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TCP/IP網(wǎng)絡(luò )協(xié)議簡(jiǎn)介
TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò )的基礎，是Internet的語(yǔ)言，可以說(shuō)沒(méi)有TCP/IP協(xié)議就沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)的今天。那么什么是網(wǎng)絡(luò )協(xié)議呢?下面yjbys小編為大家分享網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的定義，快來(lái)看看吧!
網(wǎng)絡(luò )協(xié)議即網(wǎng)絡(luò )中(包括互聯(lián)網(wǎng))傳遞、管理信息的一些規范。如同人與人之間相互交流是需要遵循一定的規矩一樣，計算機之間的相互通信需要共同遵守一定的規則，這些規則就稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò )協(xié)議。
定義
TCP/IP是“transmission Control Protocol/Internet Protocol”的簡(jiǎn)寫(xiě)，中文譯名為傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議， TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間協(xié)議)是一種網(wǎng)絡(luò )通信協(xié)議，它規范了網(wǎng)絡(luò )上的所有通信設備，尤其是一個(gè)主機與另一個(gè)主機之間的數據往來(lái)格式以及傳送方式。TCP/IP是INTERNET的基礎協(xié)議，也是一種電腦數據打包和尋址的標準方法。在數據傳送中，可以形象地理解為有兩個(gè)信封，TCP和IP就像是信封，要傳遞的信息被劃分成若干段，每一段塞入一個(gè)TCP信封，并在該信封面上記錄有分段號的信息，再將TCP信封塞入IP大信封，發(fā)送上網(wǎng)。在接受端，一個(gè)TCP軟件包收集信封，抽出數據，按發(fā)送前的順序還原，并加以校驗，若發(fā)現差錯，TCP將會(huì )要求重發(fā)。因此，TCP/IP在INTERNET中幾乎可以無(wú)差錯地傳送數據。 對普通用戶(hù)來(lái)說(shuō)，并不需要了解網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的整個(gè)結構，僅需了解IP的地址格式，即可與世界各地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )通信。
簡(jiǎn)介
每一層負責不同的功能：
1) 鏈路層，有時(shí)也稱(chēng)作數據鏈路層或網(wǎng)絡(luò )接口層，通常包括操作系統中的設備驅動(dòng)程序和計算機中對應的網(wǎng)絡(luò )接口卡。它們一起處理與電纜(或其他任何傳輸媒介)的物理接口細節。
2) 網(wǎng)絡(luò )層，有時(shí)也稱(chēng)作互聯(lián)網(wǎng)層，處理分組在網(wǎng)絡(luò )中的活動(dòng)，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組治理協(xié)議)。
3 ) 傳輸層，主要為兩臺主機上的應用程序提供端到端的通信。在TCP/IP協(xié)議族中，有兩個(gè)互不相同的傳輸協(xié)議： TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶(hù)數據報協(xié)議)。
TCP為兩臺主機提供高可靠性的數據通信。它所做的工作包括把應用程序交給它的數據分成合適的小塊交給下面的網(wǎng)絡(luò )層，確認接收到的分組，設置發(fā)送最后確認分組的超時(shí)時(shí)鐘等。由于運輸層提供了高可靠性的端到端的通信，因此應用層可以忽略所有這些細節。
而另一方面， UDP則為應用層提供一種非常簡(jiǎn)單的服務(wù)。它只是把稱(chēng)作數據包的分組從一臺主機發(fā)送到另一臺主機，但并不保證該數據報能到達另一端。任何必需的可靠性必須由應用層來(lái)提供。
這兩種傳輸層協(xié)議分別在不同的應用程序中有不同的用途，這一點(diǎn)將在后面看到。
4 ) 應用層負責處理特定的應用程序細節。幾乎各種不同的TCP/IP實(shí)現都會(huì )提供下面這些通用的應用程序：
4.1 Telnet 遠程登錄。
4.2 FTP 文件傳輸協(xié)議。
4.3 SMTP 簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議。
4.4 SNMP 簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò )治理協(xié)議。
另外還有許多其他應用，在后面章節中將介紹其中的一部分。
假設在一個(gè)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(guò)程所涉及到的所有協(xié)議。
這里，我們列舉了一個(gè)FTP客戶(hù)程序和另一個(gè)FTP服務(wù)器程序。大多數的網(wǎng)絡(luò )應用程序都被設計成客戶(hù)—服務(wù)器模式。服務(wù)器為客戶(hù)提供某種服務(wù)，在本例中就是訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器所在主機上的文件。在遠程登錄應用程序Telnet中，為客戶(hù)提供的服務(wù)是登錄到服務(wù)器主機上。
雙方都有對應的一個(gè)或多個(gè)協(xié)議進(jìn)行通信。例如，某個(gè)協(xié)議答應TCP層進(jìn)行通信，而另一個(gè)協(xié)議則答應兩個(gè)IP層進(jìn)行通信。
我們注重到應用程序通常是一個(gè)用戶(hù)進(jìn)程，而下三層則一般在(操作系統)內核中執行。盡管這不是必需的，但通常都是這樣處理的，例如U N I X操作系統。
頂層與下三層之間還有另一個(gè)要害的不同之處。應用層關(guān)心的是應用程序的細節，而不是數據在網(wǎng)絡(luò )中的傳輸活動(dòng)。下三層對應用程序一無(wú)所知，但它們要處理所有的通信細節。
列舉了四種不同層次上的協(xié)議。FTP是一種應用層協(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)議組合在一起構成的協(xié)議族。盡管通常稱(chēng)該協(xié)議族為T(mén)CP/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(gè)名字是internet協(xié)議族(Internet PRotocol Suite))。
網(wǎng)絡(luò )接口層和應用層的目的是很顯然的—前者處理有關(guān)通信媒介的細節(以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等)，而后者處理某個(gè)特定的用戶(hù)應用程序( FTP、Telnet等)。但是，從表面上看，網(wǎng)絡(luò )層和運輸層之間的區別不那么明顯。為什么要把它們劃分成兩個(gè)不同的層次呢?為了理解這一點(diǎn)，我們必須把視野從單個(gè)網(wǎng)絡(luò )擴展到一組網(wǎng)絡(luò )。
在8 0年代，網(wǎng)絡(luò )不斷增長(cháng)的原因之一是大家都意識到只有一臺孤立的計算機構成的“孤島”沒(méi)有太大意義，于是就把這些孤立的系統組在一起形成網(wǎng)絡(luò )。隨著(zhù)這樣的發(fā)展，到了9 0年代，我們又逐漸熟悉到這種由單個(gè)網(wǎng)絡(luò )構成的新的更大的“島嶼”同樣沒(méi)有太大的意義。于是，人們又把多個(gè)網(wǎng)絡(luò )連在一起形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )，或稱(chēng)作互連網(wǎng)( internet )。一個(gè)互連網(wǎng)就是一組通過(guò)相同協(xié)議族互連在一起的網(wǎng)絡(luò )。
構造互連網(wǎng)最簡(jiǎn)單的方法是把兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò )通過(guò)路由器進(jìn)行連接。它是一種非凡的用于網(wǎng)絡(luò )互連的硬件盒。路由器的好處是為不同類(lèi)型的物理網(wǎng)絡(luò )提供連接：以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、點(diǎn)對點(diǎn)的鏈接和FDDI(光纖分布式數據接口)等等。
這些盒子也稱(chēng)作IP路由器(IP Router)，但我們這里使用路由器( Router )這個(gè)術(shù)語(yǔ)。從歷史上說(shuō)，這些盒子稱(chēng)作網(wǎng)關(guān)(gateway)，在很多TCP/IP文獻中都使用這個(gè)術(shù)語(yǔ)�，F在網(wǎng)關(guān)這個(gè)術(shù)語(yǔ)只用來(lái)表示應用層網(wǎng)關(guān)：一個(gè)連接兩種不同協(xié)議族的進(jìn)程(例如，TCP/IP和IBM的SNA)，它為某個(gè)特定的應用程序服務(wù)(經(jīng)常是電子郵件或文件傳輸)。
一個(gè)包含兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )的互連網(wǎng)：一個(gè)以太網(wǎng)和一個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)，通過(guò)一個(gè)路由器互相連接。盡管這里是兩臺主機通過(guò)路由器進(jìn)行通信，實(shí)際上以太網(wǎng)中的任何主機都可以與令牌環(huán)網(wǎng)中的任何主機進(jìn)行通信。
我們可以劃分出端系統( End system )(兩邊的兩臺主機)和中間系統(Intermediate system)(中間的路由器)。應用層和運輸層使用端到端(End-to-end)協(xié)議。在圖中，只有端系統需要這兩層協(xié)議。但是，網(wǎng)絡(luò )層提供的卻是逐跳(Hop-by-hop)協(xié)議，兩個(gè)端系統和每個(gè)中間系統都要使用它。
在TCP/IP協(xié)議族中，網(wǎng)絡(luò )層IP提供的是一種不可靠的服務(wù)。也就是說(shuō)，它只是盡可能快地把分組從源結點(diǎn)送到目的結點(diǎn)，但是并不提供任何可靠性保證。而另一方面， TCP在不可靠的IP層上提供了一個(gè)可靠的運輸層。為了提供這種可靠的服務(wù)， TCP采用了超時(shí)重傳、發(fā)送和接收端到端的確認分組等機制。由此可見(jiàn)，運輸層和網(wǎng)絡(luò )層分別負責不同的功能。
從定義上看，一個(gè)路由器具有兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò )接口層(因為它連接了兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò ))。任何具有多個(gè)接口的系統，英文都稱(chēng)作是多接口的( multihomed )。一個(gè)主機也可以有多個(gè)接口，但一般不稱(chēng)作路由器, 除非它的功能只是單純地把分組從一個(gè)接口傳送到另一個(gè)接口。同樣，路由器并不一定指那種在互聯(lián)網(wǎng)中用來(lái)轉發(fā)分組的非凡硬件盒。大多數的TCP/IP實(shí)現也答應一個(gè)多接口主機來(lái)?yè)斅酚善鞯墓δ�，但是主機為此必須進(jìn)行非凡的配置。在這種情況下，我們既可以稱(chēng)該系統為主機(當它運行某一應用程序時(shí)，如FTP或Telnet)，也可以稱(chēng)之為路由器(當它把分組從一個(gè)網(wǎng)絡(luò )轉發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò )時(shí))。在不同的場(chǎng)合下使用不同的術(shù)語(yǔ)。
互聯(lián)網(wǎng)的目的之一是在應用程序中隱藏所有的物理細節。雖然這一點(diǎn)在圖1 - 3由兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )組成的互聯(lián)網(wǎng)中并不很明顯，但是應用層不能關(guān)心(也不關(guān)心)一臺主機是在以太網(wǎng)上，而另一臺主機是在令牌環(huán)網(wǎng)上，它們通過(guò)路由器進(jìn)行互連。隨著(zhù)增加不同類(lèi)型的物理網(wǎng)絡(luò )，可能會(huì )有2 0個(gè)路由器，但應用層仍然是一樣的。物理細節的隱藏使得互聯(lián)網(wǎng)功能非常強大，也非常有用。
連接網(wǎng)絡(luò )的另一個(gè)途徑是使用網(wǎng)橋。網(wǎng)橋是在鏈路層上對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行互連，而路由器則是在網(wǎng)絡(luò )層上對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行互連。網(wǎng)橋使得多個(gè)局域網(wǎng)(LAN)組合在一起，這樣對上層來(lái)說(shuō)就似乎是一個(gè)局域網(wǎng)。
TCP/IP傾向于使用路由器而不是網(wǎng)橋來(lái)連接網(wǎng)絡(luò )。
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