5、OSI参考模型对等层通信结构图 图1-9
6、几个简称 ISO ANSI ITU EIA IEEE
OSI/RM(OSI) CCITT
(二)TCP/IP网络协议 1、源来
是美国国防部高级计划研究局为了实现ARPANET而开发的。 2、概念
(1) 网络体系结构即网络层次模型与各层协议的集合。 (2) 协议:是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。
由三个组成部分:语法、语义和时序(同步) 语法规定了通信双方“如何讲”,即确定用户数据与控制信息的结构与格式。
语义规定通信双方准备“讲什么”,即需要发出何种控制信息,以及完成的动作与做出的响应。
时序规定双方“何时进行通信”,即对事件实现顺序的详细说明。
(3) TCP/IP是一组协议的代名词,是Internet协议簇。
TCP传输控制协议 IP网络互联协议(网际协议) 注:OSI和TCP/IP均采用层次结构。 3、TCP/IP的四层模型体系(重点)
(1) 体系结构 图1-10
(2) 各层的功能
A、 应用层
功能: a、 是最高层,第4层,提供了若干应用程序用户调用。
b、应用程序利用传输层提供的服务,发送或接收数据。 c、 数据的形式可以是一串报文,也可看成是一种字节流。 d、属于资源子网。 包含的协议:
SMTP(简单邮件传输协议,负责发送邮件) POP(邮局协议,负责接收邮件) DNS(域名解析系统) FTP(文件传输协议)
TELNET(远程登录协议) HTTP等(超文本传输协议) B、 传输层
功能:
a. 第3层,提供可靠的端到端通信。
b. 保证传输可靠、不乱序,并进行流控制。 c. 接收就具有确认和请求重发功能。 d. 把数据分成报文组,并传给下一层。 e. 属于通信子网 包含的协议:
TCP(传输控制协议)
UDP(用户数据包,是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务;作用是将网络数据流量压缩成数据包的形式。)
NVP(网络语音协议) C、 网际层
功能: a、 第2层,把传输层送来的报文分组封装成IP数据包,加上IP
报头,使用路由算法,确定是把此数据包直接送交到主机还是发给下一个网关,把数据包交给网络接口层发送出去。 b、 属于通信子网 包含的协议:
IP(互联网协议,网际协议,是支持网与网互联的数据协议。规定了计算机在通信时必须遵循的规则的全部细节。)
ICMP(网间控制报文协议,允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。作用是提供针对网络层的错误诊断、拥塞控制、路径控制、查询服务四项大的功能。)
ARP(地址解析协议,是获取物理地址的一个TCP/IP协议。作用是用于把IP地址解析成LAN硬件使用的MAC地址) 注:IP地址在OSI第三层,而MAC地址在第二层。
RARP等(反向地址转换协议,允许局域网的物理机器从网关服务器的ARP表或缓存上请求其IP地址。作用是查询自己的IP地址,按ARP协议相反流程操作。) D、 网络接口层
功能: a、是TCP/IP模型的最低层,它负责接收由网际层送来的数据报,
并把这些数据报送到指定网络上。
b、直接面向不同的通信子网。 c、属于通信子网
注:对应于OSI的物理层和数据链路层,也叫物理网,该层没有相应的协议。
(3)TCP/IP协议的作用
是计算机连接最常用的一种协议,也是因特网的基础协议、它允许使用不同网络、
不同操作系统的节点连接和通信。
(4)TCP/IP 应用层有三个重要的服务软件:简单远程终端协议、网际文件传输协议、简单的邮件传送协议。
4、TCP/IP和OSI参考模型的关系
图1-11
五、 IP地址
(一) IP地址的定义 1、 IP地址的概念
为了使连入INTERNET的众多电脑主机在通信时能够相互识别,INTERNET中的每一台主机都分配有一个惟一的32位地址,该地址称为IP地址,也称为网际地址。 IP地址的格式:二进制数表示方法:是由 十进制数表示方法: 例:判断下列IP地址是否正确 34.123.12.111(对,A类) 324.12.34.22(错)
255.255.255.244(对,E类)
10010000.11111111.11111101.11100000(对,B类) 11100000.99.10000000.11(错)
00000000.00000000.00000000.00000000(对) 10000000.1010101.01111000.11000000(错) 127.0.0.1(对) 245.2.1(错) 2、 IP地址的结构
网络号 主机号
判断网络号是否在同一个物理网络上的方法:看是否共用同一个网络号
3、 IP地址的分类
(1) 分成五类,分别以A,B,C,D,E表示 (2) 每一类的构成和功能
例:判断IP地址属于哪类地址?
(二) 子网与子网掩码 1、子网 (1) 概念:为了提高IP地址的使用效率,一个网络可以划分为多个子网,
采用借位的方式,从主机号最高位借位变为新的子网号,剩余部分仍为主机号。
(2)方法:
例:如一个单位申请到一个B类网络地址为 11001010 01011111 00000000 00000000
(前16位为网络号)(后16位为主机号)
从主机号的高位借起,如果借2位,可产生几个子网,4个子网,减去2个(全0和全1),2个
11001010 01011111 00000000 00000000 00,01,10,11
11001010 01011111 00000000 00000000,借3位,8个子网,减去2个(全0和全1),6个(000,001,010,011,100,101,110,111)
注:1、每个子网的可用IP地址数为总IP地址数量减2
2、 由于主机位全0表示本网络,全1留作广播地址,这时子网实际没有可用主机地址,所
以主机位至少应保留2位。
(3) 特殊的IP地址
书上24页表1-3的内容(要求牢记) 例:C类地址193.35.20.11,该地址的网络号为:193.35.20.0,本机地址为:0.0.0.0,直接广播地址为:193.35.20.255,限制广播地址:
有一IP地址为:132.12.11.23,该地址的网络号为:132.12.0.0,直接广播地址为:132.12.255.255,限制广播地址:
(4)IP地址的结构分为: 网络号 子网号 主机号 2、子网掩码
A、 概念:
子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。
B、 作用: a、表示本网是如何划分子网的,用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。 b、用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该IP地址是
在局域网上,还是在远程网上。
C、 规则:
子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与二进制IP地址相同,子网掩码由1和0
组成,且1和0分别连续。子网掩码的长度也是32位,左边是网络位,用二进制数字“1”表示,1的数目等于网络位的长度;右边是主机位,用二进制数字“0”表示,0的数目等于主机位的长度。
例1:193.35.20.11,
子网掩码:C类,255.255.255.0
例2:132.12.11.23
子网掩码:B类,255.255.0.0
例3:193.35.20.11,有两位为子网 子网掩码:255.255.255. 00001011 255.255.255.11000000 255.255.255.192
例4:132.12.11.23,有两位为子网 子网掩码:255.255.192.0
练习:116.23.123.254,有三位为子网 子网掩码:A类,255.224.0.0
这样做的目的是为了让掩码与ip地址做AND(与)运算时用0遮住原主机数,
而不改变原网络段数字,而且很容易通过0的位数确定子网的主机数(2的主机位数次方-2,因为主机号全为1时表示该网络广播地址,全为0时表示该网络的网络号,这是两个特殊地址)。只有通过子网掩码,才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系,使网络正常工作。
D、 组成:
子网掩码——屏蔽一个IP地址的网络部分的“全1”比特模式。对于A类地址来说,
默认的子网掩码是255.0.0.0;对于B类地址来说默认的子网掩码是255. 255.0.0;对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。利用子网掩码可以把大的网络划分成子网即VLSM(可变长子网掩码),也可以把小的网络归并成大的网络即超网。
E、 怎样设置子网掩码:
例1:C类书上P23页(202.110.14.0) 例2:A类(24.10.32.25) 例3:B类(130.15.7.15) 划分子网,借用3位,23-2=6(个子网) IP地址的二进制数:
10000010.00001111.00000111.00001111 子网掩码的二进制数:
11111111.11111111.11100000.00000000 十进制数:
子网掩码:255.255.224.0
每个子网的主机数:213-2=8190(个) 所有的主机个数:8190*6=49140
F、 判断两台或多台计算机的IP地址是否属于同一网段的方法:
将计算机十进制的IP地址和子网掩码转换为二进制的形式,然后进行二进制
“与”(AND)计算(全1则得1,不全1则得0),如果得出的结果是相同的,那么这两台计算机就属于同一网段。
例:
运算演示之一:
I P 地址 192.168.0.1 子网掩码 255.255.255.0
AND运算(AND运算法则:1与1=1,1与0=0,0与1=0,0与0=0,即当对应位均为1时结果为1,其余为0。) 转化为二进制进行运算: