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第六章 通訊協定 ( Protocol )

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本章綱要6-1 網路層： IP 6-2 傳輸層： TCP / UDP 6-3 網路層： ARP / RARP ( 位址解譯協定 ) 6-4 網路層： ICMP ( 網際網路控制訊息協定 )

6-5 其他常見之通訊協定

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6-1 網路層： IP • IPv4 標頭格式

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6-1 網路層： IP • IPv4 標頭格式

– Ver ( Version ) ：版本 (4 bits)

辨識 IP 協定的版本 – IHL ( Internet Header Length ) ：標頭長度 ( 4 bits )

記錄 IP 標頭的長度 – TOS ( Type of Service ) ：服務類型 ( 8 bits )

定義 IP 封包傳送的服務類型

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6-1 網路層： IP • IPv4 標頭格式 (Con.)

– TL ( Total Length ) ：封包總長度 ( 16 bits )

包含「 IP 標頭」和「 IP 資料」的長度，以 “ bytes “ 為長度單位

– ID ( Identification ) ：識別碼 ( 16 bits )

資料發送端對 IP 資料封包設定的辨識碼，接收端可依此代碼來辨認封包

– FL ( Flags ) ：旗幟識別 ( 3 bits )

提供封包分割的控制訊息

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6-1 網路層： IP • IPv4 標頭格式 (Con.)

– FO ( Fragment Offset ) ：區段位移 ( 13 bits )

記錄區段封包被分割後的位移值 ex: 訊息長度 :5000 bytes ; 乙太網路系統 ;IP 標頭長度為 20

bytes

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6-1 網路層： IP • IPv4 標頭格式 (Con.)

– TTL ( Time To Live ) ：存活時間 ( 8 bits ) 記錄封包可在網路上進行傳送的剩餘時間 – PORT ( Protocol ) ：網路協定 ( 8 bits ) 記錄封包在傳輸層所使用的網路協定識別碼 – HC ( Header Checksum ) ：標頭檢查碼 ( 16 bits ) 檢查標頭訊息的傳送是否正確 – SA ( Source IP Address ) ：來源 IP 位址 ( 16 bits ) 儲存訊息發送的來源 IP 位址 – DA ( Destination IP Address ) ：目的 IP 位址 ( 16 bits

) 儲存訊息接收的目的 IP 位址

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6-1 網路層： IP • IPv4 標頭格式 (Con.)

– OPT ( Option ) ：選擇項 ( 長度不定 )

為選擇性欄位，需要時才用到，一般提供除錯與測試的訊息

– PAD ( Padding ) ：填充項 ( 長度不定 )

接在 OPT 欄之後，用 “ 0 “ 填補使 IP 標頭總長度為 32 bits 的整數倍

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6-1 網路層： IP • IPv6 標頭格式

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6-1 網路層： IP • IPv6 標頭格式

– Ver ( Version ) ：版本 (4 bits )

記錄 IP 協定版本– FL ( Flow Label ) ：流量標記 ( 28 bits )

– PL ( Payload Length ) ：負載長度 ( 16 bits )

記錄包含 IP 標頭及資料內容的封包長度

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6-1 網路層： IP • IPv6 標頭格式

– NH ( Next Header ) ：指定下個標頭 ( 8 bits )

用來指定下一個「擴充標頭」 ( Extension Header )• 「擴充標頭」具變動性長度，可彈性記錄所需的

封包資訊 – HL ( Hop Limit ) ：路程限制 ( 8 bits )

結合「路程數」和「容許最長時間」

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6-2 傳輸層： TCP / UDP • TCP ( Transmission Control Protocol ；傳輸控制協定 )

– 連線導向傳輸協定 – 在資料傳送的過程中能進行錯誤偵測 – 確認資料傳送的正確性與可靠性– 使用滑動視窗 ( Sliding Window ) 進行流程控制 協調通訊雙方之傳送與接收

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6-2 傳輸層： TCP / UDP • UDP ( User Datagram Protocol )

– 非連線導向傳輸協定 –會不斷地將資料快速送出，直到資料送完為止 –缺乏強大的錯誤偵測與確認機制 –資料傳送的可靠性低 –較適合單純的查詢或廣播訊息傳送

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6-2 傳輸層： TCP / UDP • TCP 與 UDP 之比較

TCP UDP

協定 傳輸控制協定 使用資料報協定連線 連線導向 非連線導向可靠性 高 低傳送速度 較慢 較快封包重新排列功能 有 無

錯誤偵測有強大的錯誤偵測與回復功能

基本的資料完整性偵測

傳送資料適高度準確性資料的傳送

適查詢、廣播訊息傳送

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6-3 網路層： ARP / RARP• ARP ( Address Resolution Protocol ) 位址解譯協定

– 透過已知的 IP 位址的到相對應的實體位址 • ARP Table

在快取記憶體 ( Cache ) 中存放 IP 位址與實體位址 的對照表

– ARP 位址對應機制

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6-3 網路層： ARP / RARP• RARP ( Reverse Address Resolution Protocol )

– 反向位址解譯協定 – 發送端知道本身的實體位址而不知道 IP 位址時 可透過 RARP 尋找 IP 位址 – RARP 位址對應機制

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6-4 網路層： ICMP• ICMP ( Internet Control Message Protocol)

– 網際網路控制訊息協定 – 處理偵錯與傳輸控制的工作– ICMP 訊息主要有二種類型：查詢類 / 錯誤類 – ICMP 標頭欄位

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6-5 其他常見之通訊協定 • TELNET

– TELNET 提供三種基本服務 • 標準介面 定義遠端系統與終端機的標準介面 • 標準選項 提供標準選項，用戶端能選擇與伺服端溝通的機制 • 平等機制 允許任何程式成為用戶端，建立連線登錄遠端系統

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6-5 其他常見之通訊協定 • TELNET 協定傳輸機制

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6-5 其他常見之通訊協定 • FTP ( File Transfer Protocol ) 檔案傳輸協定

– 提供點對點間可靠的檔案傳輸服務 – FTP 三個重要功能

• 交互存取 允許使用者與伺服器通訊• 格式設定 允許使用設定資料的儲存型態與格式 • 登錄者身份認證 不合法之使用者無法登錄伺服器

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6-5 其他常見之通訊協定 • SMTP ( Simple Mail Transfer Protocol ) 簡單郵件傳輸協定

– 定義郵件伺服器間傳送郵件的訊息格式 – 透過郵局協定 POP ( Post Office Protocol ) 擷取郵件– SMTP 、 POP3 郵件傳送