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《TCPIP基本原理》PPT課件目錄CONTENCTTCP/IP概述TCP/IP協(xié)議棧IP地址與子網(wǎng)掩碼TCP協(xié)議詳解IP協(xié)議詳解TCP/IP安全性01TCP/IP概述TCP/IP是一個協(xié)議族,用于在計算機網(wǎng)絡之間傳輸數(shù)據(jù)。它由傳輸控制協(xié)議(TCP)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)組成,這兩個協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡層面上起著關鍵作用。TCP/IP協(xié)議族是互聯(lián)網(wǎng)的核心,它使得不同類型和不同廠商的計算機和設備能夠在網(wǎng)絡中相互通信和交換數(shù)據(jù)。TCP/IP定義TCP/IP發(fā)展歷程TCP/IP協(xié)議族起源于20世紀70年代初,最初是為了滿足ARPANET網(wǎng)絡的需求而開發(fā)的。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,TCP/IP協(xié)議族逐漸成為互聯(lián)網(wǎng)的標準協(xié)議,并被廣泛應用于全球范圍內(nèi)的各種計算機網(wǎng)絡中。010203040545%50%75%85%95%TCP/IP協(xié)議族分為四個層次:應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層和鏈路層。應用層:負責處理特定的應用程序細節(jié),如HTTP、FTP、SMTP等協(xié)議。傳輸層:提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務,包括TCP和UDP協(xié)議。網(wǎng)絡層:負責處理數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā),包括IP協(xié)議。鏈路層:負責處理網(wǎng)絡接口硬件和數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收。TCP/IP體系結構02TCP/IP協(xié)議棧HTTP協(xié)議用于在Web瀏覽器和服務器之間傳輸HTML文檔。FTP協(xié)議用于文件傳輸。DNS協(xié)議用于將域名轉(zhuǎn)換為IP地址。SMTP協(xié)議用于發(fā)送電子郵件。應用層協(xié)議TCP協(xié)議提供可靠的、面向連接的通信服務。UDP協(xié)議提供不可靠的、無連接的通信服務。傳輸層協(xié)議010203IP協(xié)議ICMP協(xié)議ARP協(xié)議網(wǎng)絡層協(xié)議負責數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。用于在IP主機和路由器之間傳遞控制消息。用于將32位的IP地址轉(zhuǎn)換為MAC地址。以太網(wǎng)協(xié)議:規(guī)定了如何在局域網(wǎng)中發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議03IP地址與子網(wǎng)掩碼80%80%100%IP地址分類第一個字節(jié)為網(wǎng)絡地址,后三個字節(jié)為主機地址。范圍是-,適用于大型網(wǎng)絡。前兩個字節(jié)為網(wǎng)絡地址,后兩個字節(jié)為主機地址。范圍是-,適用于中等規(guī)模網(wǎng)絡。前三個字節(jié)為網(wǎng)絡地址,最后一個字節(jié)為主機地址。范圍是-,適用于小型網(wǎng)絡。A類地址B類地址C類地址A類子網(wǎng)掩碼B類子網(wǎng)掩碼C類子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼默認是,表示前兩個字節(jié)是網(wǎng)絡地址,后兩個字節(jié)是主機地址。默認是,表示前三格字節(jié)是網(wǎng)絡地址,最后一個字節(jié)是主機地址。默認是,表示前一個字節(jié)是網(wǎng)絡地址,后三個字節(jié)是主機地址。通過將IP地址和子網(wǎng)掩碼進行按位與運算,可以確定IP地址中的網(wǎng)絡地址部分和主機地址部分。子網(wǎng)掩碼中的連續(xù)1表示網(wǎng)絡地址部分,連續(xù)0表示主機地址部分。通過比較IP地址和子網(wǎng)掩碼的每一位,可以確定IP地址屬于哪個網(wǎng)絡段,以及該網(wǎng)絡段內(nèi)的可用主機數(shù)量。IP地址與子網(wǎng)掩碼的關系04TCP協(xié)議詳解TCP連接建立TCP連接釋放TCP連接建立與釋放TCP連接建立過程也稱為三次握手,通過交換一系列報文段,在通信雙方之間建立可靠的傳輸通道。TCP連接釋放過程也稱為四次揮手,通過一系列步驟來關閉已經(jīng)建立的連接。數(shù)據(jù)分段數(shù)據(jù)確認與重傳數(shù)據(jù)流量控制發(fā)送方將數(shù)據(jù)劃分為適合傳輸?shù)臄?shù)據(jù)段,每個數(shù)據(jù)段都包含段首部和段數(shù)據(jù)。接收方對收到的數(shù)據(jù)段進行確認,如果未收到期望的數(shù)據(jù)段,發(fā)送方會重傳數(shù)據(jù)。通過滑動窗口機制實現(xiàn)流量控制,確保發(fā)送方不會發(fā)送超過接收方處理能力的數(shù)據(jù)。TCP數(shù)據(jù)傳輸過程通過滑動窗口機制控制發(fā)送方的發(fā)送速率,以防止接收方因來不及處理而發(fā)生溢出。流量控制當網(wǎng)絡出現(xiàn)擁塞時,TCP通過一系列算法(如慢開始、擁塞避免、快重傳和快恢復)來降低發(fā)送方的發(fā)送速率,以緩解網(wǎng)絡擁塞。擁塞控制TCP流量控制與擁塞控制05IP協(xié)議詳解IP頭部格式IP頭部包含20字節(jié)固定部分和可變長度的選項字段。固定部分包括版本、頭部長度、服務類型、總長度、標識、標志、片偏移和生存時間等字段。版本表示IP協(xié)議的版本號,目前常用的是IPv4和IPv6。頭部長度表示IP頭部的長度,以32位字(4字節(jié))為單位。010203IP數(shù)據(jù)報格式用于QoS(QualityofService),表示數(shù)據(jù)報的優(yōu)先級、延遲和吞吐量要求。服務類型總長度標識表示整個IP數(shù)據(jù)報的長度,包括頭部和數(shù)據(jù)部分。用于標識數(shù)據(jù)報的唯一性,用于分片和重組。030201IP數(shù)據(jù)報格式用于表示數(shù)據(jù)報是否分片以及分片順序。標志表示當前分片在原始數(shù)據(jù)報中的位置。片偏移表示數(shù)據(jù)報在網(wǎng)絡中的最大跳數(shù),防止數(shù)據(jù)報在網(wǎng)絡中無限循環(huán)。生存時間IP數(shù)據(jù)報格式當IP數(shù)據(jù)報的大小超過傳輸路徑中的最大傳輸單元(MTU)時,需要將數(shù)據(jù)報分片傳輸。IP層負責數(shù)據(jù)的分片和重組。在接收端,IP層負責將收到的分片重新組合成完整的數(shù)據(jù)報。IP頭部中的標識和標志字段用于分片和重組。IP數(shù)據(jù)報的分片與重組重組分片路由選擇IP協(xié)議通過路由表進行路由選擇,路由表由一系列路由項組成,每個路由項包含目標地址和下一跳地址。當收到一個數(shù)據(jù)報時,路由器會根據(jù)目標地址查找路由表,選擇最佳路徑發(fā)送數(shù)據(jù)報。轉(zhuǎn)發(fā)當路由器收到一個IP數(shù)據(jù)報時,它會根據(jù)數(shù)據(jù)報的目標地址查找路由表,找到最佳路徑的下一跳地址,然后將數(shù)據(jù)報發(fā)送到下一跳路由器。轉(zhuǎn)發(fā)過程中,路由器可能會對數(shù)據(jù)報進行分片或重新封裝。IP路由選擇與轉(zhuǎn)發(fā)06TCP/IP安全性防火墻是用于阻止非法訪問的一種安全技術,它可以根據(jù)安全策略來過濾網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)包,以保護網(wǎng)絡資源不被未經(jīng)授權的訪問者訪問。防火墻定義根據(jù)實現(xiàn)方式的不同,防火墻可以分為包過濾防火墻、代理服務器防火墻和有狀態(tài)檢測防火墻等。防火墻類型防火墻通常部署在網(wǎng)絡邊界,用于隔離內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng),以防止外部攻擊和內(nèi)部泄露。防火墻部署防火墻技術加密定義常見的加密算法包括對稱加密算法(如DES、AES)和非對稱加密算法(如RSA)。加密類型加密應用加密技術廣泛應用于數(shù)據(jù)傳輸、存儲和身份認證等領域,可以有效地保護數(shù)據(jù)的機密性和完整性。加密是一種將明文信息轉(zhuǎn)換為密文信息的過程,只有擁有解密密鑰的人才能夠還原出原始信息。加密技術123數(shù)字簽名是一種通過加密算法對數(shù)據(jù)進行簽名,以驗證數(shù)據(jù)完整性和來源的一種安全技術。

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