tcpip 協(xié)議的講解new

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1、下載第1章概述1.1引言很多不同的廠家生產(chǎn)各種型號的計算機，它們運行完全不同的操作系統(tǒng)，但TCP/IP協(xié)議族允許它們互相進行通信。這一點很讓人感到吃驚，因為它的作用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了起初的設(shè)想。TCP/IP起源于60年代末美國政府資助的一個分組交換網(wǎng)絡(luò)研究項目，到90年代已發(fā)展成為計算機之間最常應(yīng)用的組網(wǎng)形式。它是一個真正的開放系統(tǒng)，因為協(xié)議族的定義及其多種實現(xiàn)可以不用花錢或花很少的錢就可以公開地得到。它成為被稱作“全球互聯(lián)網(wǎng)”或“因特網(wǎng)(Internet)”的基礎(chǔ)，該廣域網(wǎng)（WAN）已包含超過100萬臺遍布世界各地的計算機。本章主要對TCP/IP協(xié)議族進行概述，其目的是為本書其余章節(jié)提供充分的背

2、景知識。如果讀者要從歷史的角度了解有關(guān)TCP/IP的早期發(fā)展情況，請參考文獻[Lynch1993]。1.2分層Telnet、FTP和e-mail等應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通常分不同層次進行開發(fā)，每一層分別運輸層TCP和UDP負(fù)責(zé)不同的通信功能。一個協(xié)議族，比如TCP/IP，是一組不同層次上的多個協(xié)議的組合。TCP/IP通常被認(rèn)網(wǎng)絡(luò)層IP、ICMP和IGMP為是一個四層協(xié)議系統(tǒng)，如圖1-1所示。鏈路層設(shè)備驅(qū)動程序及接口卡每一層負(fù)責(zé)不同的功能：1)鏈路層，有時也稱作數(shù)據(jù)鏈路層或網(wǎng)絡(luò)接口層，圖1-1TCP/IP協(xié)議族的四個層次通常包括操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動程序和計算機中對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡。它們一起處理與電纜（或

3、其他任何傳輸媒介）的物理接口細(xì)節(jié)。2)網(wǎng)絡(luò)層，有時也稱作互聯(lián)網(wǎng)層，處理分組在網(wǎng)絡(luò)中的活動，例如分組的選路。在TCP/IP協(xié)議族中，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP協(xié)議（網(wǎng)際協(xié)議），ICMP協(xié)議（Internet互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議），以及IGMP協(xié)議（Internet組管理協(xié)議）。3)運輸層主要為兩臺主機上的應(yīng)用程序提供端到端的通信。在TCP/IP協(xié)議族中，有兩個互不相同的傳輸協(xié)議：TCP（傳輸控制協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）。TCP為兩臺主機提供高可靠性的數(shù)據(jù)通信。它所做的工作包括把應(yīng)用程序交給它的數(shù)據(jù)分成合適的小塊交給下面的網(wǎng)絡(luò)層，確認(rèn)接收到的分組，設(shè)置發(fā)送最后確認(rèn)分組的超時時鐘等。由于運輸層提供了

4、高可靠性的端到端的通信，因此應(yīng)用層可以忽略所有這些細(xì)節(jié)。而另一方面，UDP則為應(yīng)用層提供一種非常簡單的服務(wù)。它只是把稱作數(shù)據(jù)報的分組從一臺主機發(fā)送到另一臺主機，但并不保證該數(shù)據(jù)報能到達(dá)另一端。任何必需的可靠性必須由應(yīng)用層來提供。這兩種運輸層協(xié)議分別在不同的應(yīng)用程序中有不同的用途，這一點將在后面看到。4)應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序細(xì)節(jié)。幾乎各種不同的TCP/IP實現(xiàn)都會提供下面這些通用的應(yīng)用程序：2使用TCP/IP詳解，卷1：協(xié)議下載￥Telnet遠(yuǎn)程登錄。￥FTP文件傳輸協(xié)議。￥SMTP簡單郵件傳送協(xié)議。￥SNMP簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。另外還有許多其他應(yīng)用，在后面章節(jié)中將介紹其中的一部分。假設(shè)

5、在一個局域網(wǎng)（LAN）如以太網(wǎng)中有兩臺主機，二者都運行FTP協(xié)議，圖1-2列出了該過程所涉及到的所有協(xié)議。處理應(yīng)用FTPFTP協(xié)議FTP用戶進程程序細(xì)節(jié)應(yīng)用層客戶服務(wù)器TCP協(xié)議運輸層內(nèi)核處理通信細(xì)節(jié)IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層以太網(wǎng)驅(qū)以太網(wǎng)協(xié)議以太網(wǎng)驅(qū)鏈路層動程序動程序以太網(wǎng)圖1-2局域網(wǎng)上運行FTP的兩臺主機這里，我們列舉了一個FTP客戶程序和另一個FTP服務(wù)器程序。大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序都被設(shè)計成客戶—服務(wù)器模式。服務(wù)器為客戶提供某種服務(wù)，在本例中就是訪問服務(wù)器所在主機上的文件。在遠(yuǎn)程登錄應(yīng)用程序Telnet中，為客戶提供的服務(wù)是登錄到服務(wù)器主機上。在同一層上，雙方都有對應(yīng)的一個或多個協(xié)議進行通信。例

6、如，某個協(xié)議允許TCP層進行通信，而另一個協(xié)議則允許兩個IP層進行通信。在圖1-2的右邊，我們注意到應(yīng)用程序通常是一個用戶進程，而下三層則一般在（操作系統(tǒng)）內(nèi)核中執(zhí)行。盡管這不是必需的，但通常都是這樣處理的，例如UNIX操作系統(tǒng)。在圖1-2中，頂層與下三層之間還有另一個關(guān)鍵的不同之處。應(yīng)用層關(guān)心的是應(yīng)用程序的細(xì)節(jié)，而不是數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸活動。下三層對應(yīng)用程序一無所知，但它們要處理所有的通信細(xì)節(jié)。在圖1-2中列舉了四種不同層次上的協(xié)議。FTP是一種應(yīng)用層協(xié)議，TCP是一種運輸層協(xié)議，IP是一種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，而以太網(wǎng)協(xié)議則應(yīng)用于鏈路層上。TCP/IP協(xié)議族是一組不同的協(xié)議組合在一起構(gòu)成的協(xié)議族。

7、盡管通常稱該協(xié)議族為TCP/IP，但TCP和IP只是其中的兩種協(xié)議而已（該協(xié)議族的另一個名字是Internet協(xié)議族(InternetProtocolSuite)）。網(wǎng)絡(luò)接口層和應(yīng)用層的目的是很顯然的—前者處理有關(guān)通信媒介的細(xì)節(jié)（以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等），而后者處理某個特定的用戶應(yīng)用程序（FTP、Telnet等）。但是，從表面上看，網(wǎng)絡(luò)層和運輸層之間的區(qū)別不那么明顯。為什么要把它們劃分成兩個不同的層次呢？為了理解