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TCP-IP原理
一九九九年五月
第一章 TCP/IP 概述 3
TCP/IP的特点 3
数据通信模型 3
TCP/IP协议结构 4
work Access Layer) 5
网间层( Layer) 5
传输层(Transport Layer) 7
应用层(Application Layer) 10
第二章数据传输 10
寻址、路由选择和多路复用 11
的路由结构 13
路由器 14
路由表(Routing Table) 14
地址转换 15
协议、端口和软插口 15
TCP/IP 概述
TCP/IP是指一整套数据通信协议, 其名字是由这些协议中的两个协议组成的,即传输控制协议(Transmission Control Protocol ——TCP)和网间协议( Protocol——IP)。虽然还有很多其他协议,但是TCP和IP显然是两个最重要的协议。
TCP/IP的特点
TCP/IP协议有一些重要的特点,以确保在特定的时刻能满足一种重要的需求,即世界范围的数据通信。其特点包括:
·开放式协议标准。可免费使用,且与具体的计算机硬件或操作系统无关。由于它受
到如此广泛的支持, 通信,利用TCP/IP来统一不同的硬件
和软件也是很理想的。
·与物理网络硬件无关。这就允许TCP/IP可以将很多不同类型的网络集成在一起,它
可以适用于以太网、令牌环网、拨号线、
质。
·通用的寻址方案。该方案允许任何TCP/IP设备唯一的寻址整个网络中的任何其他设
备,那样大。
·各种标准化的高级协议。可广泛而持续地提供多种用户服务。
数据通信模型
虽然OSI模型非常有用,但TCP/IP协议并不完全与它的结构相匹配。因此,在讨论TCP/IP时,我们按下列方法使用该模型中的各层:
应用层应用层是网络中与用户访问有关的协议层。本教材中所说的TCP/IP应
用程序是在传输层以上发生的任何网络进程。
表示层在OSI中,这一层可提供标准的数据表示例程,而在TCP/IP中,这种
功能是在应用层内处理的。
会话层 OSI的会话层管理协作应用程序间的会话(连接),在TCP/IP中,这
一功能基本上是在传输层中实现的,是使用软插口(socket)和端口
(port)来说明协作应用程序间通信的路径。
传输层在OSI参考模型中,传输层可以确保接收方正确的接收到所发出的数
据。在TCP/IP中,这一功能是由传输控制协议(TCP)完成的。然而,
TCP/IP还提供了第二种传输层服务,即用户的数据报协议(UDP),
它并不执行端对端的可靠性检查。
网络层网间协议(IP)通常可看作是TCP/IP的网络层,它可以将上层与基本
网络隔离开,并处理寻址和数据传输功能。
数据链路层在基本的物理网络上可靠的传输数据是由数据链路层完成的。TCP/IP
很少创建数据链路层中的协议,与数据链路层有关的大多数RFC只讨
论IP如何使用现有的数据链路协议。
物理层 TCP/IP不定义各种物理标准,它只使用现有的标准。
TCP/IP协议结构
在描述TCP/IP时,一般只定义如图所示的4层模型:应用层、主机对主机传输层、网络层和网络访问层。
TCP/IP协议结构中的各层
在TCP的应用层中,将数据称为“数据流(stream)”;而在用户数据报协议(UDP)的应用层中,则将数据称为“报文(message)”。TCP将它的数据结构称作“段(segment)”,而UDP将它的数据结构称作“分组(packet)”;网间层则将所有数据看作是一个块,称为“数据报(datagram)”。TCP/IP使用很多种不同类型的底层网络,每一种都用不同的术语定义它传输的数据,大多数网络将传输的数据称为“分组”或“帧(frame)”.
数据结构
work Access Layer)
work Access Layer)是TCP/IP协议结构的最低层,该层中的协议提供了一种数据传送的方法,使得系统可以通过直接连接的网络将数据传送到其它设备,并定义了如何利用网络来传送数据报。网络访问层协议与较高层协议不一样,它必须知道底层网络的各种细节(如它的分组结构、寻址方式等),以便准确的格式化传输的数据,使其遵守网络规定。TCP/IP网络访问层可以包括OSI参考模型中下三层(网络层、数据链路层和物理层)的全部功能。
网络访问协议种类繁多,每一个协议都对应一种物理网络标准。
该层执行的功能包括将IP报文封装成被网络传输的帧,并将IP地址映射为网络使用的物理地址。
在UNIX中实施时,这一层的协议通常以设备驱动程序和有关程序的组合形式出现。这种用网络设备