网络协议和管理——03tcp/ip协议

DOD和TCP/IP模型

TCP/IP 协议簇以及其中协议对应的DoD模型层

进程/应用层

DHCP/BootP:动态主机配置协议，给主机配置IP地址

DHCP与BootP 差别：BootP给主机分配IP地址，必须人工将主机的硬件Mac地址输入到B哦哦他P表中，Bootp可以用于发送操作系统，让主机使用它启动（无盘工作站）

主机向DHCP服务器请求IP地址时，DHCP服务器可提供给主机的信息列表

IP地址
子网掩码
域名
默认网关（路由器）
DNS服务器地址
Wins服务器地址

客户机为获得IP地址，需要向DHCP所在服务器的第二层和第三层发送广播

Ethernet II,Src:0.0.0.0(+自己mac地址)，Dst:Broadcast(ff:ff:ff:ff:ff:ff)
Internet Protocol,Src:0.0.0.0(0.0.0.0), Dst:255.255.255.255(255.255.255.255)

客户端下那个DHCP服务器请求IP地址的步骤如下：

DHCP客户机广播一条DHCP发现消息，寻找DHCP服务器（端口67）
收到DHCP发现消息的DHCP服务器向护照及发送回一条淡泊DHCP提议消息
客户端向服务器广播一条DHCP请求消息，请求提议的IP地址和其他消息
DHCP以单播的方式发回一条DHCP确认消息，完成交互

DHCP冲突

分配地址过程中，DHCP服务器在分配地址池中的地址前，将使用ping程序来测试其可用性，如果没有主机应答，默认表示IP地址未分配出去。

主机可广播自己的地址，使用免费ARP（gratuitous ARP)来帮助避免地址重复，HDHCP客户端在本地Lan或者Vlan中发送ARP广播，并要求解析分配新的细致，从而消灭冲突

主机到主机层协议

传输控制协议（TCP）可靠，采用全双工，面向连接，需要进行错误检查，复杂，网络开销巨大
用户数据报协议（UDP）

TCP（Transmission Control Protocol,传输控制协议）接受来自应用程序的大型数据块，并将其划分成数据段。它给每个数据段编号，让接收主机TCP栈能够按希望的顺序排列数据段。发送数据段后，发送的主机的TCP等待来自接收端TCP的确认，并重传未得到确认的数据段。

发送主机开始沿分层模型向下发送数据段之前，发送方TCP栈与目标主机的TCP栈联系，已建立链接。他们创建的是虚电路，这种通信被认为是面向连接的。

初始握手期间，两个TCP栈还将就如下方面达成一致：接收方的TCP发回确认前，将发送的信息量（窗口技术）。预先就各方面达成一致后，为可靠通信铺平了道路。

端口号：16位二进制（0-65535）

0-1023 知名端口号

1024-49151 注册端口号

49152-65535 自用随机端口号

TCP数据段的格式

TCP报头长20B（20*8=160二进制，包含选项时为24B）

源端口发送主机的应用程序的端口号
目标端口号目标住的应有程序端口号
序列号(seq) 一个编号，tcp用来将数据按正确的顺序重新排列（排序），重传丢失或者受损的数据。
确认号(ack) TCP期待接下来收到的数据段的序列号
报头长度占4位，它指出TCP报文段的数据起始处距离TCP报文段的起始处有多远。“数据偏移”的单位是32位字，即以4字节为计算单位。
保留总是设置为0
编码位/标志用于建立和终止会话控制功能

SYN 同步位
ACK 确认位
RST 复位
URG 紧急指针
PSH 推标志，不排队。
FIN 终止位

窗口大小发送方愿意接受的窗口大小，单位为字段
校验和 CRC（Cyclic Redundancy check,循环冗余校验），TCP不信任底层，因此校验所有数据，CRC检查报头和数据字段。
紧急指针记建档设置了编码位中的紧急指针字段是，才有效。如果设置了，该字段表示非紧急数据开头位置相对于当前序列号的便宜量，单位位字节
选项长度为0或32位的整数倍，如果没有选项长度为零，如果包含选项导致该字段长度位不是32的整数倍，必须填充零，以确保该字段长度位32的整数倍
数据传递给传输成的TCP协议信息，报过上层报头

UDP：

因特网层

基本过程：

编制
封装
路由
解封装

协议：

因特网协议（IP）
因特网控制消息协议（ICMP）
地址解析协议（ARP）
逆向地址解析协议（RARP）
代理ARP
免费ARP

IP（Internet Protocol,因特网协议）：

版本：IPv4 v6
报头长度计算iP报头长度
服务类型优先级，前三位为优先
总长度包的总长度
标识位唯一IP分组值，区分不同应用数据的标记
标志位

D（don't是否可分辨）=1 不可分辨 0可分辨
M（more 是否有后需包）=1 有 0 没有

分段偏移有序重组数据包
存活时间（1字节）
协议号表示上层协议类型，TCP=6 UDP=17
包有检验检验是否错误
源IP地址
目的IP
可选项 0或32位

IP地址：32位编码

01111111-00000000（0-127）A类地址

10111111-10000000（128-191）B类地址

11011111-11000000（192-223）C类

11101111-11100000 (224-239) D类（组播地址）

11111111-11110000 （240-255）E类（不适用实验室）

私网地址：

A类地址：10.0.0.0～10.255.255.255

B类地址：172.16.0.0 ～172.31.255.255

C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255

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