资源简介

(共26张PPT)
认识TCP/IP
CONTENTS 目录
01
分层体系结构
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03
TCP/IP的应用
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02
认识TCP/IP
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04
TCP/IP的安全性
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分层体系结构概述
01
分层体系结构
为了实现计算机之间的通信，人们把通信的功能划分出明确的层,同时规定了相同层之间的通信规则，这样的分层结构有利于解决复杂问题。
如传统邮政通信的过程就是一个典型的分层结构，而且它与计算机网络也有很多相似之处（如图8-1)，可以分为用户应用层、信件传递层、邮包运送层、交通运输层和交通工具层等五个层次，分层以后每个层负责自己的工作，从而完成复杂的邮政通信工作。
分层体系结构
定义
一种将复杂系统划分为多个层次的设计方法
优点
提高系统的模块化，增强系统的可维护性和可扩展性
缺点
可能增加系统的复杂性，可能影响系统的性能
主要应用
在软件开发、硬件设计等领域广泛应用
典型示例
UNIX操作系统的分层结构，TCP/IP协议栈的分层结构等
TCP/IP协议
02
TCP/IP的概念
TCP/IP指传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol/InternetProtocol)，是基本的网络通信协议，通常称为TCP/IP协议簇。它包含TCP和IP两个核心协议，以及协同实现具体服务的其他协议，如支持Web服务的HTTP协议、支持电子邮件服务的SMTP协议等。
TCP/IP协议可以用四层模型来表示，从下到上为网络接口层(包含物理层和数据链路层)、网络层、传输层和应用层。每层的主要协议如图8-2所示。
TCP/IP的概念
TCP/IP
TCP/IP是互联网传输协议的基础
TCP负责可靠传输，IP负责数据包路由
包括TCP（传输控制协议）和IP（互联网协议）
TCP/IP是互联网通信的基础，广泛应用于各种网络设备和软件中
TCP/IP的作用
01
02
03
04
提供可靠的数据传输
提供高效的网络连接
支持多种网络应用
提供网络管理和安全保障
TCP/IP的发展历程
1969年，美国国防部高级研究计划局（ARPA）开始研究ARPANET，这是TCP/IP的前身。
1973年，ARPANET开始使用TCP/IP协议。
1983年，ARPANET被分成两个独立的网络：MILNET和ARPANET。
1986年，美国国家科学基金会（NSF）建立了NSFNET，这是TCP/IP网络的第一个主干网。
1990年，ARPANET正式关闭，TCP/IP成为互联网的标准协议。
1992年，Internet Society成立，负责管理TCP/IP协议和其他互联网标准。
1994年，TCP/IP协议成为国际标准，被国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）采纳。
2005年，TCP/IP协议进行了重大更新，引入了IPv6协议，以解决IPv4地址不足的问题。
协议分层
01
应用层：负责应用程序之间的通信
02
传输层：负责端到端的通信
03
网络层：负责数据包的路由和转发
04
链路层：负责数据帧的传输和接收
各层功能
01
应用层：提供应用程序之间的通信
02
传输层：提供可靠的数据传输服务
03
网络层：提供路由和寻址功能
04
链路层：提供数据链路的建立和维护功能
05
物理层：提供物理介质的传输功能
协议交互
TCP/IP协议栈分为四层：应用层、传输层、网络层和链路层
应用层负责处理应用程序之间的通信，如HTTP、FTP等
传输层负责端到端的通信，如TCP、UDP等
网络层负责将数据包从源主机发送到目的主机，如IP等
链路层负责将数据包从源主机发送到目的主机，如以太网等
各层之间通过协议交互，实现数据的传输和通信
工作原理-数据传输过程
建立连接：TCP/IP协议首先通过三次握手建立连接
数据确认：在数据传输过程中，TCP/IP协议会对数据进行确认，确保数据传输的准确性
数据传输：在连接建立后，数据可以通过TCP/IP协议进行传输
断开连接：在数据传输完成后，TCP/IP协议会通过四次挥手断开连接
工作原理-协议数据单元
协议数据单元（PDU）是TCP/IP协议中用于传输数据的基本单位。
PDU的格式通常包括头部和负载两部分，头部包含协议控制信息，负载包含实际传输的数据。
PDU可以分为多个层次，每个层次对应不同的协议。
PDU在TCP/IP协议栈中逐层封装，最终形成可以在网络上传输的数据包。
工作原理-数据包封装与解封装
数据包封装：将应用层数据、传输层数据、网络层数据、链路层数据依次封装成数据包，以便在网络中传输。
数据包解封装：数据包在到达目的地后，按照相反的顺序进行解封装，将数据还原为应用层数据。
封装过程：在封装过程中，每个层次的协议都会添加相应的头部信息，以便在传输过程中进行识别和处理。
解封装过程：在解封装过程中，每个层次的协议都会根据头部信息进行相应的处理，并将数据传递给上层协议。
TCP/IP的应用
03
互联网应用
浏览器：用于访问网站和获取信息
即时通讯：用于实时聊天和语音通话
文件传输：用于传输文件和共享资源
电子邮件：用于发送和接收电子邮件
局域网应用
文件共享：通过TCP/IP协议，可以实现局域网内的文件共享。
打印机共享：TCP/IP协议使得局域网内的打印机可以共享使用。
网络聊天：TCP/IP协议支持局域网内的网络聊天工具，如QQ、微信等。
网络游戏：TCP/IP协议支持局域网内的网络游戏，如CS、魔兽世界等。
物联网应用
01
智能家居：通过TCP/IP协议，实现家居设备的互联互通和远程控制
03
智能医疗：通过TCP/IP协议，实现医疗设备的远程监控和诊断
04
工业自动化：利用TCP/IP协议，实现工业设备的远程监控和自动化控制
02
智能交通：利用TCP/IP协议，实现交通信息的实时采集和传输
TCP/IP的安全性
04
安全威胁
病毒感染：病毒通过TCP/IP协议传播，导致系统瘫痪
拒绝服务攻击：攻击者利用TCP/IP协议漏洞，导致网络瘫痪
网络攻击：黑客利用TCP/IP协议漏洞进行攻击
信息泄露：TCP/IP协议传输过程中，可能导致信息泄露
安全措施
03
安全策略：制定严格的安全策略，限制访问权限
02
防火墙：设置防火墙，防止未经授权的访问
01
使用加密技术：如SSL/TLS协议，确保数据传输的安全性
04
定期更新：及时更新TCP/IP协议和软件，防止漏洞被利用
安全策略
防火墙：保护内部网络不受外部攻击
加密技术：确保数据传输的安全性
身份验证：确保用户身份的真实性和合法性
访问控制：限制用户对网络资源的访问权限
谢谢

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