第01講 TCP IP協(xié)議

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1、第01堂課 TCP/IP協(xié)議 授課章節(jié): 1.1 TCP/IP協(xié)議 教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握最基本的WEB知識(shí) 教學(xué)重點(diǎn)：TCP/IP協(xié)議模式、DNS域名 教學(xué)難點(diǎn)：TCP/IP協(xié)議測(cè)試 教學(xué)方法：講授法 教學(xué)過(guò)程: 一）、TCP/IP協(xié)議簡(jiǎn)介 TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡(jiǎn)寫(xiě)，中文譯名為傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）協(xié)議是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的協(xié)議，它的流行與Internet的迅猛發(fā)展密切相關(guān)—TCP/IP最初是為互聯(lián)網(wǎng)的原型ARPANET所設(shè)計(jì)的，目的是提供一整套方便實(shí)用、能應(yīng)用

2、于多種網(wǎng)絡(luò)上的協(xié)議，事實(shí)證明TCP/IP做到了這一點(diǎn)，它使網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)變得容易起來(lái)，并且使越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)加入其中，成為Internet的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。它由底層的IP協(xié)議和TCP協(xié)議組成的。 在Internet沒(méi)有形成之前，各個(gè)地方已經(jīng)建立了很多小型的網(wǎng)絡(luò)，稱為局域網(wǎng)，Internet的中文意義是“網(wǎng)際網(wǎng)”，它實(shí)際上就是將全球各地的局域網(wǎng)連接起來(lái)而形成的一個(gè)“網(wǎng)之間的網(wǎng)（即網(wǎng)際網(wǎng)）”。然而，在連接之前的各式各樣的局域網(wǎng)卻存在不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸規(guī)則，將這些小網(wǎng)連接起來(lái)后各網(wǎng)之間要通過(guò)什么樣的規(guī)則來(lái)傳輸數(shù)據(jù)呢？這就象世界上有很多個(gè)國(guó)家，各個(gè)國(guó)家的人說(shuō)各自的語(yǔ)言，世界上任意兩個(gè)人要怎樣才能互相溝通呢

3、？如果全世界的人都能夠說(shuō)同一種語(yǔ)言（即世界語(yǔ)），這個(gè)問(wèn)題不就解決了嗎？！TCP/IP協(xié)議正是Internet上的“世界語(yǔ)”。 TCP/IP協(xié)議的開(kāi)發(fā)工作始于70年代，是用于互聯(lián)網(wǎng)的第一套協(xié)議。 二）、TCP/IP參考模型 TCP/IP協(xié)議集包含了很多功能各異的子協(xié)議。為此我們利用分層的方式來(lái)剖析它的結(jié)構(gòu)。TCP/IP層次模型共分為四層：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層。 * 應(yīng)用層—應(yīng)用層是所有用戶所面向的應(yīng)用程序的統(tǒng)稱。ICP/IP協(xié)議族在這一層面有著很多協(xié)議來(lái)支持不同的應(yīng)用，許多大家所熟悉的基于Internet的應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)就離不開(kāi)這些協(xié)議。如我們進(jìn)行萬(wàn)維網(wǎng)（WWW）訪問(wèn)

4、用到了HTTP協(xié)議、文件傳輸用FTP協(xié)議、電子郵件發(fā)送用SMTP、域名的解析用DNS協(xié)議、 遠(yuǎn)程登錄用Telnet協(xié)議等等，都是屬于TCP/IP應(yīng)用層的；就用戶而言，看到的是由一個(gè)個(gè)軟件所構(gòu)筑的大多為圖形化的操作界面，而實(shí)際后臺(tái)運(yùn)行的便是上述協(xié)議。 * 傳輸層—這一層的的功能主要是提供應(yīng)用程序間的通信，TCP/IP協(xié)議族在這一層的協(xié)議有TCP和UDP。 * 網(wǎng)絡(luò)層—是TCP/IP協(xié)議族中非常關(guān)鍵的一層，主要定義了IP地址格式，從而能夠使得不同應(yīng)用類型的數(shù)據(jù)在Internet上通暢地傳輸，IP協(xié)議就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。 * 網(wǎng)絡(luò)接口層—這是TCP/IP軟件的最低層，負(fù)責(zé)接收IP數(shù)據(jù)包并

5、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送之，或者從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽出IP數(shù)據(jù)報(bào)，交給IP層。 三）、IP協(xié)議的定義、IP地址的分類及特點(diǎn) 為了便于尋址和層次化地構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)，IP地址被分為A、B、C、D、E五類，商業(yè)應(yīng)用中只用到A、B、C三類。 IP協(xié)議(Internet Protocol)又稱互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，是支持網(wǎng)間互連的數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，它與TCP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議）一起構(gòu)成了TCP/IP協(xié)議族的核心。它提供網(wǎng)間連接的完善功能， 包括IP數(shù)據(jù)報(bào)規(guī)定互連網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的IP地址格式。 Internet 上，為了實(shí)現(xiàn)連接到互聯(lián)網(wǎng)上的結(jié)點(diǎn)之間的通信，必須為每個(gè)結(jié)點(diǎn)（入網(wǎng)的計(jì)算機(jī)）分配一個(gè)地址，并且應(yīng)當(dāng)保證這個(gè)地址是

6、全網(wǎng)唯一的，這便是IP地址。 目前的IP地址（IPv4：IP第4版本）由32個(gè)二進(jìn)制位表示，每8位二進(jìn)制數(shù)為一個(gè)整數(shù)，中間由小數(shù)點(diǎn)間隔，如159.226.41.98，整個(gè)IP地址空間有4組8位二進(jìn)制數(shù)，由表示主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)的地址（類似部隊(duì)的編號(hào)）以及主機(jī)在該網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)識(shí)（如同士兵在該部隊(duì)的編號(hào)）共同組成。 為了便于尋址和層次化的構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)，IP地址被分為A、B、C、D、E五類，商業(yè)應(yīng)用中只用到A、B、C三類。 * A類地址：A類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)由第一組8位二進(jìn)制數(shù)表示，網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)標(biāo)識(shí)占3組8位二進(jìn)制數(shù)，A類地址的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)的第一位二進(jìn)制數(shù)取值必須為"0"。不難算出，A類地址允許有

7、126個(gè)網(wǎng)段，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)大約允許有1670萬(wàn)臺(tái)主機(jī)，通常分配給擁有大量主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)（如主干網(wǎng)）。 * B類地址：B類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)由前兩組8位二進(jìn)制數(shù)表示，網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)標(biāo)識(shí)占兩組8位二進(jìn)制數(shù)，B類地址的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)的前兩位二進(jìn)制數(shù)取值必須為"10"。B類地址允許有16384個(gè)網(wǎng)段，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)允許有65533臺(tái)主機(jī)，適用于結(jié)點(diǎn)比較多的網(wǎng)絡(luò)（如區(qū)域網(wǎng)）。 * C類地址：C類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)由前3組8位二進(jìn)制數(shù)表示，網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)標(biāo)識(shí)占1組8位二進(jìn)制數(shù)，C類地址的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)的前3位二進(jìn)制數(shù)取值必須為"110"。具有C類地址的網(wǎng)絡(luò)允許有254臺(tái)主機(jī)，適用于結(jié)點(diǎn)比較少的網(wǎng)絡(luò)（如校園網(wǎng)）。 為了便于

8、記憶，通常習(xí)慣采用4個(gè)十進(jìn)制數(shù)來(lái)表示一個(gè)IP地址，十進(jìn)制數(shù)之間采用句點(diǎn)"."予以分隔。這種IP地址的表示方法也被稱為點(diǎn)分十進(jìn)制法。如以這種方式表示，A類網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍為1.0.0.1－127.255.255.254；B類網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍為：128.1.0.1－191.255.255.254；C類網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍為：192.0.1.1－223.255.255.254。 D類地址和E類地址用途比較特殊，在這里只是簡(jiǎn)單介紹一下：D類地址稱為廣播地址，供特殊協(xié)議向選定的節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)用。E類地址保留給將來(lái)使用。 連接到Internet上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)，不論其IP地址屬于哪類都與網(wǎng)絡(luò)中的其

9、它計(jì)算機(jī)處于平等地位，因?yàn)橹挥蠭P地址才是區(qū)別計(jì)算機(jī)的唯一標(biāo)識(shí)。所以，以上IP地址的分類只適用于網(wǎng)絡(luò)分類。 在Internet中，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以有一個(gè)或多個(gè)IP地址，就像一個(gè)人可以有多個(gè)通信地址一樣，但兩臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)卻不能共享一個(gè)IP地址。如果有兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的IP地址相同，則會(huì)引起異常現(xiàn)象，無(wú)論哪臺(tái)計(jì)算機(jī)都將無(wú)法正常工作。 順便提一下幾類特殊的IP地址： 1. 廣播地址 目的端為給定網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)，一般主機(jī)段為全0 2. 單播地址 目的端為指定網(wǎng)絡(luò)上的單個(gè)主機(jī)地址 3. 組播地址 目的端為同一組內(nèi)的所有主機(jī)地址 4. 環(huán)回地址 127.0.0.1 在環(huán)回測(cè)試和廣播測(cè)試

10、時(shí)會(huì)使用 由于網(wǎng)絡(luò)地址緊張、主機(jī)地址相對(duì)過(guò)剩，采取子網(wǎng)掩碼的方式來(lái)指定網(wǎng)段號(hào)。 TCP/IP協(xié)議與低層的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層無(wú)關(guān)，這也是TCP/IP的重要特點(diǎn)。正因?yàn)槿绱?，它能廣泛地支持由低兩層協(xié)議構(gòu)成的物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。目前已使用TCP/IP連接成洲際網(wǎng)、全國(guó)網(wǎng)與跨地區(qū)網(wǎng)。 四）、DNS域名 DNS 全名叫 Domain Name Server，中文俗稱“域名服務(wù)器”，在說(shuō)明 DNS Server 之前，得要先知道什么叫 Domain Name(域名)。正如上面所講，在網(wǎng)上辨別一臺(tái)電腦的方法是利用 IP地址，但是 IP用數(shù)字表示，沒(méi)有特殊的意義，很不好記，因此，我們一般會(huì)為網(wǎng)上的電

11、腦取一個(gè)有某種含義又容易記憶的名字，這個(gè)名字我們就叫它“Domain Name"。 例如：對(duì)著名的YAHOO！搜索引擎來(lái)說(shuō)，一般使用者在瀏覽這個(gè)網(wǎng)站時(shí)，都會(huì)輸入，很少有人會(huì)記住這臺(tái)Server的 IP 地址是多少？所以就是YAHOO!站點(diǎn)的 Domain Name。這正如我們?cè)诟笥汛蛘泻魰r(shí)，一定是叫他的名字，幾乎沒(méi)有人叫對(duì)方身份證號(hào)碼！但是由于在 Internet 上真實(shí)辨認(rèn)機(jī)器的還是IP，所以當(dāng)使用者在瀏覽器中輸入Domain Name 后，瀏覽器必須先到一臺(tái)有 Domain Name 和 IP 對(duì)應(yīng)信息的主機(jī)去查詢這臺(tái)電腦的 IP，而這臺(tái)被查詢的主機(jī)，我們稱它為 Domain Name

12、Server，簡(jiǎn)稱 DNS，例如：當(dāng)你輸入時(shí)，瀏覽器會(huì)將這個(gè)名字傳送到離它最近的 DNS Server 去做辨認(rèn)，如果查詢到結(jié)果，則會(huì)傳回這臺(tái)主機(jī)的 IP地址，進(jìn)而跟它發(fā)生連接，但如果沒(méi)有查詢到，就會(huì)出現(xiàn)類似 DNS NOT FOUND 等警告信息。所以一旦你的電腦的DNS Server 設(shè)置不正確，就好比是路標(biāo)錯(cuò)了，電腦也就不知道該把信息送到哪里。 由于ISP的撥號(hào)服務(wù)器一般都有缺省的DNS，所以你可以不用設(shè)置DNS，如果你需要指定一臺(tái)DNS，你一定要了解這臺(tái)DNS的準(zhǔn)確IP。 DNS設(shè)置方法如下： 單擊“運(yùn)行”在對(duì)話框中輸入“CMD”然后出現(xiàn)“命令提示符”，在命令提示符里輸入“ip

13、config/all”，就可看到你現(xiàn)在所用的動(dòng)態(tài)IP及DNS（DNS一般設(shè)置成你的網(wǎng)關(guān)即可）： Physical Address.......本機(jī)的MAC地址 DHCP Address...........是否使用DHCP服務(wù) Subnet Mask........... 子網(wǎng)掩碼 Default Gateway........網(wǎng)關(guān) DNS Servers ...........這就是你想要找的DNS 點(diǎn)擊“網(wǎng)上鄰居”選“屬性”，雙擊“本地連接”點(diǎn)“屬性”然后在協(xié)議里找到“Internet協(xié)議（TCP/IP）”雙擊它，在Internet協(xié)議（TCP/IP）屬性對(duì)話框中，你

14、會(huì)看到： IP地址： 子網(wǎng)掩碼： 默認(rèn)網(wǎng)關(guān)： 首選DNS服務(wù)器： 備用DNS服務(wù)器： 只需要首選DNS服務(wù)器中填上上步查到的“DNS Servers”值即可。 五）、TCP/IP協(xié)議測(cè)試 網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議安裝之后，我們一般要進(jìn)行TCP/IP協(xié)議的測(cè)試工作，那么怎樣測(cè)試才算是比較全面的測(cè)試呢?我們認(rèn)為，全面的測(cè)試應(yīng)包括局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)兩個(gè)方面，因此應(yīng)從局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)兩個(gè)方面測(cè)試，以下是我們?cè)趯?shí)際工作中利用命令行測(cè)試TCP/IP配置的步驟： 　　1、 單擊“開(kāi)始”/“運(yùn)行”，輸入CMD按回車(chē)，打開(kāi)命令提示符窗口。 　　2、 首先檢查IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)

15、網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器地址是否正確，輸入命令ipconfig /all,按回車(chē)。此時(shí)顯示了你的網(wǎng)絡(luò)配置，查看是否正確。 　　3、 輸入ping 127.0.0.1，觀查網(wǎng)卡是否能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，如果出現(xiàn)“Request timed out”，表明配置差錯(cuò)或網(wǎng)絡(luò)有問(wèn)題。 　　4、 Ping一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)地址，如ping 58.47.128.110（益陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院網(wǎng)站的IP地址）,看是否有數(shù)據(jù)包傳回，以驗(yàn)證與互聯(lián)網(wǎng)的連接性。 　　5、 Ping 一個(gè)局域網(wǎng)地址，觀查與它的連通性。 　　6、 用nslookup測(cè)試DNS解析是否正確，輸入如nslookup （網(wǎng)址之家），查看是否能解析。 　如果你的計(jì)算機(jī)通過(guò)了全部測(cè)試，則說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)正常，否則網(wǎng)絡(luò)可能有不同程度的問(wèn)題。在此不展開(kāi)詳述。不過(guò)，要注意，在使用 ping命令時(shí)，有些公司會(huì)在其主機(jī)設(shè)置丟棄ICMP數(shù)據(jù)包，造成你的ping命令無(wú)法正常返回?cái)?shù)據(jù)包，不妨換個(gè)網(wǎng)站試試。 教學(xué)小結(jié)： 學(xué)生課后自己總結(jié) 作 業(yè)： 預(yù)習(xí)下一章節(jié)內(nèi)容