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ip網路構築穩固的連接基石

發布時間:2022-09-01 16:24:52

❶ TCP/Ip協議

包含了一系列構成互聯網基礎的網路協議。這些協議最早發源於美國國防部的DARPA互聯網項目。TCP/IP字面上代表了兩個協議:TCP傳輸控制協議和IP互聯網協議。

時間回放到1983年1月1日,在這天,互聯網的前身Arpanet中,TCP/IP協議取代了舊的網路核心協議NCP(Network Core Protocol),從而成為今天的互聯網的基石。最早的的TCP/IP由Vinton Cerf和Robert Kahn兩位開發,慢慢地通過競爭戰勝了其它一些網路協議的方案,比如國際標准化組織ISO的OSI模型。TCP/IP的蓬勃發展發生在上世紀的90年代中期。當時一些重要而可靠的工具的出世,例如頁面描述語言HTML和瀏覽器Mosaic,導致了互聯網應用的飛束發展。

隨著互聯網的發展,目前流行的IPv4協議(IP Version 4,IP版本四)已經接近它的功能上限。IPv4最致命的兩個缺陷在與:

地址只有32位,IP地址空間有限;
不支持服務等級(Quality of Service, Qos)的想法,無法管理帶寬和優先順序,故而不能很好的支持現今越來越多的實時的語音和視頻應用。因此IPv6 (IP Version 6, IP版本六) 浮出海面,用以取代IPv4。
TCP/IP成功的另一個因素在與對為數眾多的低層協議的支持。這些低層協議對應與OSI模型 中的第一層(物理層)和第二層(數據鏈路層)。每層的所有協議幾乎都有一半數量的支持TCP/IP,例如: 乙太網(Ethernet),令牌環(Token Ring),光纖數據分布介面(FDDI),端對端協議( PPP),X.25,幀中繼(Frame Relay),ATM,Sonet, SDH等。

目錄
1 TCP/IP協議棧組成

2 必須協議

3 推薦協議

4 可選協議

5 範例: 不同計算機運行的不同協議

6 參考文獻

TCP/IP協議棧組成
整個通信網路的任務,可以劃分成不同的功能塊,即抽象成所謂的 」 層」 。用於互聯網的協議可以比照TCP/IP參考模型進行分類。TCP/IP協議棧起始於第三層協議IP(互聯網協議) 。所有這些協議都在相應的RFC文檔中討論及標准化。重要的協議在相應的RFC文檔中均標記了狀態: 「必須「 (required) ,「推薦「 (recommended) ,「可選「 (elective) 。其它的協議還可能有「 試驗「(experimental) 或「 歷史「(historic) 的狀態。

必須協議
所有的TCP/IP應用都必須實現IP和ICMP。對於一個路由器(router) 而言,有這兩個協議就可以運作了,雖然從應用的角度來看,這樣一個路由器 意義不大。實際的路由器一般還需要運行許多「推薦「使用的協議,以及一些其它的協議。

在幾乎所有連接到互聯網上的計算機上都存在的IPv4 協議出生在1981年,今天的版本和最早的版本並沒有多少改變。升級版IPv6 的工作始於1995年,目的在與取代IPv4。ICMP 協議主要用於收集有關網路的信息查找錯誤等工作。

推薦協議
每一個應用層(TCP/IP參考模型 的最高層) 一般都會使用到兩個傳輸層協議之一: 面向連接的TCP傳輸控制協議和無連接的包傳輸的UDP用戶數據報文協議 。 其它的一些推薦協議有:

TELNET (Teletype over the Network, 網路電傳) ,通過一個終端(terminal)登陸到網路(運行在TCP協議上)。
FTP (File Transfer Protocol, 文件傳輸協議) ,由名知義(運行在TCP協議上) 。
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol,簡單郵件傳輸協議) ,用來發送電子郵件(運行在TCP協議上) 。
DNS (Domain Name Service,域名服務) ,用於完成地址查找,郵件轉發等工作(運行在TCP和UDP協議上) 。
ECHO (Echo Protocol, 回繞協議) ,用於查錯及測量應答時間(運行在TCP和UDP協議上) 。
NTP (Network Time Protocol,網路時間協議) ,用於網路同步(運行在UDP協議上) 。
SNMP (Simple Network Management Protocol, 簡單網路管理協議) ,用於網路信息的收集和網路管理。
BOOTP (Boot Protocol,啟動協議) ,應用於無盤設備(運行在UDP協議上)。

可選協議
最常用的一些有

支撐萬維網WWW的超文本傳輸協議HTTP,
動態配置IP地址的DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,動態主機配置協議),
收郵件用的POP3 (Post Office Protocol, version 3, 郵局協議) ,
用於加密安全登陸用的SSH (Secure Shell,用於替代安全性差的TELNET) ,
用於動態解析乙太網硬體地址的ARP (Address Resolution Protocol,地址解析協議) 。

範例: 不同計算機運行的不同協議
一個簡單的路由器上可能會實現ARP, IP, ICMP, UDP, SNMP, RIP。
WWW用戶端使用ARP, IP, ICMP, UDP, TCP, DNS, HTTP, FTP。
一台用戶電腦上還會運行如TELNET, SMTP, POP3, SNMP, ECHO, DHCP, SSH, NTP。
無盤設備可能會在固件比如ROM中實現了ARP, IP, ICMP, UDP, BOOT, TFTP (均為面向數據報的協議,實現起來相對簡單)。
TCP/IP基礎講座-1:1層,2層,3層?

讀過關於網路的課程的,都知道ISO-OSI 7層協議這個名詞,許多書籍都會具體的畫出那幅圖,然後標註上物理層,數據鏈路層,網路層等等.背的大家要死.但是卻又不知道具體這些層次干嗎用的勒?

其實在互聯網中,由於實際使用的是TCP/IP模型,也就是DOD模型(現在不知道沒關系,後面會說).所以7層模型在現實網路環境中只是一個理論上,學究派的東西.這個模型中,我們真正關心的是下面的3層.

1.物理層 .哦.是的.這個名詞還算容易了解.網卡還有那些網線構成了這一層.那些在網線中傳播的二進制數據流是這層的具體表象.也就是說,這一層上面沒有什麼協議(不是很精確的說法,但是你可以這么理解).有的都是電流而已.我們把兩台機器用網線連起來.或者用HUB把機器都連起來,這些工作就是物理層的工作.

有2個設備屬於物理層的,一個是中繼器,一個是HUB.大家知道.物理上面的連線距離一長就會產生電信號的衰減.為了重新加強這個信號,我們就需要在一定距離之後加上一個信號放大器,這就是中繼器(repeater)

恩...這個比較容易理解.repeater就是連接在2根網線之間的么.沒有做任何處理.所以只是一個物理設備.屬於1層的.

那麼集線器(HUB) 呢?這個怎麼會是在1層???似乎非常難以理解.

當我說出HUB的本質,大家就能夠清楚了解了

HUB的本質其實只是一個多口中繼器(MULTI PORT REPEATER) .啊...這樣大家能夠理解了.HUB不叫多口中繼器其實只是為了銷售上面的策略.他的本質就是連接多根網線的一個物理設備.也是不對經過的電信號做任何邏輯處理的.

2.數據鏈路層

歐~這個名詞有些別扭了.DATA LINK層.英文似乎更加容易理解.

這個層面上面的東西不再是電信號了.而是DATA了.對,既然是DATA就有了邏輯關系了.這個層面上面的基本單位是幀(Frame) .這層和物理層的接觸是最緊密的.他是把從網線上面傳輸的電流轉換成0和1的組合.

物理層只是網卡對網線發出或者接受各種電平信號,那就是說物理層是無法判別電流的來源和目標的.那麼把電流打成0和1的幀之後.裡面就有邏輯數據了.有了數據,就可以判別數據從何而來,到何處去.所以也就可以真正的形成LINK.

既然可以判別地址,那麼地址是按照什麼來判別的呢?

那就是最重要的概念之一:MAC地址

大家肯定都聽說過我們的網卡都有MAC地址

有些人可能也知道MAC地址都是唯一的.

對.MAC地址是全球唯一的.也就是說你的網卡雖然便宜.但是他也是世界上獨一無二的.

有些人說他可以改MAC.那就不是唯一了.對.雖然可以更改,那隻是欺騙上層對封包裡面的MAC地址進行改寫.你網卡真正的MAC地址是固化的.無法修改的.

我們有了MAC地址了.這樣就可以有針對性對所有連接在一起的計算機進行通訊了.是的.我們終於可以在一個區域網內通訊了.

但是有個問題我們前面沒有提到.就是既然物理層傳輸的是電信號.那麼如果我有2台機器一起發電信號,信號豈不是混亂了么?

非常正確.這個問題在網路裡面成為"碰撞",所以協議裡面規定了如果你需要往外發數據,一定需要先看看電纜裡面有沒有別的信號.如果沒有,那就可以發.如果2者同時發送,檢測到碰撞之後2者分別等待一個隨機時間,然後重發.這個就是重要的"碰撞檢測 ".

哈.看來問題解決了.不是么.現在整個網路可以正常運行了.

確實如此.但是如果連接在網路上的計算機越來越多,那麼碰撞的現象會越來越頻繁.這樣效率一定很低了.恩.這里還有一個重要概念"沖突域 ".在同一個物理上連接的網路上的所有設備是屬於同一個沖突域的.

接著就需要引入我們的2層設備來分割沖突域了.

網橋(Bridge) 就是連接2個不同的物理網路的.主要功能是在2個網路之間轉發Frame.因為從實際中我們可以知道.其實很多時候並非整個網路都在相互通訊.最多相互通訊的一組計算機我們可以分在一個小的沖突域內.這樣分割以後可以減少沖突域,也就相對的減少了沖突的機會.而之間使用網橋來橋接,由於網橋兩邊的通訊不是非常頻繁,所以使用網橋來為2邊作為"代言人".這樣任意一個小網路裡面產生沖突的機會就少了.

交換機(Switch)是我們最熟悉的設備了,交換機的本質其實就是一個多口網橋(Multi port Bridge) .同理可得.交換機的每個口後面都是一個沖突域.我們都說交換機比HUB快,就是因為交換機分割了所有的沖突域.

由於現在交換機非常便宜.所以一般我們都是直接在交換機的口上接計算機.這樣每台計算機都是一個獨立的沖突域.這樣碰撞的問題就沒有了.所以速度是比HUB快.

而前面說過.2層設備主要是個轉發的功能.交換機的主要功能就是轉發包.而不是讓所有的沖突域直接物理連接.所以交換機有CPU,有內存,可以對frame進行處理等等.這些也是交換機和HUB的區別.

3.網路層

我們前面的一些技術就可以構建出區域網了.有了網路層以後.數據才能夠真正的在整個世界間傳送

由於倫納德?博薩卡(Leonard Bosack)和姍蒂?雷納(Sandy Lerner)為了解決他們之間的通信問題(關於路由器發明的版本有很多.你聽到的別的說法可能比這個說法更准確,但是誰知道呢.呵呵).路由器被發明用來解決"信息孤島"問題.而且如果是由SWITCH來構建整個網路,那麼整個網路將會有"中心節點",這樣也不符合ARPANET的初衷.所以我們有了這一層.(這樣說可能會感覺本末倒置,但是先這么理解吧.)

這一層的基本單元是包(Packet) .所有的包都有一個IP頭.啊.聽起來很熟悉不是么.IP就是用來在這層上面標識包的來源和目的地址的.

這層的一個主要概念就是"路由 ",也就是和switch一樣,把包轉發到其他的地方.不過有個不同的地方,switch只有知道具體的MAC在哪裡的情況下才能夠發送給指定的計算機,而路由則不需要知道最終IP所在的計算機在哪個位置,只要知道那個途徑可以過去就可以工作.

這3層構建了整個網路的基礎.由於TCP/IP模型將最下面2層合並成為一層,所以在TCP/IP裡面總共這2層也是整個構架最基礎的內容.而網路方面要做的工作也都是針對於這2層做的.

2: TCP/IP.真實世界的模型

上一講裡面我們說過OSI 7層模型只是一個理論模型,而實際中只需要保證7層的功能能夠實現,實際分層無需按照7層來分.而且如果真的分7層.那麼數據處理的速度便要慢許多.

在實際應用中.使用最多的便是DoD模型.也成為TCP/IP協議簇

DoD模型(Department Of Defanse Model 美國國防部模型) 顧名思義,是美國國防部設計的一個網路模型.最早用於ARPANET.這些話可能在許多教材的第一章就會講了.但是一般教材對於DoD模型與OSI模型對應關系都沒有講到.或者很多是模糊或者錯誤的.

在這里我就要描述一下2者對應關系.OSI模型有7層我們已經知道了,而DoD模型則只有4層.下面是對應關系

OSI DoD

7.Application ┐

6.Presentation |-> 4. Application/Process

5.Session ┘

4.Transport ---> 3. Host to Host

3.Network ---> 2. Internet

2.Data Link ┬-> 1. Network Access

1.Physical ┘

由於我不會製表符.所以圖有些難看.其實就是OSI的1.2層對應DoD的第1層

OSI的5.6.7對應DoD的第4層

其實這個還是比較容易記憶的

由於物理層和數據鏈路層非常密切.所以分為一個.然後上面依次對應,最上面的一大塊成為應用層(處理層)

現在我們有了一個可用的實際模型了.不過一般我們在描述某個設備或者協議的時候.還是會使用OSI的模型,比如我們在討論SWITCH的時候,就會說他是一個2層的設備.而路由器是一個3層的設備,還會有一些特殊的設備,比如3層交換機,4層交換機.這些都是使用OSI模型進行分類的.這點大家不要搞混淆了.

我們一直聽說TCP或者UDP.還有什麼SMTP.POP3.這些協議到底是在哪一層定義的那?接下來的一張圖會給大家一個非常清晰的概念了(不能算是圖拉 :D ).

4. APPLICATION

HTTP,FTP,telnet,SNMP,SMTP,POP3,DNS 等等

3.Host to Host

TCP,UDP

2.internet

ICMP,ARP,RARP,IP

1.Network Access

Ethernet,FastEthernet,Token Ring 等等

恩...這下清楚了.讓我們從下至上來看看

首先是最下層的.包括了乙太網,快速乙太網,還有現在的千M乙太網等等的協議,這些協議規定了線纜的絞數.連接方式等等物理層的東西.還有底層使用MAC通訊的方式等等.

接下來是IP.ARP這些.IP在OSI模型的時候也說過.通過IP地址.我們在轉發包的時候無需知道具體目標機的位置.而路由器自然會根據路由表來轉發.最後一站一站的慢慢傳遞.達到最終目標.而ARP協議就是在IP和MAC之間轉換用的.

我在上一章提過,由於有了路由器,IP,整個網路才真正能夠覆蓋全球.所以這一層叫做internet大家也應該容易記憶了.

WOW.TCP,UDP是我們聽說最多的了.他是屬於控制網路連接的.在OSI稱為Transport.傳輸層.在DoD內是Host to Host 端對端.意思其實是一樣的.就是在在2台計算機之間構建出一個虛擬的通訊通道來.

最上面一層就無窮無盡了.所有的最終應用層的東西都在這里,你甚至可以定義你自己的協議類型.這些都是完全可以的.因為本身這一層就是提供給開發人員自行發揮的.只是上面列舉的都經過標准化了.

TCP包頭結構

源埠 16位

目標埠 16位

序列號 32位

回應序號 32位

TCP頭長度 4位

reserved 6位

控制代碼 6位

窗口大小 16位

偏移量 16位

校驗和 16位

選項 32位(可選)

這樣我們得出了TCP包頭的最小大小.就是20位元組.

UDP包頭結構

源埠 16位

目的埠 16位

長度 16位

校驗和 16位

恩...UDP的包小很多.確實如此.因為UDP是非可靠連接.設計初衷就是盡可能快的將數據包發送出去.所以UDP協議顯得非常精簡.

有一個問題,似乎這些頭裡面怎麼沒有IP地址啊.沒有IP地址這些包往哪裡發送那?

對.你觀察的很仔細.TCP和UDP的頭裡面確實沒有任何IP信息.我們回頭想一下TCP和UDP是屬於DoD的哪一層的? 對了!是第3層. 而IP則位於模型的第二層.也就是他們兩者雖然有聯系.但是不屬於同一層.

模型的一個重要規則就是.當發送端發送一個數據,上一層將數據傳往下一層的時候.上一層的包就成為了下一層包的數據部分.

而到接受端接受到數據.下一層將本層的頭部信息去掉後交給上一層去處理.

那麼我們來看看實際例子:

假使我們通過SMTP協議發送數據AAA到另外一段.那麼數據先會被加上SMTP的頭.成為[SMTP]AAA.往下發送到TCP層.成為[TCP][SMTP]AAA.再往下送到internet層[IP][TCP][SMTP]AAA.然後成為[MAC][IP][TCP][SMTP]AAA

這樣通過enternet或者FastEnternet發送到路由器.路由器得到後替換自己的MAC地址上去.傳到下一級的路由器.這樣經過長途跋涉.最終這個數據流到達目標機.

目標機先從下面一層開始.去掉MAC,成為[IP][TCP][SMTP]AAA往上到IP層,恩,比對後是發送給我這個IP的.去掉,成為[TCP][SMTP]AAA.TCP接到了查看校驗和,沒錯.往上[SMTP]AAA.最後SMTP協議去解釋.得到了AAA.

萬里長征終於結束.我們也將AAA發送到了目標機.大家也應該明白了為何TCP包頭和UDP包頭裡面沒有IP地址那?因為IP位於他們下面一層.TCP和UDP的包頭信息是作為IP包的數據段來傳送的.

IP層可不管那許多.他只管他那層的協議,也就是管把從上面層來的數據加上自己的頭,傳到下面一層.把從下面一層來的數據去掉頭.傳到上面一層.

每層都是這么乾的.完美的契合完成了數據包的最終旅程.

TCP/IP的通訊協議

這部分簡要介紹一下TCP/IP的內部結構。TCP/IP協議組之所以流行,部分原因是因為它可以用在各種各樣的信道和底層協議(例如T1和X.25、乙太網以及RS-232串列介面)之上。確切地說,TCP/IP協議是一組包括TCP協議和IP協議,UDP(User Datagram Protocol)協議、ICMP(Internet Control Message Protocol)協議和其他一些協議的協議組。

TCP/IP整體構架概述

TCP/IP協議並不完全符合OSI的七層參考模型。傳統的開放式系統互連參考模型,是一種通信協議的7層抽象的參考模型,其中每一層執行某一特定任務。該模型的目的是使各種硬體在相同的層次上相互通信。這7層是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、話路層、表示層和應用層。而TCP/IP通訊協議採用了4層的層級結構,每一層都呼叫它的下一層所提供的網路來完成自己的需求。這4層分別為:

應用層:應用程序間溝通的層,如簡單電子郵件傳輸(SMTP)、文件傳輸協議(FTP)、網路遠程訪問協議(Telnet)等。

傳輸層:在此層中,它提供了節點間的數據傳送服務,如傳輸控制協議(TCP)、用戶數據報協議(UDP)等,TCP和UDP給數據包加入傳輸數據並把它傳輸到下一層中,這一層負責傳送數據,並且確定數據已被送達並接收。

互連網路層:負責提供基本的數據封包傳送功能,讓每一塊數據包都能夠到達目的主機(但不檢查是否被正確接收),如網際協議(IP)。

網路介面層:對實際的網路媒體的管理,定義如何使用實際網路(如Ethernet、Serial Line等)來傳送數據。

TCP/IP中的協議

以下簡單介紹TCP/IP中的協議都具備什麼樣的功能,都是如何工作的:

1. IP

網際協議IP是TCP/IP的心臟,也是網路層中最重要的協議。

IP層接收由更低層(網路介面層例如乙太網設備驅動程序)發來的數據包,並把該數據包發送到更高層---TCP或UDP層;相反,IP層也把從TCP或UDP層接收來的數據包傳送到更低層。IP數據包是不可靠的,因為IP並沒有做任何事情來確認數據包是按順序發送的或者沒有被破壞。IP數據包中含有發送它的主機的地址(源地址)和接收它的主機的地址(目的地址)。

高層的TCP和UDP服務在接收數據包時,通常假設包中的源地址是有效的。也可以這樣說,IP地址形成了許多服務的認證基礎,這些服務相信數據包是從一個有效的主機發送來的。IP確認包含一個選項,叫作IP source routing,可以用來指定一條源地址和目的地址之間的直接路徑。對於一些TCP和UDP的服務來說,使用了該選項的IP包好象是從路徑上的最後一個系統傳遞過來的,而不是來自於它的真實地點。這個選項是為了測試而存在的,說明了它可以被用來欺騙系統來進行平常是被禁止的連接。那麼,許多依靠IP源地址做確認的服務將產生問題並且會被非法入侵。

2. TCP

如果IP數據包中有已經封好的TCP數據包,那麼IP將把它們向『上』傳送到TCP層。TCP將包排序並進行錯誤檢查,同時實現虛電路間的連接。TCP數據包中包括序號和確認,所以未按照順序收到的包可以被排序,而損壞的包可以被重傳。

TCP將它的信息送到更高層的應用程序,例如Telnet的服務程序和客戶程序。應用程序輪流將信息送回TCP層,TCP層便將它們向下傳送到IP層,設備驅動程序和物理介質,最後到接收方。

面向連接的服務(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它們使用了TCP。DNS在某些情況下使用TCP(發送和接收域名資料庫),但使用UDP傳送有關單個主機的信息。

3.UDP

UDP與TCP位於同一層,但對於數據包的順序錯誤或重發。因此,UDP不被應用於那些使用虛電路的面向連接的服務,UDP主要用於那些面向查詢---應答的服務,例如NFS。相對於FTP或Telnet,這些服務需要交換的信息量較小。使用UDP的服務包括NTP(網落時間協議)和DNS(DNS也使用TCP)。

欺騙UDP包比欺騙TCP包更容易,因為UDP沒有建立初始化連接(也可以稱為握手)(因為在兩個系統間沒有虛電路),也就是說,與UDP相關的服務面臨著更大的危險。

4.ICMP

ICMP與IP位於同一層,它被用來傳送IP的的控制信息。它主要是用來提供有關通向目的地址的路徑信息。ICMP的『Redirect』信息通知主機通向其他系統的更准確的路徑,而『Unreachable』信息則指出路徑有問題。另外,如果路徑不可用了,ICMP可以使TCP連接『體面地』終止。PING是最常用的基於ICMP的服務。

5. TCP和UDP的埠結構

TCP和UDP服務通常有一個客戶/伺服器的關系,例如,一個Telnet服務進程開始在系統上處於空閑狀態,等待著連接。用戶使用Telnet客戶程序與服務進程建立一個連接。客戶程序向服務進程寫入信息,服務進程讀出信息並發出響應,客戶程序讀出響應並向用戶報告。因而,這個連接是雙工的,可以用來進行讀寫。

兩個系統間的多重Telnet連接是如何相互確認並協調一致呢?TCP或UDP連接唯一地使用每個信息中的如下四項進行確認:

源IP地址 發送包的IP地址。

目的IP地址 接收包的IP地址。

源埠 源系統上的連接的埠。

目的埠 目的系統上的連接的埠。

埠是一個軟體結構,被客戶程序或服務進程用來發送和接收信息。一個埠對應一個16比特的數。服務進程通常使用一個固定的埠,例如,SMTP使用25、Xwindows使用6000。這些埠號是『廣為人知』的,因為在建立與特定的主機或服務的連接時,需要這些地址和目的地址進行通訊。

❷ 什麼是君子協議——TCP/IP

Internet網沒有老闆。Internet是由不同國家不同地區不同大小不同類型的計算機網聯結起來的一個大網,說句不好聽的話,Internet是一群溫文儒雅的烏合之眾。

網與網之間相連,不是像插板玩具那樣方便。因為不同的網路使用各自的操作系統和軟體,五花八門,無奇不有。怎麼辦?TCP/IP通信協議應運而生。

TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol(傳輸控制協議/網際協議)的縮寫,為Internet所用的規則集合,是一組標准,又稱協議。該組協議定義了結構不同的計算機之間的通信如何進行。在Internet內所採用的聯網協議,被集中地稱為TCP/IP。

TCP/IP是網路互聯中的標准協議,為世界上最大的計算機網路系統的基石,是在網路通信中聯系不同電腦系統不可缺少的重要工具,也可看成是Internet的操作系統。

IP指Internet協議(一般是指Interact地址),而TCP是指傳輸控制協議。TCP實際是建立在IP上,因為TCP更可靠更容易使用,幾乎所有Internet服務均用TCP傳輸數據。

TCP/IP傳輸數據時將數據分成幀(幀是定長的數據單位),每個幀有個幀頭,其中包括有幀長、始發者、目的地和其他識別信息,後面則是數據塊。這與標准文本帳號不同,不是發送modem連接上實際見到與輸入的字元。

TCP/IP協議泛指以TCP與IP為基礎的一個協議集,它不依賴於某一操作系統,亦不依賴於下層的網路技術,適用於當今幾乎所有諸如DOS、VMS、UNIX、OpenVMS、OS/2Warp、Netware及Windwos NT等操作系統的計算機的互聯。所以TCP/IP是實現異種機、異種操作系統和異種網路互聯與互操作切實可行的途徑。TCP/IP協議已充分地顯示出其強大的聯網能力與適應多種應用環境的能力,特別是得到了UNIX操作系統的支持。近年來,TCP/IP已成為事實上的標准。

❸ IP, Subnet Mask, Default Gateway, DNS Servers都是什麼東西

IP是英文Internet Protocol(網路之間互連的協議)的縮寫,中文簡稱為「網協」,也就是為計算機網路相互連接進行通信而設計的協議。在網際網路中,它是能使連接到網上的所有計算機網路實現相互通信的一套規則,規定了計算機在網際網路上進行通信時應當遵守的規則。任何廠家生產的計算機系統,只要遵守 IP協議就可以與網際網路互連互通。IP地址具有唯一性,根據用戶性質的不同,可以分為5類。另外,IP還有進入防護,知識產權,指針寄存器等含義。
子網掩碼(subnet mask)又叫網路掩碼、地址掩碼、子網路遮罩,它是一種用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網以及哪些位標識的是主機的位掩碼。子網掩碼不能單獨存在,它必須結合IP地址一起使用。子網掩碼只有一個作用,就是將某個IP地址劃分成網路地址和主機地址兩部分。
默認網關(Default Gateway)一個用於 TCP/IP 協議的配置項,是一個可直接到達的 IP 路由器的 IP 地址。配置默認網關可以在 IP 路由表中創建一個默認路徑。 一台主機可以有多個網關。默認網關的意思是一台主機如果找不到可用的網關,就把數據包發給默認指定的網關,由這個網關來處理數據包。現在主機使用的網關,一般指的是默認網關。 一台電腦的默認網關是不可以隨隨便便指定的,必須正確地指定,否則一台電腦就會將數據包發給不是網關的電腦,從而無法與其他網路的電腦通信。默認網關的設定有手動設置和自動設置兩種方式。
DNS的全稱是Domain Name Server,一種程序,它保存了一張域名(domain name)和與之相對應的IP地址 (IP address)的表,以解析消息的域名。 域名是Internet上某一台計算機或計算機組的名稱,用於在數據傳輸時標識計算機的電子方位(有時也指地理位置)。域名是由一串用點分隔的名字組成的,通常包含組織名,而且始終包括兩到三個字母的後綴,以指明組織的類型或該域所在的國家或地區。
IPv4,是互聯網協議(Internet Protocol,IP)的第四版,也是第一個被廣泛使用,構成現今互聯網技術的基石的協議。1981年 Jon Postel 在RFC791中定義了IP,Ipv4可以運行在各種各樣的底層網路上,比如端對端的串列數據鏈路(PPP協議和SLIP協議) ,衛星鏈路等等。區域網中最常用的是乙太網。IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫,其中Internet Protocol譯為「互聯網協議」。
IPv6是IETF(互聯網工程任務組,Internet Engineering Task Force)設計的用於替代現行版本IP協議(IPv4)的下一代IP協議。目前IP協議的版本號是4(簡稱為IPv4),它的下一個版本就是IPv6。IPv6與IPv4相比有以下特點和優點:
(1)更大的地址空間。IPv4中規定IP地址長度為32,即有2^32-1個地址;而IPv6中IP地址的長度為128,即有2^128-1個地址。誇張點說就是,如果IPV6被廣泛應用以後,全世界的每一粒沙子都會有相對應的一個IP地址。
⑵更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類(Aggregation)的原則,這使得路由器能在路由表中用一條記錄(Entry)表示一片子網,大大減小了路由器中路由表的長度,提高了路由器轉發數據包的速度。
(3)增強的組播(Multicast)支持以及對流的支持(Flow-control)。這使得網路上的多媒體應用有了長足發展的機會,為服務質量(QoS)控制提供了良好的網路平台。
(4)加入了對自動配置(Auto-configuration)的支持。這是對DHCP協議的 從「長沙模式」看IPv6網路演進思路改進和擴展,使得網路(尤其是區域網)的管理更加方便和快捷。
(5)更高的安全性。在使用IPv6網路中,用戶可以對網路層的數據進行加密並對IP報文進行校驗,這極大地增強了網路安全

❹ 什麼是ip

IP是什麼?

——IP是當前熱門的技術。與此相關聯的一批新名詞,如IP網路、IP交換、IP電話、IP傳真等等,也相繼出現。那麼,IP是什麼呢?

——IP是英文Internet Protocol的縮寫,意思是「網路之間互連的協議」,也就是為計算機網路相互連接進行通信而設計的協議。在網際網路中,它是能使連接到網上的所有計算機網路實現相互通信的一套規則,規定了計算機在網際網路上進行通信時應當遵守的規則。任何廠家生產的計算機系統,只要遵守IP協議就可以與網際網路互連互通。正是因為有了IP協議,網際網路才得以迅速發展成為世界上最大的、開放的計算機通信網路。因此,IP協議也可以叫做「網際網路協議」。

——IP是怎樣實現網路互連的?各個廠家生產的網路系統和設備,如乙太網、分組交換網等,它們相互之間不能互通,不能互通的主要原因是因為它們所傳送數據的基本單元(技術上稱之為「幀」)的格式不同。IP協議實際上是一套由軟體程序組成的協議軟體,它把各種不同「幀」統一轉換成「IP數據報」格式,這種轉換是網際網路的一個最重要的特點,使所有各種計算機都能在網際網路上實現互通,即具有「開放性」的特點。

——那麼,「數據報」是什麼?它又有什麼特點呢?數據報也是分組交換的一種形式,就是把所傳送的數據分段打成「包」,再傳送出去。但是,與傳統的「連接型」分組交換不同,它屬於「無連接型」,是把打成的每個「包」(分組)都作為一個「獨立的報文」傳送出去,所以叫做「數據報」。這樣,在開始通信之前就不需要先連接好一條電路,各個數據報不一定都通過同一條路徑傳輸,所以叫做「無連接型」。這一特點非常重要,它大大提高了網路的堅固性和安全性。

——每個數據報都有報頭和報文這兩個部分,報頭中有目的地址等必要內容,使每個數據報不經過同樣的路徑都能准確地到達目的地。在目的地重新組合還原成原來發送的數據。這就要IP具有分組打包和集合組裝的功能。

——在實際傳送過程中,數據報還要能根據所經過網路規定的分組大小來改變數據報的長度,IP數據報的最大長度可達65535個位元組。

——IP協議中還有一個非常重要的內容,那就是給網際網路上的每台計算機和其它設備都規定了一個唯一的地址,叫做「IP地址」。由於有這種唯一的地址,才保證了用戶在連網的計算機上操作時,能夠高效而且方便地從千千萬萬台計算機中選出自己所需的對象來。

——現在電信網正在與IP網走向融合,以IP為基礎的新技術是熱門的技術,如用IP網路傳送話音的技術(即VoIP)就很熱門,其它如IP over ATM、IPover SDH、IP over WDM等等,都是IP技術的研究重點。

❺ TCP/IP網路是什麼協議,協議的具體內容是什麼

包含了一系列構成互聯網基礎的網路協議。這些協議最早發源於美國國防部的DARPA互聯網項目。TCP/IP字面上代表了兩個協議:TCP傳輸控制協議和IP互聯網協議。

時間回放到1983年1月1日,在這天,互聯網的前身Arpanet中,TCP/IP協議取代了舊的網路核心協議NCP(Network Core Protocol),從而成為今天的互聯網的基石。最早的的TCP/IP由Vinton Cerf和Robert Kahn兩位開發,慢慢地通過競爭戰勝了其它一些網路協議的方案,比如國際標准化組織ISO的OSI模型。TCP/IP的蓬勃發展發生在上世紀的90年代中期。當時一些重要而可靠的工具的出世,例如頁面描述語言HTML和瀏覽器Mosaic,導致了互聯網應用的飛束發展。

隨著互聯網的發展,目前流行的IPv4協議(IP Version 4,IP版本四)已經接近它的功能上限。IPv4最致命的兩個缺陷在與:

地址只有32位,IP地址空間有限;
不支持服務等級(Quality of Service, Qos)的想法,無法管理帶寬和優先順序,故而不能很好的支持現今越來越多的實時的語音和視頻應用。因此IPv6 (IP Version 6, IP版本六) 浮出海面,用以取代IPv4。
TCP/IP成功的另一個因素在與對為數眾多的低層協議的支持。這些低層協議對應與OSI模型 中的第一層(物理層)和第二層(數據鏈路層)。每層的所有協議幾乎都有一半數量的支持TCP/IP,例如: 乙太網(Ethernet),令牌環(Token Ring),光纖數據分布介面(FDDI),端對端協議( PPP),X.25,幀中繼(Frame Relay),ATM,Sonet, SDH等。

目錄
1 TCP/IP協議棧組成

2 必須協議

3 推薦協議

4 可選協議

5 範例: 不同計算機運行的不同協議

6 參考文獻

TCP/IP協議棧組成
整個通信網路的任務,可以劃分成不同的功能塊,即抽象成所謂的 」 層」 。用於互聯網的協議可以比照TCP/IP參考模型進行分類。TCP/IP協議棧起始於第三層協議IP(互聯網協議) 。所有這些協議都在相應的RFC文檔中討論及標准化。重要的協議在相應的RFC文檔中均標記了狀態: 「必須「 (required) ,「推薦「 (recommended) ,「可選「 (elective) 。其它的協議還可能有「 試驗「(experimental) 或「 歷史「(historic) 的狀態。

必須協議
所有的TCP/IP應用都必須實現IP和ICMP。對於一個路由器(router) 而言,有這兩個協議就可以運作了,雖然從應用的角度來看,這樣一個路由器 意義不大。實際的路由器一般還需要運行許多「推薦「使用的協議,以及一些其它的協議。

在幾乎所有連接到互聯網上的計算機上都存在的IPv4 協議出生在1981年,今天的版本和最早的版本並沒有多少改變。升級版IPv6 的工作始於1995年,目的在與取代IPv4。ICMP 協議主要用於收集有關網路的信息查找錯誤等工作。

推薦協議
每一個應用層(TCP/IP參考模型 的最高層) 一般都會使用到兩個傳輸層協議之一: 面向連接的TCP傳輸控制協議和無連接的包傳輸的UDP用戶數據報文協議 。 其它的一些推薦協議有:

TELNET (Teletype over the Network, 網路電傳) ,通過一個終端(terminal)登陸到網路(運行在TCP協議上)。
FTP (File Transfer Protocol, 文件傳輸協議) ,由名知義(運行在TCP協議上) 。
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol,簡單郵件傳輸協議) ,用來發送電子郵件(運行在TCP協議上) 。
DNS (Domain Name Service,域名服務) ,用於完成地址查找,郵件轉發等工作(運行在TCP和UDP協議上) 。
ECHO (Echo Protocol, 回繞協議) ,用於查錯及測量應答時間(運行在TCP和UDP協議上) 。
NTP (Network Time Protocol,網路時間協議) ,用於網路同步(運行在UDP協議上) 。
SNMP (Simple Network Management Protocol, 簡單網路管理協議) ,用於網路信息的收集和網路管理。
BOOTP (Boot Protocol,啟動協議) ,應用於無盤設備(運行在UDP協議上)。

❻ TCP/IP的概念及作用

什麼是TCP/IP協議

TCP/IP協議(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做傳輸控制/網際協議,又叫網路通訊協議,這個協議是Internet國際互聯網路的基礎。

TCP/IP是網路中使用的基本的通信協議。雖然從名字上看TCP/IP包括兩個協議,傳輸控制協議(TCP)和網際協議(IP),但TCP/IP實際上是一組協議,它包括上百個各種功能的協議,如:遠程登錄、文件傳輸和電子郵件等,而TCP協議和IP協議是保證數據完整傳輸的兩個基本的重要協議。通常說TCP/IP是Internet協議族,而不單單是TCP和IP。

TCP/IP是用於計算機通信的一組協議,我們通常稱它為TCP/IP協議族。它是70年代中期美國國防部為其ARPANET廣域網開發的網路體系結構和協議標准,以它為基礎組建的INTERNET是目前國際上規模最大的計算機網路,正因為INTERNET的廣泛使用,使得TCP/IP成了事實上的標准。

之所以說TCP/IP是一個協議族,是因為TCP/IP協議包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等許多協議,這些協議一起稱為TCP/IP協議。以下我們對協議族中一些常用協議英文名稱和用途作一介紹:

TCP(Transport Control Protocol)傳輸控制協議
IP(Internetworking Protocol)網間網協議
UDP(User Datagram Protocol)用戶數據報協議
ICMP(Internet Control Message Protocol)互聯網控制信息協議
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)簡單郵件傳輸協議
SNMP(Simple Network manage Protocol)簡單網路管理協議
FTP(File Transfer Protocol)文件傳輸協議
ARP(Address Resolation Protocol)地址解析協議

從協議分層模型方面來講,TCP/IP由四個層次組成:網路介面層、網間網層、傳輸層、應用層。
其中:

網路介面層 這是TCP/IP軟體的最低層,負責接收IP數據報並通過網路發送之,或者從網路上接收物理幀,抽出IP數據報,交給IP層。

網間網層 負責相鄰計算機之間的通信。其功能包括三方面。一、處理來自傳輸層的分組發送請求,收到請求後,將分組裝入IP數據報,填充報頭,選擇去往信宿機的路徑,然後將數據報發往適當的網路介面。二、處理輸入數據報:首先檢查其合法性,然後進行尋徑--假如該數據報已到達信宿機,則去掉報頭,將剩下部分交給適當的傳輸協議;假如該數據報尚未到達信宿,則轉發該數據報。三、處理路徑、流控、擁塞等問題。

傳輸層 提供應用程序間的通信。其功能包括:一、格式化信息流;二、提供可靠傳輸。為實現後者,傳輸層協議規定接收端必須發回確認,並且假如分組丟失,必須重新發送。

應用層 向用戶提供一組常用的應用程序,比如電子郵件、文件傳輸訪問、遠程登錄等。遠程登錄TELNET使用TELNET協議提供在網路其它主機上注冊的介面。TELNET會話提供了基於字元的虛擬終端。文件傳輸訪問FTP使用FTP協議來提供網路內機器間的文件拷貝功能。
前面我們已經學過關於OSI參考模型的相關概念,現在我們來看一看,相對於七層協議參考模型,TCP/IP協議是如何實現網路模型的。

數據鏈路層包括了硬體介面和協議ARP,RARP,這兩個協議主要是用來建立送到物理層上的信息和接收從物理層上傳來的信息;

網路層中的協議主要有IP,ICMP,IGMP等,由於它包含了IP協議模塊,所以它是所有機遇TCP/IP協議網路的核心。在網路層中,IP模塊完成大部分功能。ICMP和IGMP以及其他支持IP的協議幫助IP完成特定的任務,如傳輸差錯控制信息以及主機/路由器之間的控制電文等。網路層掌管著網路中主機間的信息傳輸。

傳輸層上的主要協議是TCP和UDP。正如網路層控制著主機之間的數據傳遞,傳輸層控制著那些將要進入網路層的數據。兩個協議就是它管理這些數據的兩種方式:TCP是一個基於連接的協議(還記得我們在網路基礎中講到的關於面向連接的服務和面向無連接服務的概念嗎?忘了的話,去看看);UDP則是面向無連接服務的管理方式的協議。

應用層位於協議棧的頂端,它的主要任務就是應用了。上面的協議當然也是為了這些應用而設計的,具體說來一些常用的協議功能如下:

Telnet:提供遠程登錄(終端模擬)服務,好象比較古老的BBS就是用的這個登陸。
FTP :提供應用級的文件傳輸服務,說的簡單明了點就是遠程文件訪問等等服務;
SMTP:不用說拉,天天用到的電子郵件協議。
TFTP:提供小而簡單的文件傳輸服務,實際上從某個角度上來說是對FTP的一種替換(在文件特別小並且僅有傳輸需求的時候)。
SNTP:簡單網路管理協議。看名字就不用說什麼含義了吧。
DNS:域名解析服務,也就是如何將域名映射城IP地址的協議。
HTTP:不知道各位對這個協議熟不熟悉啊?這是超文本傳輸協議,你之所以現在能看到網上的圖片,動畫,音頻,等等,都是仰仗這個協議在起作用啊!

OSI中的層
功能
TCP/IP協議族

應用層
文件傳輸,電子郵件,文件服務,虛擬終端
TFTP,HTTP,SNMP,FTP,SMTP,DNS,Telnet

表示層
數據格式化,代碼轉換,數據加密
沒有協議

會話層
解除或建立與別的接點的聯系
沒有協議

傳輸層
提供端對端的介面
TCP,UDP

網路層
為數據包選擇路由
IP,ICMP,RIP,OSPF,BGP,IGMP

數據鏈路層
傳輸有地址的幀以及錯誤檢測功能
SLIP,CSLIP,PPP,ARP,RARP,MTU

物理層
以二進制數據形式在物理媒體上傳輸數據
ISO2110,IEEE802。IEEE802.2

OSI模型與TCP/IP協議有什麼區別?

除了層的數量之外,開放式系統互聯(OSI)模型與TCP/IP協議有什麼區別?

開放式系統互聯模型是一個參考標准,解釋協議相互之間應該如何相互作用。TCP/IP協議是美國國防部發明的,是讓互聯網成為了目前這個樣子的標准之一。開放式系統互聯模型中沒有清楚地描繪TCP/IP協議,但是在解釋TCP/IP協議時很容易想到開放式系統互聯模型。兩者的主要區別如下:

·TCP/IP協議中的應用層處理開放式系統互聯模型中的第五層、第六層和第七層的功能。

·TCP/IP協議中的傳輸層並不能總是保證在傳輸層可靠地傳輸數據包,而開放式系統互聯模型可以做到。TCP/IP協議還提供一項名為UDP(用戶數據報協議)的選擇。UDP不能保證可靠的數據包傳輸。

OSI(Open System Interconnect)開放式系統互聯。
一般都叫OSI參考模型
是ISO(國際標准化組織)組織在1985年研究的網路互聯模型。
最早的時候網路剛剛出現的時候,很多大型的公司都擁有了網路技術,公司內部計算機可以相互連接。可以卻不能與其它公司連接。因為沒有一個統一的規范。計算機之間相互傳輸的信息對方不能理解。所以不能互聯。
ISO為了更好的使網路應用更為普及,就推出了OSI參考模型。其含義就是推薦所有公司使用這個規范來控制網路。這樣所有公司都有相同的規范,就能互聯了。
其內容如下:
第7層應用層—直接對應用程序提供服務,應用程序可以
變化,但要包括電子消息傳輸
第6層表示層—格式化數據,以便為應用程序提供通用接
口。這可以包括加密服務
第5層會話層—在兩個節點之間建立端連接。此服務包括
建立連接是以全雙工還是以半雙工的方式進行設
置,盡管可以在層4中處理雙工方式
第4層傳輸層—常規數據遞送-面向連接或無連接。包括
全雙工或半雙工、流控制和錯誤恢復服務
第3層網路層—本層通過定址來建立兩個節點之間的連接,
它包括通過互連網路來路由和中繼數據
第2層數據鏈路層—在此層將數據分幀,並處理流控制。本層
指定拓撲結構並提供硬體定址
第1層物理層—原始比特流的傳輸,電子信號傳輸和硬體介面
數據發送時,從第七層傳到第一層,接受方則相反。
上三層總稱應用層,用來控制軟體方面。
下四層總稱數據流層,用來管理硬體。
數據在發至數據流層的時候將被拆分。
在傳輸層的數據叫段 網路層叫包 數據鏈路層叫幀 物理層叫比特流 這樣的叫法叫PDU (協議數據單元)
OSI中每一層都有每一層的作用。比如網路層就要管理本機的IP的目的地的IP。數據鏈路層就要管理MAC地址(介質訪問控制)等等,所以在每層拆分數據後要進行封裝,以完成接受方與本機相互聯系通信的作用。
如以此規定。
OSI模型用途相當廣泛。
比如交換機、集線器、路由器等很多網路設備的設計都是參照OSI模型設計的。
參考資料:關於OSI:http://mis.szhqzx.net/teacher/niuqi/stkejian/chenqinghuankj/

❼ 什麼叫IP

——IP是當前熱門的技術。與此相關聯的一批新名詞,如IP網路、IP交換、IP電話、IP傳真等等,也相繼出現。那麼,IP是什麼呢?

——IP是英文Internet Protocol的縮寫,意思是「網路之間互連的協議」,也就是為計算機網路相互連接進行通信而設計的協議。在網際網路中,它是能使連接到網上的所有計算機網路實現相互通信的一套規則,規定了計算機在網際網路上進行通信時應當遵守的規則。任何廠家生產的計算機系統,只要遵守IP協議就可以與網際網路互連互通。正是因為有了IP協議,網際網路才得以迅速發展成為世界上最大的、開放的計算機通信網路。因此,IP協議也可以叫做「網際網路協議」。

——IP是怎樣實現網路互連的?各個廠家生產的網路系統和設備,如乙太網、分組交換網等,它們相互之間不能互通,不能互通的主要原因是因為它們所傳送數據的基本單元(技術上稱之為「幀」)的格式不同。IP協議實際上是一套由軟體程序組成的協議軟體,它把各種不同「幀」統一轉換成「IP數據報」格式,這種轉換是網際網路的一個最重要的特點,使所有各種計算機都能在網際網路上實現互通,即具有「開放性」的特點。

——那麼,「數據報」是什麼?它又有什麼特點呢?數據報也是分組交換的一種形式,就是把所傳送的數據分段打成「包」,再傳送出去。但是,與傳統的「連接型」分組交換不同,它屬於「無連接型」,是把打成的每個「包」(分組)都作為一個「獨立的報文」傳送出去,所以叫做「數據報」。這樣,在開始通信之前就不需要先連接好一條電路,各個數據報不一定都通過同一條路徑傳輸,所以叫做「無連接型」。這一特點非常重要,它大大提高了網路的堅固性和安全性。

——每個數據報都有報頭和報文這兩個部分,報頭中有目的地址等必要內容,使每個數據報不經過同樣的路徑都能准確地到達目的地。在目的地重新組合還原成原來發送的數據。這就要IP具有分組打包和集合組裝的功能。

——在實際傳送過程中,數據報還要能根據所經過網路規定的分組大小來改變數據報的長度,IP數據報的最大長度可達65535個位元組。

——IP協議中還有一個非常重要的內容,那就是給網際網路上的每台計算機和其它設備都規定了一個唯一的地址,叫做「IP地址」。由於有這種唯一的地址,才保證了用戶在連網的計算機上操作時,能夠高效而且方便地從千千萬萬台計算機中選出自己所需的對象來。

——現在電信網正在與IP網走向融合,以IP為基礎的新技術是熱門的技術,如用IP網路傳送話音的技術(即VoIP)就很熱門,其它如IP over ATM、IPover SDH、IP over WDM等等,都是IP技術的研究重點。

❽ 什麼是IP IT

IP是InternetProtocol的縮寫
中文譯為網路協議
是電腦連接到互聯網的一個憑證
ip具有唯一性,也具有地域性
因此利用ip也可以用於追捕網路犯罪人員
IT=instanttranslation
譯為信息技術
信息技術的應用包括計算機硬體和軟體,網路和通訊技術,應用軟體開發工具等
主要是其實就是計算機(電腦)技術的意思

❾ TCP/IP協議的沿革

在阿帕網(ARPA)產生運作之初,通過介面信號處理機實現互聯的電腦並不多,大部分電腦相互之間不兼容。在一台電腦上完成的工作,很難拿到另一台電腦上去用,想讓硬體和軟體都不一樣的電腦聯網,也有很多困難。當時美國的狀況是,陸軍用的電腦是DEC系列產品,海軍用的電腦是Honeywell中標機器,空軍用的是IBM公司中標的電腦,每一個軍種的電腦在各自的系裡都運行良好,但卻有一個大弊病:不能共享資源。
當時科學家們提出這樣一個理念:「所有電腦生來都是平等的。」為了讓這些「生來平等」的電腦能夠實現「資源共享」就得在這些系統的標准之上,建立一種大家共同都必須遵守的標准,這樣才能讓不同的電腦按照一定的規則進行「談判」,並且在談判之後能「握手」。
在確定今天網際網路各個電腦之間「談判規則」過程中,最重要的人物當數瑟夫(Vinton G.Cerf)。正是他的努力,才使今天各種不同的電腦能按照協議上網互聯。瑟夫也因此獲得了與克萊因羅克(「網際網路之父」)一樣的美稱「互聯網之父」。
瑟夫從小喜歡標新立異,堅強而又熱情。中學讀書時,就被允許使用加州大學洛杉磯分校的電腦,他認為「為電腦編程序是個非常激動人心的事,…只要把程序編好,就可以讓電腦做任何事情。」1965年,瑟夫從斯坦福大學畢業到IBM的一家公司當系統工程師,工作沒多久,瑟夫就覺得知識不夠用,於是到加州大學洛杉磯分校攻讀博士,那時,正逢阿帕網的建立,「介面信號處理機」(IMP)的研試及網路測評中心的建立,瑟夫也成了著名科學家克萊因羅克手下的一位學生。瑟夫與另外三位年輕人(溫菲爾德、克羅克、布雷登)參與了阿帕網的第一個節點的聯接。此後不久,BBN公司對工作中各種情況發展有很強判斷能力、被公認阿帕網建成作出巨大貢獻的鮑伯·卡恩(Bob Kahn)也來到了加州大學洛杉磯分校。在那段日子裡,往往是卡恩提出需要什麼軟體,而瑟夫則通宵達旦地把符合要求的軟體給編出來,然後他們一起測試這些軟體,直至能正常運行。
當時的主要格局是這樣的,羅伯茨提出網路思想設計網路布局,卡恩設計阿帕網總體結構,克萊因羅克負責網路測評系統,還有眾多的科學家、研究生參與研究、試驗。69年9月阿帕網誕生、運行後,才發現各個IMP連接的時候,需要考慮用各種電腦都認可的信號來打開通信管道,數據通過後還要關閉通道。否則這些IMP不會知道什麼時候應該接收信號,什麼時候該結束,這就是我們所說的通信「協議」的概念。1970年12月制定出來了最初的通信協議由卡恩開發、瑟夫參與的「網路控制協議」(NCP),但要真正建立一個共同的標准很不容易,72年10月國際電腦通信大會結束後,科學家們都在為此而努力。
「包切換」理論為網路之間的聯接方式提供了理論基礎。卡恩在自己研究的基礎上,認識到只有深入理解各種操作系統的細節才能建立一種對各種操作系統普適的協議,73年卡恩請瑟夫一起考慮這個協議的各個細節,他們這次合作的結果產生了在開放系統下的所有網民和網管人員都在使用的「傳輸控制協議」(TCP,Transmission-Control Protocol)和「網際網路協議」(IP,Internet Protocol)即TCP/IP協議。
通俗而言:TCP負責發現傳輸的問題,一有問題就發出信號,要求重新傳輸,直到所有數據安全正確地傳輸到目的地。而IP是給網際網路的每一台電腦規定一個地址。1974年12月,卡恩、瑟夫的第一份TCP協議詳細說明正式發表。當時美國國防部與三個科學家小組簽定了完成TCP/IP的協議,結果由瑟夫領銜的小組捷足先登,首先制定出了通過詳細定義的TCP/IP協議標准。當時作了一個試驗,將信息包通過點對點的衛星網路,再通過陸地電纜,再通過衛星網路,再由地面傳輸,貫串歐洲和美國,經過各種電腦系統,全程9.4萬公里竟然沒有丟失一個數據位,遠距離的可靠數據傳輸證明了TCP/IP協議的成功。
1983年1月1日,運行較長時期曾被人們習慣了的NCP被停止使用,TCP/IP協議作為網際網路上所有主機間的共同協議,從此以後被作為一種必須遵守的規則被肯定和應用。 在構建了阿帕網先驅之後,DARPA開始了其他數據傳輸技術的研究。NCP誕生後兩年,1972年,羅伯特·卡恩(Robert E. Kahn)被DARPA的信息技術處理辦公室僱傭,在那裡他研究衛星數據包網路和地面無線數據包網路,並且意識到能夠在它們之間溝通的價值。在1973年春天,已有的ARPANET網路控製程序(NCP)協議的開發者文頓·瑟夫(Vinton Cerf)加入到卡恩為ARPANET設計下一代協議而開發開放互連模型的工作中。
到了1973年夏天,卡恩和瑟夫很快就開發出了一個基本的改進形式,其中網路協議之間的不同通過使用一個公用互聯網路協議而隱藏起來,並且可靠性由主機保證而不是像ARPANET那樣由網路保證。(瑟夫稱贊Hubert Zimmerman和Louis Pouzin(CYCLADES網路的設計者)在這個設計上發揮了重要影響。)
由於網路的作用減少到最小的程度,就有可能將任何網路連接到一起,而不用管它們不同的特點,這樣就解決了卡恩最初的問題。(一個流行的說法提到瑟夫和卡恩工作的最終產品TCP/IP將在運行「兩個罐子和一根弦」上,實際上它已經用在信鴿上。一個稱為網關(後來改為路由器以免與網關混淆)的計算機為每個網路提供一個介面並且在它們之間來回傳輸數據包。
這個設計思想更細的形式由瑟夫在斯坦福的網路研究組的1973年–1974年期間開發出來。(處於同一時期的誕生了PARC通用包協議組的施樂PARC早期網路研究工作也有重要的技術影響;人們在兩者之間搖擺不定。)
DARPA於是與BBN、斯坦福和倫敦大學簽署了協議開發不同硬體平台上協議的運行版本。有四個版本被開發出來——TCP v1、TCP v2、在1978年春天分成TCP v3和IP v3的版本,後來就是穩定的TCP/IP v4——網際網路仍然使用的標准協議。
1975年,兩個網路之間的TCP/IP通信在斯坦福和倫敦大學學院(UCL)之間進行了測試。1977年11月,三個網路之間的TCP/IP測試在美國、英國和挪威之間進行。在1978年到1983年間,其他一些TCP/IP原型在多個研究中心之間開發出來。ARPANET完全轉換到TCP/IP在1983年1月1日發生。[1]
1984年,美國國防部將TCP/IP作為所有計算機網路的標准。1985年,網際網路架構理事會舉行了一個三天有250家廠商代表參加的關於計算產業使用TCP/IP的工作會議,幫助協議的推廣並且引領它日漸增長的商業應用。
2005年9月9日卡恩和瑟夫由於他們對於美國文化做出的卓越貢獻被授予總統自由勛章。 IPv4,是互聯網協議(Internet Protocol,IP)的第四版,也是第一個被廣泛使用,構成現今互聯網技術的基石的協議。1981年Jon Postel 在RFC791中定義了IP,Ipv4可以運行在各種各樣的底層網路上,比如端對端的串列數據鏈路(PPP協議和SLIP協議) ,衛星鏈路等等。區域網中最常用的是乙太網。
傳統的TCP/IP協議基於IPV4屬於第二代互聯網技術,核心技術屬於美國。它的最大問題是網路地址資源有限,從理論上講,編址1600萬個網路、40億台主機。但採用A、B、C三類編址方式後,可用的網路地址和主機地址的數目大打折扣,以至IP地址已經枯竭。其中北美佔有3/4,約30億個,而人口最多的亞洲只有不到4億個,中國截止2010年6月IPv4地址數量達到2.5億,落後於4.2億網民的需求。雖然用動態IP及Nat地址轉換等技術實現了一些緩沖,但IPV4地址枯竭已經成為不爭的事實。在此,專家提出IPV6的互聯網技術,也正在推行,但IPV4的使用過過渡到IPV6需要很長的一段過渡期。中國主要用的就是ip4,在win7中已經有了ipv6的協議不過對於中國的用戶們來說可能很久以後才會用到吧。
傳統的TCP/IP協議基於電話寬頻以及乙太網的電器特性而制定的,其分包原則與檢驗佔用了數據包很大的一部分比例造成了傳輸效率低,網路正向著全光纖網路高速乙太網方向發展,TCP/IP協議不能滿足其發展需要。
1983年TCP/IP協議被ARPAnet採用,直至發展到後來的互聯網。那時只有幾百台計算機互相聯網。到1989年聯網計算機數量突破10萬台,並且同年出現了1.5Mbit/s的骨幹網。因為IANA把大片的地址空間分配給了一些公司和研究機構,90年代初就有人擔心10年內IP地址空間就會不夠用,並由此導致了IPv6 的開發。 IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫,其中Internet Protocol譯為「互聯網協議」。IPv6是IETF(互聯網工程任務組,Internet Engineering Task Force)設計的用於替代現行版本IP協議(IPv4)的下一代IP協議。
與IPV4相比,IPV6具有以下幾個優勢:
一、IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規定IP地址長度為32,即有2^32-1(符號^表示升冪,下同)個地址;而IPv6中IP地址的長度為128,即有2^128-1個地址。
二、IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類(Aggregation)的原則,這使得路由器能在路由表中用一條記錄(Entry)表示一片子網,大大減小了路由器中路由表的長度,提高了路由器轉發數據包的速度。
三、IPv6增加了增強的組播(Multicast)支持以及對流的控制(Flow Control),這使得網路上的多媒體應用有了長足發展的機會,為服務質量(QoS,Quality of Service)控制提供了良好的網路平台。
四、IPv6加入了對自動配置(Auto Configuration)的支持。這是對DHCP協議的改進和擴展,使得網路(尤其是區域網)的管理更加方便和快捷。
五、IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網路中用戶可以對網路層的數據進行加密並對IP報文進行校驗,極大的增強了網路的安全性。

❿ TCP/IP協議特點

TCP/IP協議能夠迅速發展起來並成為事實上的標准,是它恰好適應了世界范圍內數據通信的需要。它有以下特點:

(1)協議標準是完全開放的,並且獨立於特定的計算機硬體與操作系統。

(2)獨立於網路硬體系統,可以運行在廣域網,更適合於互聯網。

(3)網路地址統一分配,網路中每一設備和終端都具有一個唯一地址。

(4)高層協議標准化,可以提供多種多樣可靠網路服務。

(10)ip網路構築穩固的連接基石擴展閱讀:

TCP/IP模型和協議的缺點:

(1)該模型沒有明顯地區分服務、介面和協議的概念。因此,對於使用新技術來設計新網路,TCP/IP模型不是一個太好的模板。

(2)TCP/IP模型完全不是通用的,並且不適合描述除TCP/IP模型之外的任何協議棧。

(3)鏈路層並不是通常意義上的一層。它是一個介面,處於網路層和數據鏈路層之間。介面和層間的區別是很重要的。

(4)TCP/IP模型不區分物理層和數據鏈路層。這兩層完全不同,物理層必須處理銅纜、光纖和無線通信的傳輸特徵;而數據鏈路層的工作是確定幀的開始和結束,並且按照所需的可靠程度把幀從一端發送到另一端。

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