第1章 相关网络技术基础知识

第1章 相关网络技术基础知识

1.1 OSI参考模型1.1.1 OSI参考模型的分层结构主机 A 主机 B 应用层协议 表示层协议 会话层协议 传输层协议 网络层协议 数据链路层协议

应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层

应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层

物理层协议

图1-1-1 OSI参考模型

1.1.2 OSI参考模型中各层的作用1.物理层(Physical Layer) 2.数据链路层(Data Link Layer) 3.网络层(Network Layer) 4.传输层(Transport Layer) 5.会话层(Session Layer) 6.表示层(Presentation Layer) 7.应用层(Application Layer)

1.1.3 OSI参考模型中的数据封装过程数据接收端 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层DATA AH DATA PH AH DATA SH PH AH DATA TH SH PH AH DATA NH TH SH PH AH DATA DH NH TH SH PH AH DATA DT 比特流

数据发送端 封 应用层 表示层 装 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层

图1-1-2 OSI参考模型中的数据封装过程

1.2 TCP/IP参考模型OSI参考模型 TCP/IP 参考模型

应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 传输层 网络互连层 主机到网络层 数据包 数据帧 比特 应用层 数据段

图1-2-1 TCP/IP参考模型

1.2.1 TCP/IP参考模型的层次结构应用层 传输层 网络互连层 令 牌 环 网 802.2 FTP、TELNET、HTTP TCP IP HDLC、PPP、FRAME-RELAY SNMP、TFTP、NTP UDP

主机到网络层

以 太 网

802.3

EIA/TIA-232,449、V.35、V.21

图1-2-2 TCP/IP参考模型的层次结构

1.2.2 TCP/IP报文格式1.IP报文格式Ethernet 帧头 IP头部 TCP头部 上层数据 FCS

图1-2-3 TCP/IP报文封装

IP头部(报头)格式00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bit 版本 报头长度 标识 生存期 协议 源地址 目标地址 可选项 数据 服务类型 标志 总长度 段偏移量 头部校验和

图1-2-4 IP头部格式

2.TCP数据段格式00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bit 源端口号 顺序号 确认号 头部长度 保留 校验和 可选项 数据 U A P R S F R C S S Y I G K H T N N 窗口大小 紧急指针 目标端口号

图1-2-5 TCP头部结构

3.UDP数据段格式

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bit 源端口号 长度 数据 目标端口号 校验和

图1-2-6 UDP数据段格式

1.2.3 套接字

应用层

F T P

T E L N E T23

S M T P

D N S

T F T P

S N M P161 162

R I P

20 21

25

53

69

520

端口号

传输层

TCP

UDP

图1-2-7 常见协议和对应的端口号

1.2.4 TCP连接建立、释放时的握手过程

1.TCP建立连接的三次握手过程主机A(发送序 号 =200)( 标 志位：SY N=1) 1st

主机B

ACK=1) :SYN=1, 位 01)

(标志 认序号=2 确 =500)( (发送序号

2nd

(发送序 号

=201)( 确认序号 =

501)(标

志位：AC

K=1)

3rd

图1-2-8 TCP建立连接的三次握手过程

2.TCP释放连接的四次握手过程主机A(发送序号 =200)( 确认序号= 500)(标 志位：AC

主机B

K=1,FIN

=1)

1st2nd 3rd

1) 位：ACK= 1)(标志 20 确认序号= =500)( (发送序号 1,FIN=1) 位：ACK= 志 501)(标 发送序号= (

(发送序

号=201) (确认序 号=502) (标志位 ： AC

K=1)

4th

图1-2-9 TCP断开连接的四次握手过程

1.2.5 滑动窗口(Sliding Windows)

1.3 局域网技术1.3.1 以太网概述1973年，施乐公司(Xerox)-―以太网(Ethernet)‖。 1979年，Xerox与DEC、Intel—DIX 1.0。 1980年2月，(美国)电气电子工程师学会(IEEE)-IEEE 802标准。 1982年，DIX 2.0。 1983年，Novell- 802.3 原始帧格式(802.3 raw)。 1984—1985年，IEEE 802.1~IEEE 802.5。其中，两种802.3 帧格式-802.3 SAP和802.3 SNAP。 后来，国际标准化组织-ISO 8802。

1.3.2 以太网技术概述1.Ethernet地址厂商代码 设备编号

00-0D-88 - 47-58-2C Ethernet 地址

图1-3-1 Ethernet地址 2.CSMA/CD逻辑链路控制LLC(Logic Line Control)子层 介质访问控制MAC(Media Access Control)子层