第三课_TCPIP协议及IP地址
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计算机网络中的TCPIP协议计算机网络中的TCPIP协议是一种基于互联网通信的协议套件。
它由两个独立的协议组成,分别是传输层协议TCP(Transmission Control Protocol)和网络层协议IP(Internet Protocol)。
这两个协议相互配合,共同实现数据在网络中的传输和路由功能。
一、TCP/IP协议的起源和发展TCP/IP协议套件起源于20世纪70年代的美国,当时主要用于军事和科研领域的计算机网络。
随着互联网的迅猛发展,TCP/IP协议逐渐成为网络通信的标准,广泛应用于全球范围内的计算机网络中。
二、TCP/IP协议的基本原理TCP/IP协议是一种面向连接的协议,主要用于保证数据在传输过程中的可靠性和完整性。
它通过数据分段和流量控制等机制,确保数据能够有效地从发送方传输到接收方。
同时,TCP/IP协议也支持多种应用层协议,如HTTP、FTP、SMTP等,使得不同类型的数据能够在网络中得到传输和处理。
三、TCP/IP协议的分层结构TCPIP协议按照不同的功能划分为四个层次,分别是物理层、数据链路层、网络层和传输层。
物理层主要负责将数据转化为适合传输的信号,数据链路层实现数据的分组和传输,网络层负责数据的路由和转发,传输层则负责数据的可靠传输和错误控制。
四、TCP/IP协议的工作原理TCP/IP协议的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:首先,应用层将数据传输给传输层,传输层通过将数据分段,并为每个数据段加上序号和检验码等信息,以确保数据的完整性和正确性;接着,网络层将传输层的数据段封装成IP包,并通过路由选择算法确定数据包的传输路径;最后,数据链路层将IP包封装成帧,并利用物理层的传输介质将数据发送给接收方。
五、TCP/IP协议的优势和应用TCP/IP协议具有以下几个优势:首先,它是一种开放标准,可以用于不同类型的计算机和操作系统;其次,TCP/IP协议具有较强的可靠性和可扩展性,能够应对复杂的网络环境;此外,TCP/IP协议还支持多种应用层协议,使得不同种类的数据都能够在网络中传输和处理。
TCPIP地址理解TCP/IP地址理解及通过IP地址获取的信息⼀、TCP/IP是获得最⼴泛⽀持的通信协议集合。
是协议族,即包括⼀系列的协议。
1. 包括⼤量Internet应⽤中的标准协议;2. ⽀持跨⽹络架构、跨操作系统平台的数据通讯;⼆、主机与主机之间的通讯的三要素:1. Ip地址(IP address)2. ⼦⽹掩码(subnet mask)3. IP路由(IP router)三、IP地址版本1. IPv4: IPv4地址由32位⼆进制组成(32bit): ⽬前最为常⽤2. IPv6: IPv6地址由128位⼆进制组成(128bit): 未来的趋势四、IP地址的组成:⽹络位 + 主机位1. 通过掩码来确定IP地址的⽹络位部分和主机位部分2. 192.168.10.1 255.255.255.03. 192.168.10.21 255.255.255.0五、IP地址分类A类、B类、C类⽤于⼀般的计算机⽹络:1. A类:1-127 (⽹.主.主.主)255.0.0.02. B类:128-191 (⽹.⽹.主.主)255.255.0.03. C类:192-223 (⽹.⽹.⽹.主)255.255.255.0D类、E类⽤与组播和科研1. D类:224-239 (组播)2. E类:240-254 (科研)六、根据使⽤范围区分:1. 公有地址:可以在互联⽹上合法使⽤,需要向NIC付费申请;2. 私有地址:预留给企业内部使⽤,不需要付费3. 回环地址:测试本机TCP/IP专⽤(127.0.0.1~127.255.255.254)以下为私有IP地址:(除此以外为公⽤IP地址)类别私有IP范围A类10.0.01~10.255.255.254B类172.16.0.1~172.31.255.255C类192.168.0.1~192.168.255.254七、⽹关1. 从⼀个⽹络连接另⼀个⽹络的“关⼝”2. 通常是⼀台路由器,或防⽕墙,⼜或者是接⼊服务器的地址⼋、通过PING对⽅IP地址,获取TTL值,来判断对⽅主机的操作系统类型TTL(Time To Live,⽣存时间)是IP协议包中的⼀个值,当我们使⽤Ping命令进⾏⽹络连通测试或者是测试⽹速的时候,本地计算机会向⽬的主机发送数据包,但是有的数据包会因为⼀些特殊的原因不能正常传送到⽬的主机,如果没有设置TTL值的话,数据包会⼀直在⽹络上⾯传送,浪费⽹络资源。
tcp ip协议原理
TCP/IP协议原理是互联网传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP)的组合,是用于在互联网上进行数据传输和通信的基本协议。
TCP协议是一种可靠的、面向连接的协议,它负责将数据分割成称为数据包的小块,并确保它们被正确地发送和接收。
TCP使用三次握手的过程来建立连接,即发送方发送一个请求连接的数据包,接收方返回确认连接的数据包,最后发送方再次确认连接。
一旦连接建立,数据可以在两个实体之间进行双向通信。
IP协议是一种无连接的协议,它负责将数据包从源主机传递到目标主机。
IP协议使用IP地址来唯一标识每个主机和路由器,通过将数据包分组并添加路由信息,使其在互联网上的正确路径上传输。
每个数据包都包含一个源IP地址和一个目标IP地址,以便在网络上进行正确的路由。
TCP/IP协议的工作流程如下:
1. 数据被封装为多个数据包,每个数据包都包含了源IP地址和目标IP地址。
2. 数据包经过本地的网络接口,传递到本地的网络设备。
3. 数据包通过本地网络设备进入互联网,经过交换机、路由器等设备进行传输。
4. 数据包通过多个网络设备的路由选择机制,最终到达目标主机。
5. 数据包经过目标主机的网络接口,传递到目标主机的网络设
备。
6. 数据包根据目标IP地址被交付给接收方的应用程序。
在整个过程中,TCP协议负责保证数据包的可靠传输,通过确认和重传机制来确保数据的完整性和可靠性。
IP协议负责将数据包从源主机传送到目标主机,并进行路由选择。
通过TCP/IP协议,互联网上的不同主机可以进行可靠的数据通信,实现了全球范围内的信息交流和共享。
TCPIP协议详解TCP/IP协议详解TCP/IP协议是互联网最常用的协议之一,它负责网络中数据的传输和通信。
本文将详细讲解TCP/IP协议的基本概念、架构和各层的功能。
一、引言随着互联网的不断发展,TCP/IP协议被广泛应用于各种网络环境中。
它是一个开放的协议,能够支持多种不同的网络设备和操作系统之间的通信。
二、TCP/IP协议的层次结构TCP/IP协议采用分层的设计结构,共分为四层,分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
下面将对每一层进行详细介绍。
2.1 网络接口层网络接口层是TCP/IP协议的最底层,它负责处理网络物理接口和网络设备之间的通信。
主要包括硬件驱动程序、网络数据帧的封装和解封装等功能。
2.2 网络层网络层是建立在网络接口层之上的一层,它主要负责数据包的路由和转发。
在网络层中,使用IP地址来标识网络中的设备,并通过路由器来实现数据包的转发。
2.3 传输层传输层是TCP/IP协议的核心层,它提供可靠的数据传输和面向连接的通信服务。
在传输层中,有两个主要的协议,即传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
2.4 应用层应用层是TCP/IP协议的最高层,它提供各种网络应用程序之间的通信服务。
在应用层中,有很多常见的协议,比如HTTP、FTP、SMTP等。
三、TCP/IP协议的工作原理TCP/IP协议是通过数据包来进行通信的。
发送端将数据按照一定的格式封装成数据包,然后通过网络传输到接收端,接收端再解析数据包并进行相应的处理。
TCP/IP协议的传输方式可以分为面向连接和面向无连接两种。
面向连接的传输方式是指在发送数据之前,需要先在发送端和接收端之间建立一个连接,然后再进行数据传输。
而面向无连接的传输方式则不需要建立连接,直接进行数据传输。
四、TCP/IP协议的优缺点TCP/IP协议作为互联网最主要的协议之一,具有许多优点。
首先,它是一个非常健壮和可靠的协议,能够提供稳定的数据传输服务。
初中信息技术《TCPIP协议》教案教案名称:初中信息技术《TCP/IP协议》教学目标:1.了解TCP/IP协议的基本概念和特点。
2.掌握TCP/IP协议的工作原理和基本功能。
3.能够应用TCP/IP协议进行网络通信和数据传输。
4.培养学生的信息技术应用能力和问题解决能力。
教学重点:1.TCP/IP协议的基本概念和特点。
2.TCP/IP协议的工作原理和基本功能。
3.TCP/IP协议的应用实践。
教学难点:1.TCP/IP协议的工作原理和基本功能的理解和掌握。
2.TCP/IP协议的应用实践的能力培养。
教学方法:讲授法、实践操作法、讨论法、案例分析法。
教学内容及教学步骤:第一课时:TCP/IP协议的基本概念和特点1.导入(10分钟)教师通过展示互联网的发展历程和普及程度,引导学生了解互联网的重要性和网络通信的需求。
2.教学(20分钟)2.1讲解TCP/IP协议的概念和历史背景。
2.2引导学生了解TCP/IP协议的特点,如面向连接、可靠性、灵活性等。
3.案例分析(10分钟)老师提供一个案例,让学生分析并总结TCP/IP协议在其中的应用,并讨论TCP/IP协议的优势和不足。
第二课时:TCP/IP协议的工作原理和基本功能1.导入(10分钟)复习上一节课的内容,引导学生回顾TCP/IP协议的基本概念和特点。
2.教学(30分钟)2.1讲解TCP/IP协议的工作原理,包括IP地址和端口号的作用,数据传输的过程等。
2.2介绍TCP/IP协议的基本功能,如分组、分段、路由等。
3.实践操作(20分钟)学生根据教师提供的实验指导,进行TCP/IP协议配置和网络通信的实践操作。
第三课时:TCP/IP协议的应用实践1.导入(5分钟)复习上一节课的内容,引导学生回顾TCP/IP协议的工作原理和基本功能。
2.案例分析(20分钟)学生根据教师提供的案例,分析其中涉及的网络通信需求,设计并实施TCP/IP协议的应用方案。
3.讨论与总结(15分钟)学生讨论各自设计的应用方案,并结合实际情况分析TCP/IP协议的应用优势和不足。
TCPIP协议是什么TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是一组规定了互联网通信协议的标准。
它是互联网中最基本、最重要的协议,负责确保数据的完整性、准确性和可靠性。
本文将详细介绍TCP/IP协议的背景、原理、结构和应用。
一、背景在20世纪60年代,美国国防部的高级研究计划局(ARPA)为了保证军事间的通信网络能够在部分节点被摧毁时依然能够正常工作,决定研究一种分布式的、能自主传输数据的通信网络,这就是互联网的雏形。
最初的互联网由多个网络互联而成,在这些网络中,每个网络都有自己独特的规则和协议。
为了实现不同网络之间的互联,ARPA的研究人员发明了一种新的协议,即TCP/IP。
随着时间的推移,TCP/IP协议逐渐被互联网采用,并成为全球互联网的基础。
二、原理1.分层架构TCP/IP协议采用了分层架构,总共分为四层。
从底层到顶层分别是:网络接口层、网络层、传输层和应用层。
这样的架构可以逐层对数据进行处理和传输,提高网络的可靠性和效率。
2.报文格式TCP/IP协议使用了特定的报文格式。
每一层负责添加或删除一些特定的信息,以便传输和接收数据。
在网络层,IP协议负责将数据封装成IP数据包,然后通过路由器将数据发送到目的地。
在传输层,TCP协议负责将数据划分为多个数据段,并且为每个数据段加上序号和检验码,保证数据的完整性和可靠性。
三、结构1. 网络接口层(Network Interface Layer)网络接口层用来处理物理连接层的细节,主要负责将数据转换成适合在物理网络上传输的格式。
它定义了如何封装和解封装数据。
2. 网络层(Internet Layer)网络层负责定义了数据在不同网络之间的传输方式,最重要的协议是IP协议。
IP协议使用了IP地址来唯一标识每个设备,通过它可以找到数据包的目标设备。
3. 传输层(Transport Layer)传输层是TCP/IP协议中的核心层。
一、TCP/IP协议---因特网的互联基础TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简写,中文译名为传输控制协议/因特网互联协议。
TCP/IP是一个四层的分层体系结构。
TCP/IP 定义了计算机如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。
这个协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础,简单地说,就是由传输层的TCP协议和网络层的IP协议组成的。
高层为传输控制协议,它负责聚集信息或把文件分组打包。
低层是网际协议,它处理每个包的地址部分,使这些包正确的到达目的地。
学业水平考试例题:(1)TCP/IP协议共分几层( )A. 2B. 3C. 4D. 5(2)OSI参考模型和TCP/IP协议体系分别分成几层 ( )A. 7和7B. 4和7C. 7和4D. 4和4(3)因特网使用的互联协议是( )A. IPX协议B. IP协议C. AppleTalk协议D. NetBEUI协议(4)网络协议是支撑网络运行的通信规则,因特网上最基本的通信协议是( )A. FTP协议B. TCP/IP协议C. UDP协议D. POP3协议二、IP 地址(1)IP 地址是互联网计算机的唯一标识,类似于每个人都有一个身份证号码一样。
TCP/IP 协议是按照IP 地址来识别计算机并传输数据的。
IP 地址的取得必须向因特网域名与地址管理机构(ICANN :Internet Corporation for Assigned Names and Numbers )申请才能获得。
IP 地址由32位二进制数构成,每8位一组,共占用4个字节。
例如: 11001010.01111111.00010010.00101101为方便起见,将IP 地址表示为4段十进制数字,每段数字用下圆点“.”分隔。
格式为:hhh.hhh.hhh.hhh hhh 在0~255之间取值 如:201.127.18.45(2)IP 地址的四段分成两部分:主机地址区域和主机所在的网络地址区域。
什么是TCPIP协议?应如何设置IP地址?TCP/IP协议介绍TCP/IP的通讯协议这部分简要介绍一下TCP/IP的内部结构,为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。
TCP/IP协议组之所以流行,部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议(例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口)之上。
确切地说,TCP/IP协议是一组包括TCP协议和IP协议,UDP(User Datagram Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol)协议和其他一些协议的协议组。
TCP/IP整体构架概述TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。
传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。
该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。
这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。
而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。
这4层分别为:应用层:应用程序间沟通的层,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,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和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,并且确定数据已被送达并接收。
互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。
网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据。
TCP/IP中的协议以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能,都是如何工作的:1. IP网际协议IP是TCP/IP的心脏,也是网络层中最重要的协议。
TCPIP第三层协议IPIP地址IP地址使⽤的是点分⼗进制的⽅法,地址被.分割成了4个部分,每个部分8bit,整个IP地址32位。
CIDR(⽆类型域间路由 Classless Inter-Domain Routing)使⽤ / 将IP地址⼀分为⼆,前⾯部分为⽹络号,后⾯部分为主机号当拥有相同的⽹络地址,且主机号部分全为⼆进制1时,,该地址就成了该⽹段的⼴播地址当⽹络号全为⼆进制1,且主机号为0时,则是该⽹段的⼦⽹掩码IP协议IP是TCP/IP协议中最为核⼼的协议,TCP(Transmission Control Protocol 传输控制协议)、UDP(User Datagram Protocol ⽤户数据报协议)、ICMP(Internet Control Message Protocol 互联⽹控制报⽂协议)、IGMP(Internet Group Management Protocol 互联⽹组管理协议)数据都以IP数据报格式传输IP提供不可靠的、⽆连接数据报传送服务:不可靠是指IP协议不能保证IP数据报⼀定能成功到达⽬的地,但当报⽂在传输中出现错误不能到底⽬的地址时,会产⽣⼀个ICMP报⽂向源主机传达出错报告控制信息。
如果想要可靠性,需要上层协议来提供。
⽆连接IP协议不会维护任何关于后续数据报的状态信息。
且每个数据报是相互独⽴的。
因为每个数据报可以独⽴的进⾏路由选择的原因,IP数据报不⼀定会被按照发送的顺序接收协议格式IP⾸部固定是20字节,选项部分最长不超过40字节,每个部分依次是:4位版本:4为IPV4.4位⾸部长度:⾸部长度指的是⾸部占32bit字的数⽬,包括任何选项。
它是⼀个4⽐特字段,当4个⽐特全为1时,即1111(⼗进制为15)时,⾸部长度可达最长的60个字节。
服务类型(TOS):服务类型字段包括⼀个3bit的优先权字段(现在已经被忽略),4bit的TOS⼦字段和1bit未⽤位必须置0。
TCPIP协议配置参数TCP/IP协议配置参数是一组用于配置和管理TCP/IP网络的参数。
这些参数可以影响网络性能、连接稳定性和安全等方面。
下面是一些常见的TCP/IP协议配置参数:1.IP地址:IP地址是网络中设备的唯一标识符。
在TCP/IP网络中,将设备分配给一个特定的IP地址可以用于标识和定位设备。
IP地址通常包括网络地址和主机地址两部分。
2.子网掩码:子网掩码用于确定IP地址中网络地址和主机地址的边界。
通过子网掩码,可以将一个IP地址分为网络部分和主机部分,以实现子网的划分。
3.默认网关:默认网关是当一台设备要发送数据到其他网络或者子网时,根据目标IP地址和子网掩码的不同,判断是否需要将数据包发送到默认网关进行转发。
默认网关通常是设备所在子网的路由器的IP地址。
4. DNS服务器:DNS(Domain Name System)服务器用于将域名转换为IP地址。
在配置TCP/IP网络时,需要设置一个或多个DNS服务器的IP地址,以方便设备在访问互联网时能够解析域名。
5. DHCP服务器:DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)服务器用于自动分配IP地址和其他网络配置信息给客户端设备。
在TCP/IP网络中,可以使用DHCP服务器来自动分配IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器等参数。
6. ARP缓存:ARP(Address Resolution Protocol)缓存用于将IP 地址映射到MAC地址。
ARP缓存中存储了设备之间的IP地址和物理地址的对应关系,以提高数据包的转发效率。
7. 数据包传输大小:TCP/IP协议中的数据包传输大小可以通过调整MTU(Maximum Transmission Unit)参数来配置。
较大的MTU可以提高数据传输效率,但也可能导致更多的丢包情况。
8.端口号:TCP/IP中使用端口号来识别应用程序和服务。
每个应用程序或服务都可以使用一个唯一的端口号来进行通信。