的IP地址 参数说明如下 t 一直ping指定的计算机 直到从键盘按下Ctrl C中断 a 将地址解析为计算机NetBIOS名 n 发送count指定的ECHO数据包数 通过这个命令可以自己定义发送的个数 对衡量网络速度很有帮助 能够测试发送数据包的返回平均时间及时间的快慢程度 默认值为4 1 发送指定数据量的ECHO数据包 默认为32字节 最大值是65500字节 f 在数据包中发送 不要分段 标志 数据包就不会被路由上的网关分段 通常所发送的数据包都会通过路由分段再发送给对方 加上此参数以后路由就不会再分段处理 i 将 生存时间 字段设置为TTL指定的值 指定TTL值在对方的系统里停留的时间 同时检查网络运转情况 r 在 记录路由 字段中记录传出和返回数据包的路由 通常情况下 发送的数据包是通过一系列路由才到达目标地址的 通过此参数可以设定 想探测经过路由的个数 限定能跟踪到9个路由 s 指定count指定的跃点数的时间戳 与参数 r差不多 但此参数不记录数据包返回所经过的路由 最多只记录4个 j 利用computer list指定的计算机列表路由数据包 连续计算机可以被中间网关分隔 IP允许的最大数量为9 k 利用computer list指定的计算机列表路由数据包 连续计算机不能被中间网关分隔 IP允许的最大数量为9 w timeout指定超时间隔 单位为毫秒 destination list 指定要ping的远程计算机 例 执行Ping172 19 0 90 正常 Ping命令得到的超时信息 一个典型的检测次序及对应的可能故障 正常情况下 当你使用Ping命令来查找问题所在或检验网络运行情况时 你需要使用许多Ping命令 如果所有都运行正确 你就可以相信基本的连通性和配置参数没有问题 如果某些Ping命令出现运行故障 它也可以指明到何处去查找问题 下面就给出一个典型的检测次序及对应的可能故障 1 ping127 0 0 1P161 返回四条信息 运行正常 这个Ping命令被回送到本地计算机的IP软件 如果Ping不通 就表示TCP IP的安装或运行存在最基本的问题 2 ping这个Ping命令被送到用户计算机所配置的IP地址 用户计算机始终都应该对该Ping命令作出应答 否则 则表示本地配置或安装存在问题 出现此问题时 请局域网用户断开网络传输介质 然后重新发送该命令 如果网线断开后本命令正确 说明另一台计算机可能配置了相同的IP地址 3 ping其它主机IP这个命令经过网卡及传输介质到达其它计算机 然后再返回 如果能收回应答 则表示本地计算机和对方计算机及网络一切工作正常 否则 说明网卡配置错误 子网掩码不正确或是传输介质有问题 4 ping这个命令如果能得到正确应答 表示局域网中的网关路由器正在运行并能够作出应答 5 ping如果收到4个应答 表示成功地使用了默认网关 6 ping对某台主机的域名执行Ping命令 通常要通过DNS服务器 如果这里出现故障 则表示DNS服务器的IP地址配置不正确或DNS服务器有故障 3 9 2netstat命令 netstat命令的功能是显示网络连接 路由表和网络接口信息 可以让用户得知目前都有哪些网络连接正在运作 命令格式为 netstat a e n s r 参数说明如下 a 显示一个所有有效连接信息列表 包括已建立的连接 也包括监听连接请求的那些连接 e 用于显示关于以太网的统计数据 列出的项目包括传送 含发送和接收 的数据报的总字节数 错误数 删除数 数据报的数量和广播的数量 n 以数字格式显示地址和端口号 s 该选项能按照各个协议分别显示其统计的数据 默认情况下 显示TCP UDP ICMP和IP的统计数据 r 可以显示关于路由表的信息 类似于routeprint命令看到的信息 除了显示有效路由外 还显示当前有效的连接 3 9 3Ipconfig命令 这个程序可用于显示当前的TCP IP配置 以便人工检查TCP IP配置是否正确 这个程序在用户使用动态主机配置协议 DHCP 时很有用 使用它可以了解到是否已经成功地租用到了一个IP地址 具体是什么地址等 ipconfig命令格式 命令格式为 ipconfig options 其中options选项如下 显示帮助信息 release adapter 释放指定网络适配器的IP地址 renew adapter 刷新指定网络适配器的IP地址 flushdns 清除DNS解析缓存 registerdns 刷新所有DHCP租用和重新注册DNS名称 displaydns 显示DNS解析缓存内容 all 该命令能为DNS和WINS服务器显示它已配置且所要使用的附加信息 如IP地址等 并显示本地网卡的物理地址 MAC 如果IP地址是从DHCP服务器租用来的 Ipconfig all命令还将显示DHCP服务器的IP地址和租用地址的预计失效日期 另外 Ipconfig命令不带任何参数时 为每个已经配置的接口显示其IP地址 子网掩码和默认网关 3 9 4arp命令 arp命令通常用来检查和刷新ARP缓存 ARP缓存中包含一个或多个表 它们用于存储IP地址及其经过解析的以太网或令牌环物理地址 计算机上安装的每一个以太网或令牌环网络适配器都有自己单独的表 使用arp a命令 可显示ARP缓存的当前内容 用户能够查看本地计算机或另一台计算机的ARP高速缓存中的当前内容 使用arp d 命令 可以刷新ARP缓存 也可用人工方式输入静态的网卡物理与IP地址 用户可使用这种方式为缺省网关和本地服务器等常用主机进行这项工作 arp命令格式 命令格式如下 arp a InetAddr N IfaceAddr NIfaceAddr dInetAddr IfaceAddr sInetAddrEtherAddr IfaceAddr 参数说明如下 a InetAddr NIfaceAddr 显示所有接口的当前ARP缓存表 要显示特定IP地址的ARP缓存项 请使用带有InetAddr参数的arp a 此处的InetAddr代表IP地址 要显示特定接口的ARP缓存表 请将 NIfaceAddr参数与 a参数一起使用 此处的IfaceAddr代表指派给该接口的IP地址 N参数区分大小写 dInetAddr IfaceAddr 删除指定的IP地址项 此处的InetAddr代表IP地址 对于指定的接口 要删除表中的某项 请使用IfaceAddr参数 此处的IfaceAddr代表指派给该接口的IP地址 要删除所有项 请使用星号 通配符代替InetAddr sInetAddrEtherAddr IfaceAddr 向ARP缓存添加可将IP地址为InetAddr解析成物理地址EtherAddr的静态项 要向指定接口的表添加静态ARP缓存项 请使用IfaceAddr参数 此处的IfaceAddr代表指派给该接口的IP地址 在命令提示符下显示帮助 arp命令应用实例 例如 1 要显示所有接口的ARP缓存表 可键入 arp a 2 对于指派的IP地址为172 16 2 189的接口 要显示其ARP缓存表 可键入 arp a N172 16 2 189 3 要添加将IP地址172 16 2 203解析成物理地址01 AE 9A 6B 3A DC的静态ARP缓存项 可键入 arp s172 16 2 20301 AE 9A 6B 3A DC 3 9 5tracert命令 如果有网络连通性问题 可以使用tracert命令来检查到达的目标IP地址的路径并记录结果 tracert命令显示用于将数据包从计算机传递到目标位置的一组IP路由器 以及每个跃点所需的时间 如果数据包不能传递到目标 tracert命令将显示成功转发数据包的最后一个路由器 Tracert的使用 Tracert的使用很简单 只需要在tracert后面跟一个IP地址或URL Tracert会进行相应的域名转换 命令格式如下 tracert d hmaximumhops jhost list wtimeout target name参数说明如下 d 指定不将IP地址解析到主机名称 hmaximumhops 指定跃点数以跟踪到称为目的主机的路由 jhost list 指定Tracert实用程序数据包所采用路径中的路由器接口列表 wtimeout 等待timeout为每次回复所指定的毫秒数 target name 目标主机的名称或IP地址 Tracert的使用 例如在上网时 想知道从你的计算机是通过何种路径访问到新浪主页的 可在MS DOS方式下 输入命令 它可以让用户知道 本地计算机与目的主机在网络上距离有多远 要经过几步才能到达