《TCP IP協(xié)議》教學(xué)設(shè)計(jì)

TCP/IP協(xié)議授課日期專業(yè)班次教學(xué)課題教學(xué)時(shí)數(shù)

TCP/IP協(xié)議2學(xué)時(shí)知識(shí)目標(biāo)1.理解IP協(xié)議工作原理和特點(diǎn)。2.理解TCP、UDP協(xié)議工作原理和特點(diǎn)。能力目標(biāo)1.理解IP協(xié)議工作原理和特點(diǎn)。2.理解TCP、UDP協(xié)議工作原理和特點(diǎn)。重點(diǎn)1.理解IP協(xié)議工作原理和特點(diǎn)。2.理解TCP、UDP協(xié)議工作原理和特點(diǎn)。難點(diǎn)教參

IP、TCP、UDP講授、演示多媒體教學(xué)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)(自編教第6章 TCP/IP協(xié)議TCP/IPIPIP協(xié)議定義了IP數(shù)據(jù)報(bào)格式，并且對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)尋址和路由、數(shù)據(jù)報(bào)分片和重組、差錯(cuò)控制和處理等做出了具體規(guī)定。IPIP數(shù)據(jù)報(bào)格式如教材圖6-6所示：版本：給出了該數(shù)據(jù)報(bào)的IP報(bào)頭長(zhǎng)度：由于IPv4數(shù)據(jù)報(bào)可以包含可變數(shù)量的IP4比特用來確定IPIP不包含IP選項(xiàng)，所以通常的IP20服務(wù)類型傳送過程中可以區(qū)別處理，特別是在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生超載時(shí)。數(shù)據(jù)報(bào)長(zhǎng)度：是以字節(jié)為單位的IP數(shù)據(jù)報(bào)的總長(zhǎng)度（）。數(shù)據(jù)報(bào)一般都小于1500標(biāo)識(shí)符、標(biāo)志和分片偏移量：這三個(gè)字段與IP生存時(shí)期0，該數(shù)據(jù)報(bào)就被拋棄。上層協(xié)議：該字段僅僅當(dāng)IP用，其值給出了本IP協(xié)議（或上層協(xié)議）。報(bào)頭校驗(yàn)和：該字段可以幫助路由器發(fā)現(xiàn)接收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)中的比特錯(cuò)誤，它將報(bào)頭中的每?jī)蓚€(gè)字節(jié)作為一個(gè)數(shù)字并用反碼的形式計(jì)算這些數(shù)字的和。源端和目的端的IPIP32IP選項(xiàng)字段：選項(xiàng)字段允許IP它導(dǎo)致了數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)頭長(zhǎng)度的不確定性，使得在路由器中對(duì)IP數(shù)據(jù)報(bào)的處理所需要的時(shí)間差別很大。為了提高路由器和主機(jī)上的IP數(shù)據(jù)報(bào)處理性能，IPv6IP（有效載荷IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)字段包含著傳輸層的要發(fā)送到目的端的數(shù)據(jù)段或UDP）。數(shù)據(jù)字段也可以攜帶其他類型的數(shù)ICMPIP不可靠的數(shù)據(jù)投遞服務(wù)。面向無連接的傳輸服務(wù)。盡最大努力投遞服務(wù)。1.ICMP因特網(wǎng)控制消息協(xié)議ICMP（InternetControlMessageProtocol）為IP2.ARPRARP地址轉(zhuǎn)換協(xié)議ARP用于查找與給定IP地址對(duì)應(yīng)的主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)物理地址。反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議RARP用于解決網(wǎng)絡(luò)物理地址到IP地址的轉(zhuǎn)換。TCP/IP端口與套接字網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程間的通信需要確定給定主機(jī)上的哪個(gè)本地進(jìn)程使用了哪種協(xié)議與哪臺(tái)遠(yuǎn)程主機(jī)上的哪個(gè)進(jìn)程進(jìn)行了通信。端口和套接字概念提供了一種以統(tǒng)一的方式惟一地標(biāo)識(shí)連接以及參與連接的程序和主機(jī)的方法。端口有公用端口和臨時(shí)端口兩種。公用端口受Internet號(hào)碼分配權(quán)威機(jī)構(gòu)IANA便于用戶能夠在沒有配置信息的情況下找到服務(wù)器。臨時(shí)端口可以為大多數(shù)系統(tǒng)用戶開發(fā)的常規(guī)程序所使用。每個(gè)用戶進(jìn)程都由運(yùn)行它的主機(jī)分配一個(gè)臨時(shí)端口號(hào)，該端口號(hào)在它需要這個(gè)進(jìn)程的期間內(nèi)一直存在。臨時(shí)端口號(hào)通常在1024到65535之間。套接字是用于通信協(xié)議的幾種應(yīng)用編程接口API套接字是一種特殊的文件句柄，被一個(gè)進(jìn)程用來向操作系統(tǒng)請(qǐng)求例如<TCP，202.202.26.202，12345>。當(dāng)兩個(gè)進(jìn)程進(jìn)行通信時(shí)形成一個(gè)<TCP，202.202.26.202，12345，202.202.26.3，21>。TCPTCP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議簇中最重要的協(xié)議之一，它向高層應(yīng)用提供了面向連接的可靠的數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù)。傳輸層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為數(shù)據(jù)段。TCP面向連接完全可靠性全雙工通信數(shù)據(jù)流接口連接的可靠建立與關(guān)閉TCP（6-8）源端和目的端端口號(hào)：用于對(duì)上層應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的多路復(fù)用/多路分解。順序號(hào)：用于標(biāo)識(shí)當(dāng)前數(shù)據(jù)段在發(fā)送方的數(shù)據(jù)流中的位置號(hào)。確認(rèn)號(hào)：用于標(biāo)識(shí)將要接收的下一個(gè)數(shù)據(jù)段的序號(hào)。頭部長(zhǎng)度：說明數(shù)據(jù)段頭部的長(zhǎng)度。保留：保留為將來使用。標(biāo)志：說明數(shù)據(jù)段的目的和內(nèi)容。其中URG=1表示緊急數(shù)據(jù)指針字段可用；RST=1SYN=1FIN=1接收方窗口大小：說明接收方緩沖區(qū)的大小。校驗(yàn)和：說明該數(shù)據(jù)段的校驗(yàn)和，包括數(shù)據(jù)段頭部和數(shù)據(jù)部分。緊急數(shù)據(jù)指針：說明緊急數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)段中的位置。選項(xiàng)：是一個(gè)可選的變長(zhǎng)字段，它提供給發(fā)送方和接收方協(xié)商最大的數(shù)據(jù)段尺寸等的設(shè)置方法。TCP使用“三次握手”算法實(shí)現(xiàn)客第一次：主動(dòng)參與方（可稱為客戶端）發(fā)送一個(gè)標(biāo)志SYN=1的數(shù)據(jù)段給被動(dòng)參與方（可稱為服務(wù)器端），并聲明其使用的初始順序號(hào)第二次：服務(wù)器端接收到請(qǐng)求后，發(fā)回ACK=1的連接確認(rèn)數(shù)據(jù)段，其確認(rèn)號(hào)為SYN=1用的初始順序號(hào)Y。第三次：客戶端發(fā)送ACK=1的確認(rèn)數(shù)據(jù)段，其確認(rèn)號(hào)為Y+1，以確認(rèn)服務(wù)器端的順序號(hào)Y。TCP為了保證TCP協(xié)議傳輸?shù)目煽啃?，TCP采用了“確認(rèn)”和“重傳”技術(shù)。為了提高系統(tǒng)確認(rèn)的效率，TCP采用了“滑動(dòng)窗口”技術(shù)?；舅枷胧牵菏紫却_定發(fā)送雙方協(xié)商一個(gè)窗口的大小，并規(guī)定只有位于這個(gè)窗口中的數(shù)據(jù)段才可以被發(fā)送出去。其次，當(dāng)收到接收方對(duì)窗口中第一個(gè)數(shù)據(jù)段的確認(rèn)信息后，窗口就向后滑動(dòng)一個(gè)數(shù)據(jù)段。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)接收方若沒有收到窗口中第一個(gè)數(shù)據(jù)段的確認(rèn)消息，則重傳窗口中第一個(gè)數(shù)據(jù)段。TCPTCP使用窗口機(jī)制進(jìn)行流量控制。當(dāng)一個(gè)連接建立時(shí)，連接的每一端分配一塊緩沖區(qū)來存儲(chǔ)接收到的數(shù)據(jù)，并將緩沖區(qū)的尺寸發(fā)送給另一端。當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)，接收方發(fā)送確認(rèn)，其中包含了自己剩余的緩沖區(qū)尺寸。這個(gè)剩余緩沖區(qū)空間的數(shù)量叫做窗口，接收方在發(fā)送的每一確認(rèn)中都含有一個(gè)窗口通告（非零的窗口通告、零窗口通告）。窗口和窗口通告可以有效地控制TCP的數(shù)據(jù)傳輸流量，使發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)不會(huì)溢出接收方的緩沖空間。UDPUDP建立在IPIPUDP認(rèn)，不能保證數(shù)據(jù)段到達(dá)的順序，也不能向發(fā)送端反饋信息進(jìn)行流量控制，因而會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)段丟失現(xiàn)象。由于UDP的簡(jiǎn)單性，采用UDP教學(xué)環(huán)節(jié)及組織

1．新課引入通過復(fù)習(xí)前兩節(jié)課的內(nèi)容，提出TCP/IP網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層協(xié)議。2．講授新課2．講授新課第6章TCP/IP協(xié)議（三）TCP/IP