2-TCPIP(3)

实验课程名称计算机网络实验报告实验项目名称TCP/IP 协议常用网络工具的使用专业班级电子信息科学与技术08级1班学生姓名学号指导教师理学院实验时间：2010年4月22日实验名称：实验二TCP/IP协议常用网络工具的使用实验目的：●了解系统网络命令及其所代表的含义，以及所能对网络进行的操作。

●通过网络命令了解运行系统网络状态，并利用网络命令对网络进行简单的操作。

实验器材：连接到因特网的计算机，个人电脑Windows XP sp3系统。

实验内容（步骤）：学习使用windows环境下常用的网络命令：1)Ipconfig：IP地址与以太网卡硬件地址查看命令2)Ping：网络连接测试命令3)ARP：地址解析命令4)FTP：文件传输命令5)Netstat：显示协议及其端口信息和当前的TCP/IP 网络连接6)Route：控制网络路由表7)TFTP：简单文件传输命令8)Tracert：该诊断实用程序将包含不同生存时间(TTL) 值的Internet 控制消息协议(ICMP) 回显数据包发送到目标，以决定到达目标采用的路由。

9)Net：网络服务等1. ipconfigIpconfig命令应该是最最基础的命令了，主要功能就是显示用户所在主机内部的IP协议的配置信息等资料。

它的主要参数有：all：显示与TCP/IP协议相关的所有细节信息，其中包括测试的主机名、IP地址、子网掩码、节点类型、是否启用IP路由、网卡的物理地址、默认网关等。

renew all：更新全部适配器的通信配置情况，所有测试重新开始。

release all：释放全部适配器的通信配置情况。

renew n：更新第n号适配器的通信配置情况，所有测试重新开始。

命令格式是：C:\>ipconfig/（参数）分析：Windows IP 配置主机名：b5469b44b6904d3主DNS后缀：节点类型：混合IP路由已启用：否WINS代理已启用：否以太网适配器本地连接：媒体类型：媒体未连接描述：Intel(R) 82566MM Gigabit Network Connection 物理地址：00-21-85-4E-30-42以太网适配器无线网络连接：连接特定的DNS后缀：描述：802.11g Mini Card Wireless Adapter物理地址：00-1D-92-CF-AA-57DHCP已启用：是自动配置已启动：是IP地址：192.168.1.7子网掩码：255.255.255.0缺省路径：192.168.1.1DHCP服务器：192.168.1.1DNS服务器：221.13.30.242 221.13.28.234租赁通行：2010年4月26日23：19：54租赁期满：2010年4月27日23：19：542. ping命令PING命令是一个在网络中非常重要的并且常用的命令，主要是用来测试网络是否连通。

⽹络知识梳理--OSI七层⽹络与TCPIP五层⽹络架构及⼆层三层⽹络作为⼀个合格的运维⼈员，⼀定要熟悉掌握OSI七层⽹络和TCP/IP五层⽹络结构知识。

废话不多说！下⾯就逐⼀展开对这两个⽹络架构知识的说明：⼀、OSI七层⽹络协议OSI是Open System Interconnect的缩写，意为开放式系统互联。

OSI参考模型各个层次的划分遵循下列原则：1）根据不同层次的抽象分层2）每层应当有⼀个定义明确的功能3）每层功能的选择应该有助于制定⽹络协议的国际标准。

4)各层边界的选择应尽量节省跨过接⼝的通信量。

5)层数应⾜够多，以避免不同的功能混杂在同⼀层中，但也不能太多，否则体系结构会过于庞⼤6)同⼀层中的各⽹络节点都有相同的层次结构，具有同样的功能。

7)同⼀节点内相邻层之间通过接⼝(可以是逻辑接⼝)进⾏通信。

8)七层结构中的每⼀层使⽤下⼀层提供的服务，并且向其上层提供服务。

9)不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

根据以上标准，OSI参考模型分为(从上到下):物理层->数据链路层->⽹络层->传输层->会话层->表⽰层->应⽤层。

1)物理层涉及在信道上传输的原始⽐特流。

2)数据链路层的主要任务是加强物理层传输原始⽐特流的功能，使之对应的⽹络层显现为⼀条⽆错线路。

发送包把输⼊数据封装在数据帧，按顺序传送出去并处理接收⽅回送的确认帧。

3)⽹络层关系到⼦⽹的运⾏控制，其中⼀个关键问题是确认从源端到⽬的端如何选择路由。

4)传输层的基本功能是从会话层接收数据⽽且把其分成较⼩的单元传递给⽹络层。

5)会话层允许不同机器上的⽤户建⽴会话关系。

6)表⽰层⽤来完成某些特定的功能。

7)应⽤层包含着⼤量⼈们普遍需要的协议。

各层功能见下表：七层模型的每⼀层都具有清晰的特征。

基本来说:1)第七⾄第四层(应⽤层->表⽰层->会话层->传输层)处理数据源和数据⽬的地之间的端到端通信，2)第三⾄第⼀层（⽹络层->数据链路层->物理层）处理⽹络设备间的通信。

TCP-IP详解学习笔记TCP/IP详解学习笔记基本概念为什么会有TCP/IP协议在世界上各地，各种各样的电脑运⾏着各⾃不同的操作系统为⼤家服务，这些电脑在表达同⼀种信息的时候所使⽤的⽅法是千差万别。

就好像圣经中上帝打乱了各地⼈的⼝⾳，让他们⽆法合作⼀样。

计算机使⽤者意识到，计算机只是单兵作战并不会发挥太⼤的作⽤。

只有把它们联合起来，电脑才会发挥出它最⼤的潜⼒。

于是⼈们就想⽅设法的⽤电线把电脑连接到了⼀起。

但是简单的连到⼀起是远远不够的，就好像语⾔不同的两个⼈互相见了⾯，完全不能交流信息。

因⽽他们需要定义⼀些共通的东西来进⾏交流，TCP/IP就是为此⽽⽣。

TCP/IP不是⼀个协议，⽽是⼀个协议族的统称。

⾥⾯包括了IP协议，IMCP协议，TCP协议，以及我们更加熟悉的http、ftp、pop3协议等等。

电脑有了这些，就好像学会了外语⼀样，就可以和其他的计算机终端做⾃由的交流了。

TCP/IP协议分层提到协议分层，我们很容易联想到ISO-OSI的七层协议经典架构，但是TCP/IP协议族的结构则稍有不同。

如图所⽰TCP/IP协议族按照层次由上到下，层层包装。

最上⾯的就是应⽤层了，这⾥⾯有http，ftp,等等我们熟悉的协议。

⽽第⼆层则是传输层，著名的TCP和UDP协议就在这个层次（不要告诉我你没⽤过udp玩星际）。

第三层是⽹络层，IP协议就在这⾥，它负责对数据加上IP 地址和其他的数据（后⾯会讲到）以确定传输的⽬标。

第四层是叫数据链路层，这个层次为待传送的数据加⼊⼀个以太⽹协议头，并进⾏CRC编码，为最后的数据传输做准备。

再往下则是硬件层次了，负责⽹络的传输，这个层次的定义包括⽹线的制式，⽹卡的定义等等（这些我们就不⽤关⼼了，我们也不做⽹卡），所以有些书并不把这个层次放在tcp/ip协议族⾥⾯，因为它⼏乎和tcp/ip协议的编写者没有任何的关系。

发送协议的主机从上⾃下将数据按照协议封装，⽽接收数据的主机则按照协议从得到的数据包解开，最后拿到需要的数据。

tcpip协议名词解释
TCP/IP协议是一种网络通信协议，它是互联网和许多企业内部
网络所采用的主要协议之一。

TCP/IP代表传输控制协议/互联网协议。

它由两个主要协议组成，传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）。

传输控制协议（TCP）负责在网络上可靠地传输数据。

它将数据
分割成小的数据包，并确保它们能够在网络上安全地到达目的地。

TCP还负责在数据传输过程中进行错误检测和纠正，以确保数据的
完整性。

互联网协议（IP）负责在网络上寻址和路由数据包。

它定义了
数据包的格式以及它们在网络上的传输方式。

IP协议使得数据包能
够在不同的网络之间进行传输，同时确保它们能够最终到达目的地。

除了TCP和IP之外，TCP/IP协议还包括许多其他的协议，如
用户数据报协议（UDP）、互联网控制消息协议（ICMP）等，它们共
同构成了整个网络通信体系结构。

总的来说，TCP/IP协议是一种用于在网络上进行数据通信的标
准化协议，它为互联网和许多企业网络的正常运行提供了基础。

通过TCP/IP协议，不同的设备和网络能够互相通信和交换数据，从而构成了全球范围内的网络互联。

计算机中的计算机网络中的TCPIP协议有哪些层次计算机中的计算机网络中的TCP/IP协议有哪些层次计算机网络是指将多台计算机连接在一起，以便它们能够相互通信和交换信息的系统。

而在计算机网络中，TCP/IP协议是一种常用的网络通信协议，它被广泛应用于互联网和局域网中。

TCP/IP协议栈由不同的层次组成，每个层次负责不同的数据处理和传输任务。

本文将介绍TCP/IP协议的各个层次及其功能。

1. 应用层（Application Layer）应用层是TCP/IP协议栈中最上层的层次。

它提供了各种网络应用和服务，例如电子邮件、文件传输、远程登录以及网页浏览等。

应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP等，它们为不同类型的应用程序提供了相应的服务和功能。

2. 传输层（Transport Layer）传输层负责提供可靠的数据传输服务，并确保数据的正确性和完整性。

其主要任务是将应用层传递下来的数据划分为合适的数据包，并将这些数据包传送给网络层。

同时，传输层还负责在数据传输中进行错误恢复和拥塞控制。

常见的传输层协议有TCP和UDP。

3. 网络层（Network Layer）网络层是TCP/IP协议栈中的中间层，它主要负责实现数据的路由选择和转发。

网络层将传输层传递下来的数据包添加IP地址，并通过路由选择算法将数据包发送到目标主机。

网络层的核心协议是IP协议。

4. 数据链路层（Data Link Layer）数据链路层负责将网络层传递下来的数据包划分为合适的帧，并进行物理地址寻址和差错控制。

它在物理层之上提供了可靠的数据传输服务。

数据链路层的协议包括以太网协议、WiFi协议等。

5. 物理层（Physical Layer）物理层是TCP/IP协议栈中最底层的层次，它负责实现数据在物理媒介上的传输和接收。

物理层将数字数据转换为模拟信号，并通过物理介质进行传输，例如通过网线、光缆等。

物理层的协议包括Ethernet、DSL等。

TCP /IP四层模型TCP/IP就是一组协议得代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇。

TC P /IP协议簇分为四层,IP位于协议簇得第二层（对应OS I得第三层），TCP位于协议簇得第三层（对应OSI得第四层）。

TCP/ I P通讯协议采用了4层得层级结构，每一层都呼叫它得下一层所提供得网络来完成自己得需求。

这4层分别为：应用层:应用程序间沟通得层,如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。

传输层:在此层中，它提供了节点间得数据传送服务，如传输控制协议（TCP）.用户数据报协议（UDP）等，TCP与UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据，并且确左数据已被送达并接收。

互连网络层:负责提供基本得数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目得主机（但不检查就是否被正确接收），如网际协议（1 P）。

网络接口层:对实际得网络媒体得管理，泄义如何使用实际网络（如Ether net、Seri a 1 Line等）来传送数据。

0 S I七层模型OSI（Open s y stem I n t erconn e ction,开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，就是一个逻辑上得泄义，一个规范，它把网络从逻借上分为了7层。

每一层都有相关、相对应得物理设备，比如路由器，交换机。

OSI七层模型就是一种框架性得设讣方法，建立七层模型得主要目得就是为解决异种网络互连时所遇到得兼容性问题，其最主要得功能使就就是帮助不同类型得主机实现数据传输。

它得最大优点就是将服务、接口与协议这三个概念明确地区分开来，通过七个层次化得结构模型使不同得系统不同得网络之间实现可靠得通讯。

图1 osi 七层结构模型优点建立七层模型得主要目得就是为解决异种网络互连时所遇到得兼容性问题。

它得最大 优点就是将服务、接口与协议这三个概念明确地区分开来:服务说明某一层为上一层提供一 些什么功能，接口说明上一层如何使用下层得服务,而协议涉及如何实现本层得服务;这样各 层之间具有很强得独立性，互连网络中各实体采用什么样得协议就是没有限制得，只要向上 提供相同得服务并且不改变相邻层得接口就可以了。

第二章TCP/IP协议2.1TCP/IP协议的功能及其内部关系2.1.1TCP/IP协议的功能TCP/IP协议是Internet的基础，在第一章中我们已对其标准及标准的形成方式、管理机构作了介绍，但由于TCP/IP协议已成为事实上的国际标准，几乎每一个从事网络及通信方面工作的专业人员，都必须掌握TCP/IP协议的体系结构和一些基本、常用的协议。

并且掌握TCP/IP协议的应用接口、调用工具和测试软件，才能从事网络构建、测试、故障排除、网络管理等工作。

可以说，没有TCP/IP协议的开放性、没有IP层的协议，也就没有Internet今日的辉煌，更没有IP网络的未来。

因此我们首先要认识网间网的实质：要解决异种网的通信问题。

隐藏网络细节，向用户提供一致的通信服务，最终实现网络的互联。

实现互联的方法有两种：利用应用程序或利用操作系统。

要达到此目的，就需要在低层网络技术与高层应用程序之间增加一个中间层软件，以便抽象和屏蔽硬件细节，向用户提供通用网络服务。

如此互联的一个一致性的大网，即网间网。

正是有了这样一个人为的网间网层．．．．．．．，我们才能在此基础上去构建不同网络的互通及融合，以形成IP的网络。

而构筑此网间网层的实现方式就是数据的封装和拆．．．．．．．．．．．．．．．．．封（即数据的打包和拆包）．．。

通过打包构成共同认知的数据来构成互通；通过拆包变成上层认知的数据格式交给不同的业务或服务处理。

TCP/IP协议的主要功能简单归纳如下：▲应用层：向用户提供一组常用的应用程序，如文件传输、电子邮件等。

▲传输层:提供应用程序间（即端到端）的通信。

格式化信息流；提供可靠传输（TCP）。

▲网间网层（IP层）：1、处理来自传输层的分组发送请求：收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择到信宿的路径，将数据报发往适当的网络端口；2、处理输入数据报：首先检查其合法性，然后寻径若已到达信宿，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；若该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报；3、处理ICMP报文，处理路径、流控、拥塞等问题。

TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议注：⽹络体系结构是分层的体系结构，学术派标准OSI参考模型有七层，⽽⼯业标准TCP/IP模型有四层。

后者成为了事实上的标准，在介绍时通常分为5层来叙述但应注意TCP/IP模型实际上只有四层。

1、TCP/IP模型（1）物理层物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，⽽提供具有机械的，电⼦的，功能的和规范的特性，确保原始的数据可在各种物理媒体上传输，为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。

（2）数据链路层主要提供链路控制（同步，异步，⼆进制，HDLC），差错控制（重发机制），流量控制（窗⼝机制）1） MAC：媒体接⼊控制，主要功能是调度，把逻辑信道映射到传输信道，负责根据逻辑信道的瞬时源速率为各个传输信道选择适当的传输格式。

MAC层主要有3类逻辑实体，第⼀类是MAC-b，负责处理⼴播信道数据；第⼆类是MAC-c，负责处理公共信道数据；第三类是MAC-d，负责处理专⽤信道数据。

2）RLC：⽆线链路控制，不仅能载控制⾯的数据，⽽且也承载⽤户⾯的数据。

RLC⼦层有三种⼯作模式，分别是透明模式、⾮确认模式和确认模式，针对不同的业务采⽤不同的模式。

3）BMC：⼴播/组播控制，负责控制多播/组播业务。

4）PDCP：分组数据汇聚协议，负责对IP包的报头进⾏压缩和解压缩，以提⾼空中接⼝⽆线资源的利⽤率。

（3）⽹络层提供阻塞控制，路由选择（静态路由，动态路由）等1）IP：IP协议提供不可靠、⽆连接的传送服务。

IP协议的主要功能有：⽆连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。

IP地址是重要概念2）ARP：地址解析协议。

基本功能就是通过⽬标设备的IP地址，查询⽬标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进⾏。

以太⽹中的数据帧从⼀个主机到达⽹内的另⼀台主机是根据48位的以太⽹地址（硬件地址）来确定接⼝的，⽽不是根据32位的IP地址。

TCPIP三次握⼿协议⼀、简介三次握⼿协议指的是在发送数据的准备阶段，服务器端和客户端之间需要进⾏三次交互，OSI参考模型中的⽹络层，在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采⽤三次握⼿建⽴⼀个连接⼆、流程说明：第⼀次握⼿：建⽴连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进⼊SYN_SEND状态，等待服务器确认；第⼆次握⼿：服务器收到syn包，必须确认客户的syn（ack=j+1），同时⾃⼰也发送⼀个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进⼊SYN_RECV状态第三次握⼿： 客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进⼊ESTABLISHED状态，完成三次握⼿。

三、⼯作原理：参考以下的流程交互图，⽐较清晰：四、重要概念：未连接队列：在三次握⼿协议中，服务器维护⼀个未连接队列，该队列为每个客户端的SYN包（syn=j）开设⼀个条⽬，该条⽬表明服务器已收到SYN包，并向客户发出确认，正在等待客户的确认包。

这些条⽬所标识的连接在服务器处于Syn_RECV状态，当服务器收到客户的确认包时，删除该条⽬，服务器进⼊ESTABLISHED状态。

SYN-ACK 重传次数：服务器发送完SYN－ACK包，如果未收到客户确认包，服务器进⾏⾸次重传，等待⼀段时间仍未收到客户确认包，进⾏第⼆次重传，如果重传次数超过系统规定的最⼤重传次数，系统将该连接信息从半连接队列中删除。

注意，每次重传等待的时间不⼀定相同。

半连接存活时间：是指半连接队列的条⽬存活的最长时间，也即服务从收到SYN包到确认这个报⽂⽆效的最长时间，该时间值是所有重传请求包的最长等待时间总和。

有时我们也称半连接存活时间为Timeout时间、SYN_RECV存活时间五、防范攻击：SYN FLOOD当客户端和服务器在⽹络中使⽤TCP协议发起会话时，在服务器内存中会开辟⼀⼩块缓冲区来处理会话过程中消息的“握⼿”交换。

TCP/IP四层模型TCP/IP参考模型ISO制定的OSI参考模型的过于庞大、复杂招致了许多批评。

与此对照，由技术人员自己开发的TCP/IP协议栈获得了更为广泛的应用。

如图2-1所示，是TCP/IP参考模型和OSI 参考模型的对比示意图。

图2-1 TCP/IP参考模型2.1TCP/IP参考模型的层次结构TCP/IP协议栈是美国国防部高级研究计划局计算机网（Advanced Research Projects Agency Network，ARPANET）和其后继因特网使用的参考模型。

ARPANET是由美国国防部（U.S．Department of Defense，DoD）赞助的研究网络。

最初，它只连接了美国境内的四所大学。

随后的几年中，它通过租用的电话线连接了数百所大学和政府部门。

最终ARPANET发展成为全球规模最大的互连网络-因特网。

最初的ARPANET于1990年永久性地关闭。

TCP/IP参考模型分为四个层次：应用层、传输层、网络互连层和主机到网络层。

如图2-2所示。

图2-2 TCP/IP参考模型的层次结构在TCP/IP参考模型中，去掉了OSI参考模型中的会话层和表示层（这两层的功能被合并到应用层实现）。

同时将OSI参考模型中的数据链路层和物理层合并为主机到网络层。

下面，分别介绍各层的主要功能。

1、主机到网络层实际上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其上层-网络互连层一个访问接口，以便在其上传递IP分组。

由于这一层次未被定义，所以其具体的实现方法将随着网络类型的不同而不同。

2、网络互连层网络互连层是整个TCP/IP协议栈的核心。

它的功能是把分组发往目标网络或主机。

同时，为了尽快地发送分组，可能需要沿不同的路径同时进行分组传递。

因此，分组到达的顺序和发送的顺序可能不同，这就需要上层必须对分组进行排序。

网络互连层定义了分组格式和协议，即IP协议（Internet Protocol）。