第11章网络设备驱动程序分析与设计.ppt

*第11章网络设备驱动程序分析与设计第1页，共23页，星期日，2025年，2月5日11.1以太网概述11.1TCP/IP网络协议图11-1TCP/IP协议分层结构图第2页，共23页，星期日，2025年，2月5日11.1以太网概述11.1TCP/IP网络协议（1）TCP（TransferControlProtocol）传输控制协议TCP协议是基于连接的协议，在需要通信的两个应用程序之间建立起一条虚拟的连接线路，而这条线路间可能会经过很多子网、网关和路由器。TCP协议保证在两个应用程序之间可靠地传送和接收数据，并且可以保证没有丢失的或者重复的数据包。（2）UDP（UserDatagramProtocol）用户数据包协议UDP协议是一种无连接、不可靠的传输层协议。使用该协议只是把应用程序传来的数据加上UDP头包括端口号、段长等字段，作为UDP数据包发送出去，但并不保证数据包能到达目的地，其可靠性由应用层来提供。第3页，共23页，星期日，2025年，2月5日11.1以太网概述11.1TCP/IP网络协议（3）IP（InternetProtocol）网际协议①版本：占4比特，指IP协议的版本。。②首部长度：占4比特，数据据包包头的长度。以32位（相当于4字节）长度为单位。③服务类型：占8比特，主机要求通信子网提供的服务类型。包括一个3比特长度的优先级，4个标志位D、T、R和C，其中D、T、R、C分别表示延迟、呑吐量、可靠性和代价，另外1比特未用。第4页，共23页，星期日，2025年，2月5日11.1以太网概述11.1TCP/IP网络协议（3）IP（InternetProtocol）网际协议④总长度：占16比特，数据报的总长度，包括头部和数据，以字节为单位。数据报的最大长度为2^16?1字节，即65535字节。⑤标识：占16比特，标识数据报。当数据报长度超出网络最大传输单元（MTU）时，必须进行分割，并且需要为分割段（fragment）提供标识。所有属于同一数据报的分割段被赋予相同的标识值。第5页，共23页，星期日，2025年，2月5日11.1以太网概述11.1TCP/IP网络协议（3）IP（InternetProtocol）网际协议⑥标志：占3比特，指出该数据报是否可分段。目前只有前两个比特有意义。⑦片偏移：占13比特，若有分段时，用以指出该分段在数据报中的相对位置。片偏移以8字节为偏移单位，即每个分片的长度一定是8字节（64位）的整数倍。⑧生存时间或生命期：占8比特，记为TTL（TimeToLive），即数据报在网络中的寿命，生存时间每经过一个路由结点都要递减，当生存时间减到零时，分组就要被丢弃。第6页，共23页，星期日，2025年，2月5日11.1以太网概述11.1TCP/IP网络协议（3）IP（InternetProtocol）网际协议⑨协议：占8比特，指示传输层所采用的协议，如TCP、UDP或ICMP等。⑽首部校验和：占16比特，此字段只检验数据报的首部，不包括数据部分。⑾任选字段：支持各种选项，提供扩展余地。根据选项的不同，该字段是可变长的，从1字节到40字节，可用来支持排错、测量以及安全等措施。⑿IP地址：占32比特，32位的源地址与目的地址分别指出源主机和目的主机的网络地址。第7页，共23页，星期日，2025年，2月5日11.1以太网概述11.1TCP/IP网络协议（4）ARP（AddressResolutionProtocol）地址解析协议ARP协议实现了从IP地址到对应物理地址的转换。希望把IP地址翻译成硬件地址的主机使用广播地址向网络中的所有节点发送一个包括IP地址的ARP请求数据包，目的主机的ARP收到这份广播报文后，识别出这是发送端在询问它的IP地址，于是发送一个包含目的主机IP地址及对应的MAC地址的ARP应答给源主机。为了加快ARP协议解析的数据，每台主机上都有一个ARP高速缓存，存放最近的IP地址到硬件地址之间的映射记录。这样，当在ARP的生存时间之内连续进行ARP解析的时候，就不需要反复发送ARP请求了。第8页，共23页，星期日，2025年，2月5日11.1以太网概述11.1TCP/IP网络协议（5）SLIP（SerialLineInternetProtocol）串行线路网际协议用户接入Internet，在传送数据时都需要有数据链路层协议，其中最为广泛的是串行线路网际协议（SLIP）和点对点协议（PPP）。SLIP是一种在串行线路上对IP数据报进行封装的简单形式，该协议是Windows远程访问的一种旧工业标准，主要在Uni