計算機網路實驗報告tcp協議

A. 計算機網路TCP/IP等相關協議與原理

網路分層（由下到上）：物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。

重點在： 物理層、數據鏈路層（這兩層需要了解基本的原理）、網路層、傳輸層（這兩層需要了解功能作用，原理和相關的一些協議）、應用層（http協議）。

開始之前先跟大家說一下協議，很多人不知道協議是什麼，尤其是剛接觸這方面東西的時候，一聽協議，感覺很吊的樣子，但是又不知其所雲，其實，協議可以理解為：一個雙方通信需要共同遵守的規范。

記住，在網路分層協議中，所有下層的協議的作用就是為了上層服務，謹記！

接下來，我跟大家一一道來，首先登場的是物理層。

這一層主要就是跟硬體打交道，這一層也是所有上層的基礎。

數據鏈路層強調的是一種傳輸規范，這是指什麼呢？說白了，就是指每次傳輸的最大容量（最大傳輸單元），數據組織結構（乙太網幀的概念）、傳輸的目的地等。

MAC地址：燒錄在網卡ROM中的一串數字，長度48bit。

分組交換：較大數組分割為較小數組，依次發送。
原因是數據鏈路層有不定長度的最大傳輸單元。

乙太網的幀的概念：前導碼（8位元組）+本體（首部+數據+FCS）

原理：依靠MAC地址決定向哪個端發送數據，需要「轉發表」。
轉發表是交換機自動學習得到的。

作用：保證不同數據鏈路層下數據的可達性。

ARP協議（獲取MAC地址）和ICMP協議（數據發送異常通知）

作用：識別對端信息的地址。地址為32位正整數表示，分為四個部分，每個部分由8位整數組成。說白了，是識別要傳輸目的地的地址。
每位對應十進制范圍：0-255。

[注]：網路標識和主機標識是為了定址而發明。

A類：
第一位為「0」的地址，前8位為網路標識，0.0.0.0-127.0.0.0是A類IP地址的理論范圍。
B類：
前兩位為「10」的地址，前16位是網路標識，128.0.0.0-191.255.0.0，主機標識16位。
C類：
前三位為「110」的地址。前24位網路標識，192.0.0.0-223.255.255.0，主機標識為8位。
D類：
前4位為「1110」的地址。網路標識為32位，沒有主機標識。

IP地址長度僅可表達43億左右的主機數目，（區分網路標識和主機標識）共32位（一段連續的0和一段連續的1）組成，1的長度就表示網路標識的長度。

子網掩碼的作用是區分IP地址是否在同一子網內。

分組數據發送到目標地址的功能，持有路由控製表，它在路由控製表中查找目標IP地址對應的下一個路由器地址。

源主機--->網卡--->路由器1（路由器控製表）--->路由器2--->網卡--->目標主機

IP協議最大包為2的16次冪，等於65536.

接下來介紹幾個IP協議相關的協議或技術：

將域名轉化為IP地址（域名也是分層處理請求的，每一層都有對應的DNS伺服器）。

通過目標IP地址，定位下一個接收數據包的網路設備（主機或路由器）的MAC地址。

在數據鏈路層發送廣播，如果沒有ARP技術，就沒有辦法穿透中間的伺服器（ARP請求+ARP應答）。

NAT：用於將區域網中的私有地址轉換為全局IP地址的技術。
每個路由器只有一個對外的全局IP地址，如果一個內網主機都向外通訊，怎麼辦？
就要使用到NATP技術，可轉為TCP和UDP埠號。
不同的內網IP被轉換成同一個公共的IP，但是NAPT技術可以使用不同的埠加以區分。

NAT和NAPT都需要路由器內部維護一張轉換表。

舉例：TCP首次SYN時，會生成這個表，關閉連接時會發出FIN包，收到這個包應答時轉換表會被刪除。

定義：實現應用程序之間的通信。
TCP：面向有連接的協議，建立連接需要3步，關閉連接需要4步。
具備數據重傳、流量控制等功能，能正確處理丟包功能並有效利用寬頻。
UDP：比較適合做實時視頻和音頻，效率比TCP高。

TCP有5個要素：源IP地址、目標IP地址、源埠號、目標埠號、協議號，同一台機器的埠號可以區分為不同的應用程序。

校驗和=源IP地址（IP協議首部）+目標IP地址（IP協議首部）+源埠+目標埠

包長度=首部長度+數據長度

應該可以從下圖看出來，TCP的首部比UDP的首部要復雜的多，所以也一定會影響的傳輸的速度和效率。

簡單介紹一下首部的相關參數：

序列號：發送數據的位置
確認應答號：下一次應用接收到的數據的序列號
數據偏移：TCP首部的長度，單位為4位元組。
控制位：長度為8位。
窗口大小：用於表示從應答號開始能夠接受多少個8位位元組。
緊急指針：盡在URG控制位為1時有效，表示緊急數據的末尾在TCP數據部分中的位置。

接下來最重要的一個技術點來了：

以下是通俗話解釋連接和斷開過程：
建立連接的過程：
1.client：我要建立連接。
2.server：我知道你要建立連接了，我這邊沒問題。
3.client：我了解你知道我要建立連接了，開始通信吧！

結束連接的過程：
1.client：我要關閉連接了
2.server：你那邊可以關閉了
3.server：我這邊也准備關閉了
4.client：我已關閉，你可以關閉了

[注]：連接是雙方面的，所以關閉也是要自行關閉的。

數據包重發：保證ACK的值和發送方下次發送數據包的序列號相等。

接收方通過TCP首部中的控制位SYN判斷這個數據是否曾經接收過？接收過就會舍棄。
重傳超時時間（RTO）動態改變，略大於連接往返時間（RTT），RTO有自己的估算公式

定義：無需等待ACK，可以發送的最大數量。（窗口大小由接收端控制）
作用：為了解決發送數據包後，直至ACK確認返回之前，發送端都無法在進行發送的問題。

定義：接收端有緩存區數據溢出（如果窗口較大）
通俗一點的意思就是讓發送方慢一點，免得接收方接收不過來。

TCP會慢啟動演算法得出窗口的大小，對發送數據量進行控制。
發送方擁有一個擁塞窗口，對發送的數據量進行控制。
TCP協議中的窗口是指：發送方和接收方窗口中的最小值。

1.通訊開始，發送方窗口為1。每收到一個ACK確認後，擁塞窗口翻倍。
2.由於指數級增長快，很快就會出現確認包超時。
3.設置慢啟動閾值，它的值為擁塞窗口的大小的一半。
4.將擁塞窗口大小設置為1，重新進入慢啟動過程。
5.慢啟動閾值存在，當擁塞窗口大小達到閾值時，不再翻倍，而是線性增長。
6.隨窗口大小的不斷增長，可以收到三次重復的ACK，進入「快速重發」階段。
7.TCp將慢啟動閾值設置為當前擁塞窗大小的一半，再將擁塞窗口大小設成閾值大小。
8.擁塞窗口又會線性增加，直至下一次出現3次ACK或者超時。

B. 計算機網路基礎：TCP、UDP協議的簡單介紹及區別

TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協議），屬於TCP/IP協議模型中的 傳輸層 ，是 基於連接 的協議。
TCP協議通過序列化應答和必要時重發數據包，為應用程序提供了可靠的傳輸流和虛擬連接服務。

面向連接 指的是在發送數據之前，必須與對方建立可靠的連接，就像打電話一樣，你得先撥號，然後保證線路通暢，對方接聽了電話，這時才能互相通話。這個建立連接的過程被稱作「三次握手」。

妹子：在嗎？
（你沒有回應……）
GG，你將永遠失去她。

妹子：在嗎？
（一個小時過去了）
你：在
這時候妹子的問題已經解決了，而你卻激動地等待著她的回復。
（她什麼時候才能回我啊.jpg）
當然這不是我們想看到的結果

妹子：在嗎？（第一次握手）
你：在（第二次握手）
妹子：問你一個問題（第三次握手）
這時，她確定你在，所以會准備問問題，你也確定她在，所以激動緊張的等待沒有白費
接下來你們開始愉快地聊天（數據傳輸）

終止連接的過程稱之為「四次揮手」或者「四次分手」（感覺後者不太吉利，以下就用揮手）
繼續用剛才的微信發消息來舉例：

你：我講完了， 你懂了嗎？（第一次揮手）
妹子：懂了，我也問完了（第二次揮手）
妹子：謝謝謝，那我下了（第三次揮手）
你：好，我也下了（第四次揮手）

如果只有一、二、三次揮手的話，結果很容易自己想到。

建立連接的三次握手，和終止連接的四次揮手，都是為了保證雙方應答有效，避免讓某一方持續等待接受數據而造成的資源浪費。在例子中體現為，開始聊天時不會咕咕咕，結束時不會突然去世。

UDP（User Datagram Protocol，用戶數據報協議），屬於TCP/IP模型中的傳輸層，它是一種 無連接 的傳輸層協議，提供面向事務的 簡單不可靠 信息傳送服務。

註：傳輸可靠指的是，通過擁塞控制、流量控制、超時重發、丟棄重復數據等等可靠性檢測手段，保證數據無差錯、不丟失、不重復且按序到達。

C. tcp協議的主要功能是什麼

1、完成對數據報的確認、流量控制和網路擁塞。

2、自動檢測數據報，並提供錯誤重發的功能。

3、將多條路徑傳送的數據報按照原來的順序進行排列。

4、控制超時重發，自動調整超時值。

tcp協議簡介：

TCP（Transmission Control Protocol 傳輸控制協議）是一種面向連接的、可靠的、基於位元組流的傳輸層通信協議，由IETF的RFC 793定義。在簡化的計算機網路OSI模型中，它完成第四層傳輸層所指定的功能，用戶數據報協議（UDP）是同一層內 [1] 另一個重要的傳輸協議。

在網際網路協議族（Internet protocol suite）中，TCP層是位於IP層之上，應用層之下的中間層。不同主機的應用層之間經常需要可靠的、像管道一樣的連接，但是IP層不提供這樣的流機制，而是提供不可靠的包交換。

D. 計算機實驗報告總結怎麼寫

一、實驗目的

1、掌握幾種常用的網路命令，通過使用這些命令能檢測常見網路故障。

2、理解各命令的含義，並能解釋其顯示內容的意義。

二、實驗內容

1、運行windows常用的網路命令，ipconfig、ping、stat、nbtstat、arp、route、tracert。

2、利用子網掩碼、實現子網的劃分。

3、了解vrp的各種視圖及各視圖下的常用命令。

三、實驗原理、方法、手段

該實驗通過執行一些常用的網路命令，來了解網路的狀況，並對一些網路協議能更好地理解。

實驗中用到的網路命令：

1、pconfig命令

該命令顯示ip協議的具體配置信息，命令可以顯示網路適配器的物理地址、主機的ip地址、子網掩碼以及默認網關等，還可以查看主機名、dns伺服器、節點類型等相關信息。

2、ping命令

該命令用於測試網路連接狀況以及信息發送和接收狀況。該命令用於檢驗網路連接情況，它可以顯示當前正在活動的網路連接的詳細信息。

3、nbtstat命令

該命令用於查看本地計算機或遠程計算機上的bios的統計數據，顯示協議統計情況以及當前tcp/ip的連接所使用bios情況，運用bios，可以查看本地計算機或遠程計算機上的bios名字列表。

4、arp命令

使用arp命令，你能夠查看本地計算機或另一台計算機的arp高速緩存中的當前內容，也可以用人工方式輸入靜態的網卡物理地址/ip地址對，有助於減少網路上的信息量。

四、實驗步驟

1、執行ipconfig，獲取計算機網路參數。

2、執行ping，測試到其它計算機的連通。

3、執行stat，查看當前正在活動的網路連接的詳細信息。

4、執行nbtstat，查看使用nbt的協議統計信息，以及當前使用nbt的tcp/ip連接。

5、執行arp，查看當前記錄的ip地址與mac地址映。

6、執行route，查看計算機路由信息。

E. 計算機網路中的TCP/UDP協議到底是怎麼回事

兩者都是傳輸層協議，TCP協議是面向連接，UDP是面向不連接。
簡單來說用TCP給你發送一個消息，要經過三次握手。就相當於給你打電話，你電話不能是關機，也不能沒信號，也不能拉黑。UDP就比較簡單了，相當於簡訊（雖然關機也收不到，但是這串信息起碼發出去了），UDP只管發送，而且佔用資源少，你可以想像成電話費，打電話1分鍾2毛，簡訊一條只需要一毛。但是電話比簡訊發送的內容更多，交互性更好。

F. 計算機網路中的關於TCP協議的問題

一、在IE中輸入的網址要被轉換成IP才可以完成訪問。所以要先有計算機向指定的DNS伺服器發送解析請求。該數據包的源IP為計算機192.168.0.25，目的IP為DNS伺服器202.101.172.35。這個時候使用的是應用層的DNS服務。
二、這個數據包在IP層可以這樣封裝，但在數據鏈路層的數據幀是需要封裝MAC地址的，而計算機並不知道202.101.172.35這台主機的MAC地址，就會發送ARP廣播，在網路中請求解析該IP的MAC地址。該數據包的目的地址為255.255.255.255，源地址為192.168.0.25。最高層協議為ARP協議。
三、當網路中的路由器（網關192.168.0.1）接到ARP廣播報文後會使用ARP代理功能向其他網路廣播要求解析202.101.172.35這台主機的MAC地址。該數據包的目的地址為255.255.255.255，源地址為路由器的其他網路介面IP（不是192.168.0.1）。最高層協議為ARP協議。
四、當路由器接到了202.101.172.35的MAC回復後，會向計算機回應一個單播ARP回應數據包的源IP為192.168.0.1目的IP是192.168.0.25，內容為202.101.172.35的MAC地址為XXXX（192.168.0.1介面的MAC）。
五、計算機收到ARP回應後開始封裝數據幀，將數據幀發送給網關，網關接受後，進行定址和轉發，最終數據到達DNS伺服器。然後DNS伺服器將計算機請求的名稱解析為一個IP即「cs.zjei.net的IP地址為60.191.14.100」回應給計算機。
六、計算機收到後，開始使用應用層協議HTTP協議訪問60.191.14.100這台主機。在IP層封裝數據時IP數據包的目標IP為60.191.14.100，源IP為自己。
七、同樣數據鏈路層要知道60.191.14.100的MAC地址才能完成對數據幀的封裝，因此計算機還要發送ARP廣播，數據包的內容是「IP地址為60.191.14.100的主機的MAC是什麼？」該數據包的目的地址為255.255.255.255，源地址為192.168.0.25，最高層協議為ARP協議。
八、當網路中的路由器（網關192.168.0.1）接到ARP廣播報文後會使用ARP代理功能向其他網路廣播要求解析60.191.14.100這台主機的MAC地址。該數據包的目的地址為255.255.255.255，源地址為路由器的其他網路介面IP（不是192.168.0.1）。最高層協議為ARP協議。
九、當路由器接到了60.191.14.100的MAC回復後，會向計算機回應一個單播ARP回應數據包的源IP為192.168.0.1目的IP是192.168.0.25，內容為60.191.14.100的MAC地址為XXXX（192.168.0.1介面的MAC）。
十、當計算機收到該回復後，將網關的MAC地址加入到數據幀當中，向網關發送。當網關接受到後進行定址轉發即可到達60.191.14.100。該伺服器收到這個數據包後，恢復到最高層使用HTTP協議進行處理並響應計算機的請求，發送回應數據。

總結：第一個數據包計算機用於解析網址的。最高層協議DNS。IP包中源地址為192.168.0.25，目標IP202.101.172.35。數據幀中源MAC地址計算機的MAC，目標MAC，網關的本地介面MAC。
第二個數據包用於獲得IP202.101.172.35的MAC。最高層IP層。使用協議ARP協議。IP包中源地址為192.168.0.25，目標255.255.255.255。
第三個數據包是計算機去訪問http://cs.zjei.net的數據包，最高層協議時HTTP協議。該數據包中源地址為192.168.0.25，目標60.191.14.100。數據幀中源MAC地址計算機的MAC，目標MAC，網關的本地介面MAC。
第四個數據包用於獲得60.191.14.100的MAC。最高層IP層。使用協議ARP協議。IP包中源地址為192.168.0.25，目標255.255.255.255

這四個數據包是計算機發送的。要看到網頁，計算機還必須要接收到伺服器的回應數據包才行。

G. 計算機網路基礎實驗

a.單擊「開始」單擊「設置」再單擊「控制面板」再雙擊「網路連接」再雙擊「本地連接」在單擊「屬性」，再找到「internet協議（Tcp/ip)雙擊它，你就可以看到你使用電腦的網路連接屬性，IP地址/子網掩碼/網關/DNS和MAC地址。
網路連接屬性指的是，網路的狀態和速度，例如連接狀態，斷開狀態。
在區域網中ip地址指你的電腦的私有地址，例如（192.168.1.222等）；子網掩碼是和ip地址進行邏輯運算後決定網路號（即電腦所屬網段）;DNS是域名解析伺服器的地址，由網路運營商提供。MAC是網卡的物理地址。
b.單擊開始，單擊運行，輸入cmd，單擊確定，輸入ipconfig，按回車鍵，你就可以查看到網路配置的一些信息，再輸入ipconfig/all回車你也可以看到一些網路信息。
c、d可以按照 b的方法操作自己看看。

H. 求一份 計算機網路 乙太網組網實驗 的實驗報告！

ff

I. TCP/IP協議的含義與功能

TCP/IP協議的含義與各層的功能

含義：TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協議/網間網協議)是目前世界上應用最為廣泛的協議，目的是提供一整套方便實用、能應用於多種網路上的協議，事實證明TCP/IP做到了這一點，它使網路互聯變得容易起來，並且使越來越多的網路加入其中，成為Internet的事實標准。

TCP/IP協議族包含了很多功能各異的子協議。TCP/IP層次模型共分為四層：應用層、傳輸層、網路層、數據鏈路層。

應用層是所有用戶所面向的應用程序的統稱。TCP/IP協議族在這一層面有著很多協議來支持不同的應用，許多大家所熟悉的基於Internet的應用的實現就離不開這些協議。

傳輸層這一層的的功能主要是提供應用程序間的通信，TCP/IP協議族在這一層的協議有TCP和UDP。

網路層是TCP/IP協議族中非常關鍵的一層，主要定義了IP地址格式，從而能夠使得不同應用類型的數據在Internet上通暢地傳輸，IP協議就是一個網路層協議。

網路介面層―這是TCP/IP軟體負責接收IP數據包並通過網路發送，或者從網路接收物理幀，抽出IP數據報，交給IP層。

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