哈尔滨工业大学：《互联网技术 INTERNET TECHNOLOGY》课程教学资源（PPT课件）第四章 TCP/IP协议（1/2）（张冬燕）

ERSITY 第四章 TCP/P协议

第 四 章 TCP/IP协议

41IP协议 旬IP协议为传输协议提供了基本(不可靠、无连接)的发送 服务。所有的TCP、UDP、ICMP数据都以IP数据报 格式传输P负责获取信息并发送到目的主机和网络。 旬不可靠( unreliable):它不保证IP数据报能成功地 到达目的地,仅提供最好的传输服务。如发生某种错 误时,IP有一个简单的错误处理算法:丟弃该数据报, 然后发送ICMP消息报给信源端。任何要求的可靠性必 须由上层来提供(如TCP)。 旬无连接( connectionless):IP并不维护任何关于后 续数据报的状态信息。每个数据报的处理是相互独立 的。 Zhang Dongyan TCP/IP Protocols

ZhangDongyan TCP/IP Protocols 2 4.1 IP 协议  IP协议为传输协议提供了基本(不可靠、无连接)的发送 服务。所有的TCP、UDP、ICMP数据都以IP数据报 格式传输IP负责获取信息并发送到目的主机和网络。  不可靠（unreliable）：它不保证IP数据报能成功地 到达目的地，仅提供最好的传输服务。如发生某种错 误时，IP有一个简单的错误处理算法：丢弃该数据报， 然后发送ICMP消息报给信源端。任何要求的可靠性必 须由上层来提供（如TCP）。  无连接（connectionless）：IP并不维护任何关于后 续数据报的状态信息。每个数据报的处理是相互独立 的

41IP协议 Interne服务的三个层次 应用服务 可靠的面向连接的传输服务 不可靠的无连接包发送服务 旬分离的层次可以在不干扰其他服务的情况下替 换某个服务 旬底层的无连接包发送服务是基础 Zhang Dongyan TCP/IP Protocols

ZhangDongyan TCP/IP Protocols 3 4.1 IP 协议 分离的层次可以在不干扰其他服务的情况下替 换某个服务 底层的无连接包发送服务是基础 Internet服务的三个层次

41IP协议 旬无连接 Connectionless 发送方 组装数据包发送 将地址放入数据包中已经定义好的位置 将数据包送到网络上传输 网络 使用目的地址转发数据包 传输者 Zhang Dongyan TCP/IP Protocols

ZhangDongyan TCP/IP Protocols 4 4.1 IP 协议 无连接-Conectionless – 发送方 • 组装数据包发送 • 将地址放入数据包中已经定义好的位置 • 将数据包送到网络上传输 – 网络 • 使用目的地址转发数据包 • 传输者

41IP协议 旬无连接网络的特点 数据包含有确切的目的地址 每个包独立处理 传输数据之前不需要任何 setup 发送数据之后不需要任何 cleanup 不可靠 数据包可能延迟、丟失、重复、乱序 每个包经过的路径可能不一样 Best-effort 类似于发送明信片 Zhang Dongyan TCP/IP Protocols

ZhangDongyan TCP/IP Protocols 5 4.1 IP 协议 无连接网络的特点 – 数据包含有确切的目的地址 – 每个包独立处理 – 传输数据之前不需要任何setup – 发送数据之后不需要任何cleanup – 不可靠 • 数据包可能延迟、丢失、重复、乱序 – 每个包经过的路径可能不一样 – Best-effort – 类似于发送明信片

41IP协议 匍IP包( Internet Packets) 动机 · Router无法在异构网络之间传递数据帧 必需定义独立于硬件的数据包格式 抽象的 只能被软件创建和识别 包括发送方和接收方地址 大小取决于所传送的数据 称为P数据报 P Datagram Zhang Dongyan TCP/IP Protocols

ZhangDongyan TCP/IP Protocols 6 4.1 IP 协议 IP包（Internet Packets） – 动机 • Router无法在异构网络之间传递数据帧 • 必需定义独立于硬件的数据包格式 – 抽象的 – 只能被软件创建和识别 – 包括发送方和接收方地址 – 大小取决于所传送的数据 – 称为IP数据报(IP Datagram)

41IP协议 旬工P数据报( IP Datagra) Header Data Area 旬头部 包括目的地址 固定字段 旬数据区 最高为64k的可变长度 一没有最小长度限制 Zhang Dongyan TCP/IP Protocols

ZhangDongyan TCP/IP Protocols 7 4.1 IP 协议 头部 – 包括目的地址 – 固定字段 数据区 – 最高为64k的可变长度 – 没有最小长度限制 IP数据报(IP Datagram)

41IP协议 旬IP数据报和P包 IP数据报“不是”IP发送的东西 作为IP包来发送 IP包将P数据报 hop by hop发送到目的系 统 很多时候一个P数据报同时就是一个P包 IP数据报作为主机发送的实体 IP包作为数据帧中传送的实体 Zhang Dongyan TCP/IP Protocols

ZhangDongyan TCP/IP Protocols 8 4.1 IP 协议 IP数据报和IP包 – IP数据报“不是”IP发送的东西 – 作为IP包来发送 – IP包将IP数据报hop by hop发送到目的系 统 – 很多时候一个IP数据报同时就是一个IP包 – IP数据报作为主机发送的实体 – IP包作为数据帧中传送的实体

41IP协议 旬IP数据报和P包-示意图 到1921682060 192.168103 192168.10.10 192168203 192.16820.60 Zhang Dongyan TCP/IP Protocols

ZhangDongyan TCP/IP Protocols 9 4.1 IP 协议 IP数据报和IP包－示意图 – 到192.168.20.60

IP数据报格式 IP头部 IP数据区 控制码活n做红159 1吧 02151522再次分段后本段在原分组的相对位置 可以是以3位 ·句靠 允许再次分段标志 本 ,一顺进位真 等 版本头长度服务类型校验和标志偏移 Zhang Dongyan TCP/IP Protocols

ZhangDongyan TCP/IP Protocols 10 IP数据报格式 类型 总长度 组号 存活时间 协议 校验和 0 15 16 31 32 47 48 63 64 71 72 79 80 95 分段 IP头部 IP数据区 控制码 源IP地址 目的IP地址 0 95 96 127 128 159 IP报文长，576 - 64K之间 本分组的唯一序号报文所允许经过的“跳”的 最大次数，以此避免死循环 当前协议编号，如IP、TCP、UDP等 将所有以16位为单位的双字节 相加，不考虑进位部分，其16位以 版本 头长度内的结果即为校验和。 服务类型 0 3 4 7 8 15 标志 48 50 56 63 偏移 可以是4以版本或 32位的四字节为单位，范围为 6版本 5 - 15。 4种服务类型： 延迟类：请求最低的延迟 吞吐量：希望是高的吞吐链路 可靠性：选择高可靠链路 开销：廉价的路径 再次分段后本段在原分组的相对位置 允许再次分段标志