计算机网络实验报告tcp协议

A. 计算机网络TCP/IP等相关协议与原理

网络分层（由下到上）：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

重点在： 物理层、数据链路层（这两层需要了解基本的原理）、网络层、传输层（这两层需要了解功能作用，原理和相关的一些协议）、应用层（http协议）。

开始之前先跟大家说一下协议，很多人不知道协议是什么，尤其是刚接触这方面东西的时候，一听协议，感觉很吊的样子，但是又不知其所云，其实，协议可以理解为：一个双方通信需要共同遵守的规范。

记住，在网络分层协议中，所有下层的协议的作用就是为了上层服务，谨记！

接下来，我跟大家一一道来，首先登场的是物理层。

这一层主要就是跟硬件打交道，这一层也是所有上层的基础。

数据链路层强调的是一种传输规范，这是指什么呢？说白了，就是指每次传输的最大容量（最大传输单元），数据组织结构（以太网帧的概念）、传输的目的地等。

MAC地址：烧录在网卡ROM中的一串数字，长度48bit。

分组交换：较大数组分割为较小数组，依次发送。
原因是数据链路层有不定长度的最大传输单元。

以太网的帧的概念：前导码（8字节）+本体（首部+数据+FCS）

原理：依靠MAC地址决定向哪个端发送数据，需要“转发表”。
转发表是交换机自动学习得到的。

作用：保证不同数据链路层下数据的可达性。

ARP协议（获取MAC地址）和ICMP协议（数据发送异常通知）

作用：识别对端信息的地址。地址为32位正整数表示，分为四个部分，每个部分由8位整数组成。说白了，是识别要传输目的地的地址。
每位对应十进制范围：0-255。

[注]：网络标识和主机标识是为了寻址而发明。

A类：
第一位为“0”的地址，前8位为网络标识，0.0.0.0-127.0.0.0是A类IP地址的理论范围。
B类：
前两位为“10”的地址，前16位是网络标识，128.0.0.0-191.255.0.0，主机标识16位。
C类：
前三位为“110”的地址。前24位网络标识，192.0.0.0-223.255.255.0，主机标识为8位。
D类：
前4位为“1110”的地址。网络标识为32位，没有主机标识。

IP地址长度仅可表达43亿左右的主机数目，（区分网络标识和主机标识）共32位（一段连续的0和一段连续的1）组成，1的长度就表示网络标识的长度。

子网掩码的作用是区分IP地址是否在同一子网内。

分组数据发送到目标地址的功能，持有路由控制表，它在路由控制表中查找目标IP地址对应的下一个路由器地址。

源主机--->网卡--->路由器1（路由器控制表）--->路由器2--->网卡--->目标主机

IP协议最大包为2的16次幂，等于65536.

接下来介绍几个IP协议相关的协议或技术：

将域名转化为IP地址（域名也是分层处理请求的，每一层都有对应的DNS服务器）。

通过目标IP地址，定位下一个接收数据包的网络设备（主机或路由器）的MAC地址。

在数据链路层发送广播，如果没有ARP技术，就没有办法穿透中间的服务器（ARP请求+ARP应答）。

NAT：用于将局域网中的私有地址转换为全局IP地址的技术。
每个路由器只有一个对外的全局IP地址，如果一个内网主机都向外通讯，怎么办？
就要使用到NATP技术，可转为TCP和UDP端口号。
不同的内网IP被转换成同一个公共的IP，但是NAPT技术可以使用不同的端口加以区分。

NAT和NAPT都需要路由器内部维护一张转换表。

举例：TCP首次SYN时，会生成这个表，关闭连接时会发出FIN包，收到这个包应答时转换表会被删除。

定义：实现应用程序之间的通信。
TCP：面向有连接的协议，建立连接需要3步，关闭连接需要4步。
具备数据重传、流量控制等功能，能正确处理丢包功能并有效利用宽带。
UDP：比较适合做实时视频和音频，效率比TCP高。

TCP有5个要素：源IP地址、目标IP地址、源端口号、目标端口号、协议号，同一台机器的端口号可以区分为不同的应用程序。

校验和=源IP地址（IP协议首部）+目标IP地址（IP协议首部）+源端口+目标端口

包长度=首部长度+数据长度

应该可以从下图看出来，TCP的首部比UDP的首部要复杂的多，所以也一定会影响的传输的速度和效率。

简单介绍一下首部的相关参数：

序列号：发送数据的位置
确认应答号：下一次应用接收到的数据的序列号
数据偏移：TCP首部的长度，单位为4字节。
控制位：长度为8位。
窗口大小：用于表示从应答号开始能够接受多少个8位字节。
紧急指针：尽在URG控制位为1时有效，表示紧急数据的末尾在TCP数据部分中的位置。

接下来最重要的一个技术点来了：

以下是通俗话解释连接和断开过程：
建立连接的过程：
1.client：我要建立连接。
2.server：我知道你要建立连接了，我这边没问题。
3.client：我了解你知道我要建立连接了，开始通信吧！

结束连接的过程：
1.client：我要关闭连接了
2.server：你那边可以关闭了
3.server：我这边也准备关闭了
4.client：我已关闭，你可以关闭了

[注]：连接是双方面的，所以关闭也是要自行关闭的。

数据包重发：保证ACK的值和发送方下次发送数据包的序列号相等。

接收方通过TCP首部中的控制位SYN判断这个数据是否曾经接收过？接收过就会舍弃。
重传超时时间（RTO）动态改变，略大于连接往返时间（RTT），RTO有自己的估算公式

定义：无需等待ACK，可以发送的最大数量。（窗口大小由接收端控制）
作用：为了解决发送数据包后，直至ACK确认返回之前，发送端都无法在进行发送的问题。

定义：接收端有缓存区数据溢出（如果窗口较大）
通俗一点的意思就是让发送方慢一点，免得接收方接收不过来。

TCP会慢启动算法得出窗口的大小，对发送数据量进行控制。
发送方拥有一个拥塞窗口，对发送的数据量进行控制。
TCP协议中的窗口是指：发送方和接收方窗口中的最小值。

1.通讯开始，发送方窗口为1。每收到一个ACK确认后，拥塞窗口翻倍。
2.由于指数级增长快，很快就会出现确认包超时。
3.设置慢启动阈值，它的值为拥塞窗口的大小的一半。
4.将拥塞窗口大小设置为1，重新进入慢启动过程。
5.慢启动阈值存在，当拥塞窗口大小达到阈值时，不再翻倍，而是线性增长。
6.随窗口大小的不断增长，可以收到三次重复的ACK，进入“快速重发”阶段。
7.TCp将慢启动阈值设置为当前拥塞窗大小的一半，再将拥塞窗口大小设成阈值大小。
8.拥塞窗口又会线性增加，直至下一次出现3次ACK或者超时。

B. 计算机网络基础：TCP、UDP协议的简单介绍及区别

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议），属于TCP/IP协议模型中的 传输层 ，是 基于连接 的协议。
TCP协议通过序列化应答和必要时重发数据包，为应用程序提供了可靠的传输流和虚拟连接服务。

面向连接 指的是在发送数据之前，必须与对方建立可靠的连接，就像打电话一样，你得先拨号，然后保证线路通畅，对方接听了电话，这时才能互相通话。这个建立连接的过程被称作“三次握手”。

妹子：在吗？
（你没有回应……）
GG，你将永远失去她。

妹子：在吗？
（一个小时过去了）
你：在
这时候妹子的问题已经解决了，而你却激动地等待着她的回复。
（她什么时候才能回我啊.jpg）
当然这不是我们想看到的结果

妹子：在吗？（第一次握手）
你：在（第二次握手）
妹子：问你一个问题（第三次握手）
这时，她确定你在，所以会准备问问题，你也确定她在，所以激动紧张的等待没有白费
接下来你们开始愉快地聊天（数据传输）

终止连接的过程称之为“四次挥手”或者“四次分手”（感觉后者不太吉利，以下就用挥手）
继续用刚才的微信发消息来举例：

你：我讲完了， 你懂了吗？（第一次挥手）
妹子：懂了，我也问完了（第二次挥手）
妹子：谢谢谢，那我下了（第三次挥手）
你：好，我也下了（第四次挥手）

如果只有一、二、三次挥手的话，结果很容易自己想到。

建立连接的三次握手，和终止连接的四次挥手，都是为了保证双方应答有效，避免让某一方持续等待接受数据而造成的资源浪费。在例子中体现为，开始聊天时不会咕咕咕，结束时不会突然去世。

UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议），属于TCP/IP模型中的传输层，它是一种 无连接 的传输层协议，提供面向事务的 简单不可靠 信息传送服务。

注：传输可靠指的是，通过拥塞控制、流量控制、超时重发、丢弃重复数据等等可靠性检测手段，保证数据无差错、不丢失、不重复且按序到达。

C. tcp协议的主要功能是什么

1、完成对数据报的确认、流量控制和网络拥塞。

2、自动检测数据报，并提供错误重发的功能。

3、将多条路径传送的数据报按照原来的顺序进行排列。

4、控制超时重发，自动调整超时值。

tcp协议简介：

TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，用户数据报协议（UDP）是同一层内 [1] 另一个重要的传输协议。

在因特网协议族（Internet protocol suite）中，TCP层是位于IP层之上，应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接，但是IP层不提供这样的流机制，而是提供不可靠的包交换。

D. 计算机实验报告总结怎么写

一、实验目的

1、掌握几种常用的网络命令，通过使用这些命令能检测常见网络故障。

2、理解各命令的含义，并能解释其显示内容的意义。

二、实验内容

1、运行windows常用的网络命令，ipconfig、ping、stat、nbtstat、arp、route、tracert。

2、利用子网掩码、实现子网的划分。

3、了解vrp的各种视图及各视图下的常用命令。

三、实验原理、方法、手段

该实验通过执行一些常用的网络命令，来了解网络的状况，并对一些网络协议能更好地理解。

实验中用到的网络命令：

1、pconfig命令

该命令显示ip协议的具体配置信息，命令可以显示网络适配器的物理地址、主机的ip地址、子网掩码以及默认网关等，还可以查看主机名、dns服务器、节点类型等相关信息。

2、ping命令

该命令用于测试网络连接状况以及信息发送和接收状况。该命令用于检验网络连接情况，它可以显示当前正在活动的网络连接的详细信息。

3、nbtstat命令

该命令用于查看本地计算机或远程计算机上的bios的统计数据，显示协议统计情况以及当前tcp/ip的连接所使用bios情况，运用bios，可以查看本地计算机或远程计算机上的bios名字列表。

4、arp命令

使用arp命令，你能够查看本地计算机或另一台计算机的arp高速缓存中的当前内容，也可以用人工方式输入静态的网卡物理地址/ip地址对，有助于减少网络上的信息量。

四、实验步骤

1、执行ipconfig，获取计算机网络参数。

2、执行ping，测试到其它计算机的连通。

3、执行stat，查看当前正在活动的网络连接的详细信息。

4、执行nbtstat，查看使用nbt的协议统计信息，以及当前使用nbt的tcp/ip连接。

5、执行arp，查看当前记录的ip地址与mac地址映。

6、执行route，查看计算机路由信息。

E. 计算机网络中的TCP/UDP协议到底是怎么回事

两者都是传输层协议，TCP协议是面向连接，UDP是面向不连接。
简单来说用TCP给你发送一个消息，要经过三次握手。就相当于给你打电话，你电话不能是关机，也不能没信号，也不能拉黑。UDP就比较简单了，相当于短信（虽然关机也收不到，但是这串信息起码发出去了），UDP只管发送，而且占用资源少，你可以想象成电话费，打电话1分钟2毛，短信一条只需要一毛。但是电话比短信发送的内容更多，交互性更好。

F. 计算机网络中的关于TCP协议的问题

一、在IE中输入的网址要被转换成IP才可以完成访问。所以要先有计算机向指定的DNS服务器发送解析请求。该数据包的源IP为计算机192.168.0.25，目的IP为DNS服务器202.101.172.35。这个时候使用的是应用层的DNS服务。
二、这个数据包在IP层可以这样封装，但在数据链路层的数据帧是需要封装MAC地址的，而计算机并不知道202.101.172.35这台主机的MAC地址，就会发送ARP广播，在网络中请求解析该IP的MAC地址。该数据包的目的地址为255.255.255.255，源地址为192.168.0.25。最高层协议为ARP协议。
三、当网络中的路由器（网关192.168.0.1）接到ARP广播报文后会使用ARP代理功能向其他网络广播要求解析202.101.172.35这台主机的MAC地址。该数据包的目的地址为255.255.255.255，源地址为路由器的其他网络接口IP（不是192.168.0.1）。最高层协议为ARP协议。
四、当路由器接到了202.101.172.35的MAC回复后，会向计算机回应一个单播ARP回应数据包的源IP为192.168.0.1目的IP是192.168.0.25，内容为202.101.172.35的MAC地址为XXXX（192.168.0.1接口的MAC）。
五、计算机收到ARP回应后开始封装数据帧，将数据帧发送给网关，网关接受后，进行寻址和转发，最终数据到达DNS服务器。然后DNS服务器将计算机请求的名称解析为一个IP即“cs.zjei.net的IP地址为60.191.14.100”回应给计算机。
六、计算机收到后，开始使用应用层协议HTTP协议访问60.191.14.100这台主机。在IP层封装数据时IP数据包的目标IP为60.191.14.100，源IP为自己。
七、同样数据链路层要知道60.191.14.100的MAC地址才能完成对数据帧的封装，因此计算机还要发送ARP广播，数据包的内容是“IP地址为60.191.14.100的主机的MAC是什么？”该数据包的目的地址为255.255.255.255，源地址为192.168.0.25，最高层协议为ARP协议。
八、当网络中的路由器（网关192.168.0.1）接到ARP广播报文后会使用ARP代理功能向其他网络广播要求解析60.191.14.100这台主机的MAC地址。该数据包的目的地址为255.255.255.255，源地址为路由器的其他网络接口IP（不是192.168.0.1）。最高层协议为ARP协议。
九、当路由器接到了60.191.14.100的MAC回复后，会向计算机回应一个单播ARP回应数据包的源IP为192.168.0.1目的IP是192.168.0.25，内容为60.191.14.100的MAC地址为XXXX（192.168.0.1接口的MAC）。
十、当计算机收到该回复后，将网关的MAC地址加入到数据帧当中，向网关发送。当网关接受到后进行寻址转发即可到达60.191.14.100。该服务器收到这个数据包后，恢复到最高层使用HTTP协议进行处理并响应计算机的请求，发送回应数据。

总结：第一个数据包计算机用于解析网址的。最高层协议DNS。IP包中源地址为192.168.0.25，目标IP202.101.172.35。数据帧中源MAC地址计算机的MAC，目标MAC，网关的本地接口MAC。
第二个数据包用于获得IP202.101.172.35的MAC。最高层IP层。使用协议ARP协议。IP包中源地址为192.168.0.25，目标255.255.255.255。
第三个数据包是计算机去访问http://cs.zjei.net的数据包，最高层协议时HTTP协议。该数据包中源地址为192.168.0.25，目标60.191.14.100。数据帧中源MAC地址计算机的MAC，目标MAC，网关的本地接口MAC。
第四个数据包用于获得60.191.14.100的MAC。最高层IP层。使用协议ARP协议。IP包中源地址为192.168.0.25，目标255.255.255.255

这四个数据包是计算机发送的。要看到网页，计算机还必须要接收到服务器的回应数据包才行。

G. 计算机网络基础实验

a.单击“开始”单击“设置”再单击“控制面板”再双击“网络连接”再双击“本地连接”在单击“属性”，再找到“internet协议（Tcp/ip)双击它，你就可以看到你使用电脑的网络连接属性，IP地址/子网掩码/网关/DNS和MAC地址。
网络连接属性指的是，网络的状态和速度，例如连接状态，断开状态。
在局域网中ip地址指你的电脑的私有地址，例如（192.168.1.222等）；子网掩码是和ip地址进行逻辑运算后决定网络号（即电脑所属网段）;DNS是域名解析服务器的地址，由网络运营商提供。MAC是网卡的物理地址。
b.单击开始，单击运行，输入cmd，单击确定，输入ipconfig，按回车键，你就可以查看到网络配置的一些信息，再输入ipconfig/all回车你也可以看到一些网络信息。
c、d可以按照 b的方法操作自己看看。

H. 求一份 计算机网络 以太网组网实验 的实验报告！

ff

I. TCP/IP协议的含义与功能

TCP/IP协议的含义与各层的功能

含义：TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网间网协议)是目前世界上应用最为广泛的协议，目的是提供一整套方便实用、能应用于多种网络上的协议，事实证明TCP/IP做到了这一点，它使网络互联变得容易起来，并且使越来越多的网络加入其中，成为Internet的事实标准。

TCP/IP协议族包含了很多功能各异的子协议。TCP/IP层次模型共分为四层：应用层、传输层、网络层、数据链路层。

应用层是所有用户所面向的应用程序的统称。TCP/IP协议族在这一层面有着很多协议来支持不同的应用，许多大家所熟悉的基于Internet的应用的实现就离不开这些协议。

传输层这一层的的功能主要是提供应用程序间的通信，TCP/IP协议族在这一层的协议有TCP和UDP。

网络层是TCP/IP协议族中非常关键的一层，主要定义了IP地址格式，从而能够使得不同应用类型的数据在Internet上通畅地传输，IP协议就是一个网络层协议。

网络接口层―这是TCP/IP软件负责接收IP数据包并通过网络发送，或者从网络接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。

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