TCP_IP原理与技术课件.pptx

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目录壹TCP/IP基础概念贰TCP/IP核心协议叁数据封装与传输肆网络层功能与实现伍传输层功能与实现陆应用层协议与服务

TCP/IP基础概念章节副标题壹

网络通信模型TCP/IP采用分层架构，将网络通信分为应用层、传输层、网络层和链路层，便于管理和维护。分层架构01在发送数据时，各层将数据封装成相应的协议数据单元；接收时则进行解封装，逐层处理。封装与解封装02

网络通信模型TCP/IP模型强调端到端的通信，确保数据从源端传输到目的端，无需中间节点处理全部信息。端到端通信每一层处理的数据单元称为协议数据单元（PDU），如应用层的PDU是数据，传输层是段或报文。协议数据单元

协议栈层次结构应用层是用户与网络交互的界面，如HTTP、FTP等协议，负责数据的最终呈现和用户服务。应用层01传输层负责端到端的数据传输，主要协议有TCP和UDP，确保数据的可靠性和传输效率。传输层02网络层处理数据包的路由选择和转发，核心协议是IP，负责数据包从源到目的地的传输。网络层03链路层负责在相邻节点间传输数据帧，包括以太网、Wi-Fi等，确保数据在物理媒介上的正确传输。链路层04

IP地址与子网划分01IP地址的结构IP地址由网络部分和主机部分组成，用于唯一标识互联网上的设备。03子网划分的必要性通过子网划分，可以更有效地管理IP地址，提高网络的安全性和性能。02子网掩码的作用子网掩码用来区分IP地址中的网络地址和主机地址，实现网络的分段管理。04子网划分实例例如，一个公司可能将一个C类地址划分为多个子网，以适应不同部门的网络需求。

TCP/IP核心协议章节副标题贰

传输控制协议TCPTCP通过三次握手建立连接，确保双方准备就绪，例如在发送邮件前的连接建立。TCP的三次握手过程TCP通过拥塞窗口和拥塞避免算法来控制网络拥塞，例如在高流量情况下减慢数据传输速率。TCP的拥塞控制TCP利用滑动窗口机制进行流量控制，防止发送方发送过快导致接收方处理不过来。TCP数据流控制TCP确保数据可靠传输，通过确认应答和重传机制，例如文件下载时确保数据完整性。TCP的可靠性保网际协议IPIP协议定义了数据包的格式，包括头部信息和数据部分，用于网络中传输。01IP数据包格式每个网络设备通过IP地址标识，子网掩码用于区分IP地址中的网络部分和主机部分。02IP地址和子网掩码IP协议负责数据包的路由选择，确保数据包能够通过复杂的网络到达目的地。03IP路由选择

用户数据报协议UDP与TCP相比，UDP不提供数据重传、排序等服务，但其开销小，传输速度快，适用于对实时性要求高的应用。UDP与TCP的对比UDP广泛应用于实时视频流、在线游戏等对速度要求高而对数据完整性要求不严格的场合。UDP的应用场景UDP是一种无连接的网络协议，提供快速但不保证可靠的数据传输服务。UDP的基本概念

数据封装与传输章节副标题叁

数据封装过程应用层将数据封装成HTTP、FTP等协议的数据包，为传输层提供待发送的数据。应用层数据封装传输层通过TCP或UDP协议，将应用层数据进一步封装，加入端口号等信息。传输层数据封装网络层将传输层数据封装成IP数据包，添加源IP地址和目的IP地址等信息。网络层数据封装数据链路层将网络层数据封装成帧，加入MAC地址和帧检验序列等信息，准备发送到物理媒介。数据链路层封装

数据传输机制01在数据传输前，TCP协议通过三次握手确保双方连接稳定，如建立一个可靠的电话通话。02IP层负责数据包的路由选择，确保数据包能够通过最有效的路径到达目的地。03当数据包超过网络的最大传输单元时，IP协议会进行分段，到达目的地后再由TCP重组。TCP三次握手IP路由选择数据包的分段与重组

数据包的路由选择路由表指导数据包如何从源地址到达目的地，是路由器决策过程中的关键。路由表的作用路由选择算法如Dijkstra或Bellman-Ford算法，用于计算最佳路径。路由选择算法动态路由协议如RIP,OSPF,BGP等，能够根据网络状况自动更新路由表。动态路由协议网络管理员手动设置静态路由，适用于小型或稳定的网络环境。静态路由配置

网络层功能与实现章节副标题肆

IP地址解析ARPARP协议负责将网络层的IP地址转换为数据链路层的物理地址，确保数据包正确传送。ARP协议的作用每个网络设备都维护一个ARP缓存表，记录IP地址与MAC地址的对应关系，以提高解析效率。ARP缓存表的维护

IP地址解析ARP当设备需要发送数据给另一设备时，会通过ARP请求广播查询目标IP的MAC地址，收到响应后更新ARP表。ARP请求与响应过程ARP欺骗是一种网络攻击手段，攻击者通过发送伪造的ARP响应，误导网络设备，导致数据包被错误地转发。AR