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1、 1999,Cisco Systems,Inc.8-1第三章第三章第三章第三章基于基于基于基于TCP/IPTCP/IP的的的的互连网络互连网络互连网络互连网络 1999,Cisco Systems,IICND8-2通过本章的学习，要求掌握以下内容通过本章的学习，要求掌握以下内容：了解了解TCP/IP协议栈，各个分层的主要功能、协议栈，各个分层的主要功能、IP协议的应用协议的应用 掌握掌握IP地址分类，子网掩码的作用，识别网地址分类，子网掩码的作用，识别网络标识号、主机标识号，子网的数目络标识号、主机标识号，子网的数目 本章目标本章目标本章目标本章目标 1999,Cisco Systems,II
2、CND8-3早期的协议族早期的协议族全球范围全球范围TCP/IPTCP/IP介绍介绍介绍介绍主机主机InternetTCP/IP主机主机 1999,Cisco Systems,IICND8-4TCP/IP TCP/IP 协议族协议族协议族协议族7654325432应用层应用层表达层表达层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层1应用层应用层传输层传输层Internet层层数据链路层数据链路层物理层物理层1 1999,Cisco Systems,IICND8-5应用层概述应用层概述应用层概述应用层概述*路由器使用路由器使用应用层应用层传输层传输层Internet层层数
3、据链路层数据链路层物理层物理层文件传输文件传输-TFTP*-FTP*-NFSE-Mail-SMTP远程登陆远程登陆-Telnet*-rlogin*网络管理网络管理-SNMP*名称管理名称管理-DNS*1999,Cisco Systems,IICND8-6传输层概述传输层概述传输层概述传输层概述Transmission ControlProtocol(TCP)User Datagram Protocol(UDP)应用层应用层传输层传输层Internet层层数据链路层数据链路层物理层物理层面向连接面向连接非面向连接非面向连接 1999,Cisco Systems,IICND8-7端口号端口号端口号
4、端口号TCP端口号端口号FTP传输层传输层TELNETDNSSNMPTFTPSMTPUDP应用层应用层2123255369161RIP520 1999,Cisco Systems,IICND8-8TCP TCP 端口号端口号端口号端口号源端口源端口目标端口目标端口Host A102823SPDPHost ZTelnet Z目标端口目标端口=23.1999,Cisco Systems,IICND8-9TCP TCP 数据格式数据格式数据格式数据格式Source port(16)Destination port(16)Sequence number(32)Headerlength(4)Acknow
5、ledgement number(32)Reserved(6)Code bits(6)Window(16)Checksum(16)Urgent(16)Options(0 or 32 if any)Data(varies)20BytesBit 0Bit 15Bit 16Bit 31 1999,Cisco Systems,IICND8-10发送发送 SYN(seq=100 ctl=SYN)接收接收 SYNHost AHost BTCP TCP 三次握手三次握手三次握手三次握手1 1999,Cisco Systems,IICND8-11发送发送 SYN(seq=100 ctl=SYN)接收接收 SY
6、N发送发送 SYN,ACK(seq=300 ack=101 ctl=syn,ack)Host AHost B接收接收 SYN12TCP TCP 三次握手三次握手三次握手三次握手 1999,Cisco Systems,IICND8-12发送发送 SYN(seq=100 ctl=SYN)接收接收 SYN发送发送 SYN,ACK(seq=300 ack=101 ctl=syn,ack)建立会话建立会话(seq=101 ack=301 ctl=ack)Host AHost B123接收接收 SYNTCP TCP 三次握手三次握手三次握手三次握手 1999,Cisco Systems,IICND8-13
7、TCP TCP 简单确认简单确认简单确认简单确认滑动窗口滑动窗口=1发送方发送方 接收方接收方 1999,Cisco Systems,IICND8-14TCP TCP 简单确认简单确认简单确认简单确认滑动窗口滑动窗口=1发送方发送方 接收方接收方发送发送 1接收接收 1 1999,Cisco Systems,IICND8-15TCP TCP 简单确认简单确认简单确认简单确认滑动窗口滑动窗口=1发送方发送方 接收方接收方发送发送 1接收接收 1接收接收 ACK 2 发送发送 ACK 2 1999,Cisco Systems,IICND8-16TCP TCP 简单确认简单确认简单确认简单确认滑动窗
8、口滑动窗口=1发送方发送方 接收方接收方发送发送 1接收接收 1接收接收 ACK 2发送发送 ACK 2发送发送 2接收接收 2 1999,Cisco Systems,IICND8-17TCP TCP 简单确认简单确认简单确认简单确认滑动窗口滑动窗口=1发送方发送方 接收方接收方发送发送 1接收接收 1接收接收 ACK 2发送发送 ACK 2发送发送 2接收接收 2接收接收 ACK 3发送发送 ACK 3 1999,Cisco Systems,IICND8-18TCP TCP 简单确认简单确认简单确认简单确认滑动窗口滑动窗口=1发送方发送方 接收方接收方发送发送 1接收接收 1接收接收 ACK
9、 2发送发送 ACK 2发送发送 2接收接收 2接收接收 ACK 3发送发送 ACK 3发送发送 3接收接收 3 1999,Cisco Systems,IICND8-19滑动窗口滑动窗口=1发送方发送方 接收方接收方发送发送 1接收接收 1接收接收 ACK 2发送发送 ACK 2发送发送 2接收接收 2接收接收 ACK 3发送发送 ACK 3发送发送 3接收接收 3接收接收 ACK 4发送发送 ACK 4TCP TCP 简单确认简单确认简单确认简单确认 1999,Cisco Systems,IICND8-20TCP TCP 顺序号和确认号顺序号和确认号顺序号和确认号顺序号和确认号源端口源端口目
10、标端口目标端口顺序号顺序号#确认号确认号#Source Dest.Seq.Ack.102823101我发送我发送#10.1999,Cisco Systems,IICND8-21TCP 顺序号和确认号顺序号和确认号我已收到我已收到#10,现在我需要现在我需要#11.源端口源端口目标端口目标端口顺序号顺序号#确认号确认号#102823Source Dest.1010Seq.1Ack.102823Source Dest.1111Seq.1Ack.我发送我发送#10.1999,Cisco Systems,IICND8-22TCP TCP 顺序号和确认号顺序号和确认号顺序号和确认号顺序号和确认号源端口源
11、端口目标端口目标端口顺序号顺序号#确认号确认号#102823Source Dest.1111Seq.2Ack.102823Source Dest.1010Seq.1Ack.102823Source Dest.1111Seq.1Ack.我已收到我已收到#10,现在我需要现在我需要#11.我发送我发送#10.1999,Cisco Systems,IICND8-23TCP TCP 顺序号和确认号顺序号和确认号顺序号和确认号顺序号和确认号源端口源端口目标端口目标端口顺序号顺序号#确认号确认号#102823Source Dest.1111Seq.2Ack.102823Source Dest.1010Se
12、q.1Ack.102823Source Dest.1111Seq.1Ack.102823Source Dest.1212Seq.2Ack.我已收到我已收到#11,现在我需要现在我需要#12.我发送我发送#11 1999,Cisco Systems,IICND8-24TCP TCP 窗窗窗窗 口口口口发送方发送方接收方接收方 1999,Cisco Systems,IICND8-25TCP TCP 窗窗窗窗 口口口口Window size=3Send 2发送方发送方接收方接收方Window size=3Send 1Window size=3Send 3 1999,Cisco Systems,IIC
13、ND8-26Window size=3Send 2TCP TCP 窗窗窗窗 口口口口发送方发送方Window size=3Send 1Window size=3Send 3ACK 3Window size=2数据数据 3 被丢弃被丢弃接收方接收方 1999,Cisco Systems,IICND8-27Window size=3Send 2TCP TCP 窗窗窗窗 口口口口发送方发送方Window size=3Send 1Window size=3Send 3ACK 3Window size=2数据数据 3 被丢弃被丢弃Window size=3Send 4Window size=3Send
14、3接收方接收方 1999,Cisco Systems,IICND8-28Window size=3Send 2TCP TCP 窗窗窗窗 口口口口发送方发送方Window size=3Send 1Window size=3Send 3ACK 3Window size=2数据数据 3 被丢弃被丢弃Window size=3Send 4Window size=3Send 3ACK 5Window size=2接收方接收方 1999,Cisco Systems,IICND8-29没有顺序号和确认号没有顺序号和确认号UDP UDP 数据格式数据格式数据格式数据格式Source port(16)Desti
15、nation port(16)Length(16)Data(if any)1Bit 0Bit 15Bit 16Bit 31Checksum(16)8Bytes 1999,Cisco Systems,IICND8-30Internet Internet 层概述层概述层概述层概述OSI 网络层对应的是网络层对应的是TCP/IP的的internet层层Internet Protocol(IP)Internet Control MessageProtocol(ICMP)Address ResolutionProtocol(ARP)Reverse AddressResolution Protocol(R
16、ARP)应用层应用层传输层传输层Internet层层数据链路层数据链路层物理层物理层 1999,Cisco Systems,IICND8-31IP IP 数据报的格式数据报的格式数据报的格式数据报的格式Version(4)Destination IP Address(32)Options(0 or 32 if any)Data(varies if any)1Bit 0Bit 15Bit 16Bit 31HeaderLength(4)Priority&Type of Service(8)Total Length(16)Identification(16)Flags(3)Fragment offs
17、et(13)Time to live(8)Protocol(8)Header checksum(16)Source IP Address(32)20Bytes 1999,Cisco Systems,IICND8-32决定上层协议决定上层协议协议域协议域协议域协议域TransportLayerInternetLayerTCPUDPProtocolNumbersIP176 1999,Cisco Systems,IICND8-33ICMPICMP协议协议协议协议ApplicationTransportInternetData LinkPhysicalDestination UnreachableEc
18、ho(Ping)OtherICMP1 1999,Cisco Systems,IICND8-34ARPARP协议协议协议协议IP:172.16.3.2=?我需要知道我需要知道176.16.3.2的物理的物理地址地址.1999,Cisco Systems,IICND8-35ARPARP协议协议协议协议IP:172.16.3.2=?我知道你的请求，这是我我知道你的请求，这是我的物理地址的物理地址我需要知道我需要知道176.16.3.2的物理的物理地址地址.1999,Cisco Systems,IICND8-36ARPARP协议协议协议协议IP:172.16.3.2 Ethernet:0800.002
19、0.1111 IP:172.16.3.2=?我知道你的请求，这是我我知道你的请求，这是我的物理地址的物理地址我需要知道我需要知道176.16.3.2的物理的物理地址地址.1999,Cisco Systems,IICND8-37ARPARP协议协议协议协议映射映射 IP EthernetLocal ARPIP:172.16.3.2 Ethernet:0800.0020.1111 IP:172.16.3.2=?我知道你的请求，这是我我知道你的请求，这是我的物理地址的物理地址我需要知道我需要知道176.16.3.2的物理的物理地址地址.1999,Cisco Systems,IICND8-38RARP
20、RARP协议协议协议协议Ethernet:0800.0020.1111 IP=?我的地址我的地址是多少？是多少？1999,Cisco Systems,IICND8-39RARPRARP协议协议协议协议Ethernet:0800.0020.1111 IP=?我的地址我的地址是多少？是多少？我听到了广播我听到了广播你的地址是你的地址是 172.16.3.25.1999,Cisco Systems,IICND8-40RARPRARP协议协议协议协议Ethernet:0800.0020.1111 IP=?我的地址我的地址是多少？是多少？我听到了广播我听到了广播你的地址是你的地址是 172.16.3.2
21、5.1999,Cisco Systems,IICND8-41RARPRARP协议协议协议协议映射映射 Ethernet IPEthernet:0800.0020.1111 IP=?我的地址我的地址是多少？是多少？我听到了广播我听到了广播你的地址是你的地址是 172.16.3.25.1999,Cisco Systems,IICND8-42断点连接需要确定的地址断点连接需要确定的地址路径选择路径选择Location is represented by an addressTCP/IPTCP/IP地址介绍地址介绍地址介绍地址介绍SADAHDRDATA 1999,Cisco Systems,IICND
22、8-43IP 地地 址址 255255 255 255DottedDecimalMaximumNetworkHost32 bits 1999,Cisco Systems,IICND8-44IP IP 地地地地 址址址址 255255 255 255DottedDecimalMaximumNetworkHost1286432168421 11111111 11111111 11111111 11111111Binary32 bits18 916 1724 2532128643216842112864321684211286432168421 1999,Cisco Systems,IICND8-4
23、5IP IP 地地地地 址址址址 255255 255 255DottedDecimalMaximumNetworkHost1286432168421 11111111 11111111 11111111 11111111 10101100 00010000 01111010 11001100Binary32 bits 172 16 122 204ExampleDecimalExampleBinary18 916 1724 2532128643216842112864321684211286432168421 1999,Cisco Systems,IICND8-46Class A:Class
24、B:Class C:Class D:多址地址多址地址 Class E:科研用科研用IP IP 地址分类地址分类地址分类地址分类NetworkHostHostHostNetwork NetworkHostHostNetwork Network NetworkHost8 bits8 bits8 bits8 bits 1999,Cisco Systems,IICND8-47IP IP 地址分类地址分类地址分类地址分类1Class A:Bits:0NNNNNNNHostHostHost8 916 1724 2532Range(1-126)1Class B:Bits:10NNNNNNNetworkHos
25、tHost8 916 1724 2532Range(128-191)1Class C:Bits:110NNNNNNetworkNetworkHost8 916 17242532Range(192-223)1Class D:Bits:1110MMMMMulticast Group Multicast Group Multicast Group8 916 17242532Range(224-239)1999,Cisco Systems,IICND8-48主机地址主机地址主机地址主机地址E1172.161212网络网络主机主机.网络网络端口端口E0E1路由表路由表E0 1999,Cisco Syst
26、ems,IICND8-49 11111111计算可用的主机地址计算可用的主机地址计算可用的主机地址计算可用的主机地址 172 16 0 0 10101100 00010000 00000000 0000000116151413121110 987654321网络网络主机主机 00000000 00000010 11111111 11111111 11111111 11111110.00000000 00000011 11111101123655346553565536-.265534N2N-2=216-2=65534 1999,Cisco Systems,IICND8-50IPIP地址分类练习
27、地址分类练习地址分类练习地址分类练习地址地址类别类别网络网络主机主机 1999,Cisco Systems,IICND8-51IPIP地址分类练习地址分类练习地址分类练习地址分类练习（答案）（答案）（答案）（答案）地址地址类别类别网络网络主机主机ABCCBNonexistent 1999,Cisco Systems,IICND8-52不设子网的地址不设子网的地址不设子网的地址不设子网的地址.1999,Cisco Systems,IICND8-53设置子网的地址设置子网的地址设置子网的地址设置子网的地址 1999,Cisco Systems,IICND8-54子网地址子网地址子网地址子网地址E0
28、172.16网络网络网络网络端口端口E0E1新路由表新路由表 2160主机主机.E1 1999,Cisco Systems,IICND8-55子网地址子网地址子网地址子网地址E0E1172.162160网络网络主机主机.网络网络端口端口E0E1新路由表新路由表子网子网 1999,Cisco Systems,IICND8-56子网掩码子网掩码子网掩码子网掩码1721600255255002552552550IPAddressDefaultSubnetMask8-bitSubnetMaskNetworkHostNetworkHostNetworkSubnetHost“/16”表示子网掩码有表示子网
29、掩码有16位位.“/24”表示子网掩码有表示子网掩码有24位位.11111111 111111110000000000000000 1999,Cisco Systems,IICND8-57十进制和二进制的转换十进制和二进制的转换十进制和二进制的转换十进制和二进制的转换10000000=12811000000=19211100000=22411110000=24011111000=24811111100=25211111110=25411111111=255128 6432168421 1999,Cisco Systems,IICND8-5816网络网络主机主机17200101011001111
30、1111101011000001000011111111000100000000000000000000101000000000000000000000缺省情况下子网未划分缺省情况下子网未划分00000010缺省情况下的子网掩码缺省情况下的子网掩码缺省情况下的子网掩码缺省情况下的子网掩码网络号网络号 1999,Cisco Systems,IICND8-59扩展了扩展了8位地址的网络位地址的网络利用子网掩码划分子网利用子网掩码划分子网利用子网掩码划分子网利用子网掩码划分子网16网络网络主机主机 255.255.255.017220101011001111111110101100000100001
31、111111100010000111111110000001010100000000000000000000000000010子网子网网络号网络号128192224240248252254255 1999,Cisco Systems,IICND8-60利用子网掩码划分子网利用子网掩码划分子网利用子网掩码划分子网利用子网掩码划分子网网络网络主机主机 255.255.255.192101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010子网子网扩展了扩展了10位地
32、址的网络位地址的网络161722128网络号网络号128192224240248252254255128192224240248252254255 1999,Cisco Systems,IICND8-61子网掩码练习子网掩码练习子网掩码练习子网掩码练习地址地址子网掩码子网掩码类别类别子网子网 1999,Cisco Systems,IICND8-62子网掩码练习子网掩码练习子网掩码练习子网掩码练习（答案）（答案）（答案）（答案）地址地址子网掩码子网掩码类别类别子网子网BAA 1999,Cisco Systems,IICND8-63广播地址广播地址广播地址广播地址(Directed broadca
33、st)(Local network broadcast)X X(All subnets broadcast)1999,Cisco Systems,IICND8-64地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例16172216010101100000100001010000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst41 1999,Cisco Systems,IICND8-65地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010Ho
34、stMaskSubnetBroadcastLastFirst12161722160 1999,Cisco Systems,IICND8-66地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst1237161722160 1999,Cisco Systems,IICND8-67地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例10101100111111110001000011111111111111111010
35、0000110000001000000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst1234161722160 1999,Cisco Systems,IICND8-68地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例10101100111111110001000011111111111111111010000011000000100000000000001010111111HostMaskSubnetBroadcastLastFirst123456161722160 1999,Cisco Systems,IICND8-69地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例
36、地址汇总示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000010000000000000101011111110000001HostMaskSubnetBroadcastLastFirst123456161722160 1999,Cisco Systems,IICND8-70地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例101011001111111100010000111111111111111110100000110000001000000000000010101111111000000110111110HostMaskSu
37、bnetBroadcastLastFirst1234567161722160 1999,Cisco Systems,IICND8-71地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例10101100111111111010110000010000111111110001000011111111000000101010000011000000100000000000001010101100000100000000001010111111101011000001000000000010 1000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBr
38、oadcastLastFirst12345678161722160 1999,Cisco Systems,IICND8-72地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例地址汇总示例10101100111111111010110000010000111111110001000011111111000000101010000011000000100000000000001010101100000100000000001010111111101011000001000000000010 1000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadca
39、stLastFirst123456789161722160 1999,Cisco Systems,IICND8-73Eight bits of subnettingNetworkSubnetHost10101100000100000000001011111111172.16.2.121:255.255.255.0:1010110011111111Subnet:1010110000010000000100001111111100000010000000101111111101111001 0000000000000000B B类地址子网规划类地址子网规划类地址子网规划类地址子网规划Broadca
40、st:Network 1999,Cisco Systems,IICND8-74子网划分子网划分子网划分子网划分Other subnets20 子网子网5 主机主机/子网子网C类地址：类地址：1999,Cisco Systems,IICND8-7511111000NetworkSubnet Host192.168.5.121:1100000011111111Subnet:1100000010101000101010001111111100000101000001011111111101111001 01111000255.255.255.248:C C类地址子网规划类地址子网规划类地址子网规划类
41、地址子网规划Five Bits of SubnettingBroadcast:NetworkNetwork11000000101010000000010101111111 1999,Cisco Systems,IICND8-76广播地址练习广播地址练习广播地址练习广播地址练习地址地址类别类别子网子网广播地址广播地址201.222.10.60 子网掩码子网掩码15.16.193.6 128.16.32.13 153.50.6.27 1999,Cisco Systems,IICND8-77广播地址练习广播地址练习广播地址练习广播地址练习（答案）（答案）（答案）（答案）地址地址类别类别子网子网广播地
42、址广播地址201.222.10.60 C子网掩码子网掩码15.16.193.6 A128.16.32.13 B153.50.6.27 B 1999,Cisco Systems,IICND8-91本章总结本章总结完成本章的学习后，你应该能够掌握：完成本章的学习后，你应该能够掌握：了解了解TCP/IP协议族和各层的作用协议族和各层的作用划分子网，识别划分子网，识别IP地址的网络号和主机号地址的网络号和主机号 1999,Cisco Systems,IICND8-92问题回顾问题回顾1.TCP协议和协议和UDP协议有和不同？协议有和不同？2.和和IP地址为：地址为：192.168.20.1 255.255.255.240,在在同一网段的主机有哪些？同一网段的主机有哪些？