论TCPIP协议的体系的结构及其各层协议

论TCPIP协议的体系的结构及其各层协议论TCPIP协议的体系的结构及其各层协议severalgroupnumber,thenwithb±a,=c,cisismethylbtwoverticalboxbetweenofaccuratesize.Per-2~3measurement,suchasproceedsofcvaluesareequalandequaltothedesignvalue,thentheverticalinstallationaccurate.Forexamplea,b,andcvalueswhileonhorizontalverticalerrorsformeasurement,Generalinironanglecodebitatmeasurementlevelpointsgriderrors,specificmethodisfrombaselinetomethylverticalboxcenterlinedistancefora,,tobverticalboxdistanceforb,listcanmeasured目录1.1TCP/IP协议的历史和发展过程1.2TCP/IP协议的体系结构模型2.1IP网际层的功能2.2IP地址及其转换2.2.1IP地址2.2.2IP地址的转换2.2.3子网技术2.3IP数据报的格式2.4Internet控制报文协议ICMP3.1TCP运输层协议概述3.2端口及套接字3.3TCP报文的格式3.4差错控制与流量控制3.5TCP连接管理3.6用户数据报协议UDP4.1应用层的概述4.2应用层协议简介4.2.1文件传送协议FTP、TFTP4.2.2简单邮件传输协议SMTP4.2.3远程登录TELNET论TCP/IP协议的体系的结构及其各层协议（易家傅99714001卢凌凌99714004）摘要:本文主要论述了TCP/IP协议体系结构及各层协议。重点说明IP网际协议的数据报格式、IP地址及地址转换，TCP传输控制协议的数据报格式、差错控制、流量控制和连接的建立等原理。最后还简介了应用层的几个常用协议。关键字：TCP/IPIP地址子网掩码端口套接字引言：当前的世界经济正在从工业经济向知识经济转变，这种以知识基础的经济severalgroupnumber,thenwithb±a,=c,cisismethylbtwoverticalboxbetweenofaccuratesize.Per-2~3measurement,suchasproceedsofcvaluesareequalandequaltothedesignvalue,thentheverticalinstallationaccurate.Forexamplea,b,andcvalueswhileonhorizontalverticalerrorsformeasurement,Generalinironanglecodebitatmeasurementlevelpointsgriderrors,specificmethodisfrombaselinetomethylverticalboxcenterlinedistancefora,,tobverticalboxdistanceforb,listcanmeasured有两个重要的特点，就是信息化和全球化。而要实现信息化和全球化，就必须依靠完善的网络。计算机网络是其中最重要的一部分，然而计算机网络远比电信网络复杂，它不仅仅是计算机之间简单的连接，还是相互通信的计算机系统之间的高度协调工作，因此必须将这庞大而复杂的问题分层处理，转化成若干个局部问题，从而形成了像建筑框架那样的网络体系结构。由于Internet已得到全世界的承认，因此Internet所使用的ＴＣＰ／ＩＰ体系计算机网络中占有真重要的地位，了解其内容和工作原理对学习计算机网络是很有帮助的。1.1TCP/IP协议的历史和发展过程TCP协议最早由斯坦福大学的两名研究人员于1973年提出。1983年，TCP/IP被Unix4.2BSD系统采用。随着Unix的成功，TCP/IP逐步成为Unix机器的标准网络协议。Internet的前身ARPANET最初使用NCP(NetworkControlProtocol)协议，由于TCP/IP协议具有跨平台特性，ARPANET的实验人员在经过对TCP/IP的改进以后，规定连入ARPANET的计算机都必须采用TCP/IP协议。随着ARPANET逐渐发展成为Internet，TCP/IP协议就成为Internet的标准连接协议。1.2TCP/IP协议的体系结构模型TCP/IP协议其实是一个协议集合，它包括了TCP协议(TransportControlProtocol，传输控制协议)、IP协议(InternetProtocolInternet协议)及其它一些协议。如图1，TCP/IP体系结构模型自下往上分别是：(1)网络接口层：严格来说它不是一个层次，而仅仅是一个接口，用以提供在下面的数据链路层和物理层的接口。网络接口层并没有什么具体的内容，这里就不再讨论了。图1(2)IP网络层：主要有网际协议IP，地址解析协议ARP，逆地址解析协议RARP。(3)TCP运输层：有运输控制协议TCP，用户数据报协议UDP。(4)应用层：有TELNET，FTP，SMTP等应用层协议。层与层之间的关系是,下层总是为上一层服务的,上层屏蔽下一层的服务细节。2.1IP网际层的功能不同的物理网络技术有不同的编址方式；不同物理网络中的主机，有不同的物理网络地址。网间网技术是将不同物理网络技术统一起来的高层软件术。severalgroupnumber,thenwithb±a,=c,cisismethylbtwoverticalboxbetweenofaccuratesize.Per-2~3measurement,suchasproceedsofcvaluesareequalandequaltothedesignvalue,thentheverticalinstallationaccurate.Forexamplea,b,andcvalueswhileonhorizontalverticalerrorsformeasurement,Generalinironanglecodebitatmeasurementlevelpointsgriderrors,specificmethodisfrombaselinetomethylverticalboxcenterlinedistancefora,,tobverticalboxdistanceforb,listcanmeasured网间网技术采用一种全局通用的地址格式，为全网的每一网络和每一主机都分配一个网间网地址，以此屏蔽物理网络地址的差异。IP协议提供一种全网间网通用的地址格式，并在统一管理下进行地址分配，保证一个地址对应一台网间网主机（包括网关），这样物理地址的差异被IP层所屏蔽。IP提供的是无连接服务。2.2IP地址及其转换2.2.1IP地址每个Internet上的主机和路由器都有一个IP地址,包括网络号和主机号,其中网络号标识该网络,而主机号标识该网络中的主机。所有的IP地址都是32位，分成4个字段，每个字段8位。32位的IP地址可以有五种格式，如图2所示：IP地址通常用带点十进制记法来书写，即IP地址写成四个十进制数，相互之间用小数点隔开，每个十进制数（从0到255）表示IP地址的一个字节。值得指出的是0和1有特殊的意义，见表格1：severalgroupnumber,thenwithb±a,=c,cisismethylbtwoverticalboxbetweenofaccuratesize.Per-2~3measurement,suchasproceedsofcvaluesareequalandequaltothedesignvalue,thentheverticalinstallationaccurate.Forexamplea,b,andcvalueswhileonhorizontalverticalerrorsformeasurement,Generalinironanglecodebitatmeasurementlevelpointsgriderrors,specificmethodisfrombaselinetomethylverticalboxcenterlinedistancefora,,tobverticalboxdistanceforb,listcanmeasured表格12.2.2IP地址的转换IP地址是网络层的地址，而下传到链路层要转变为MAC帧后才能发送到网络。而MAC帧使用的是硬件地址。如何将32位的IP地址转变成48位的局域网地址，这就是地址解析协议ARP要解决的问题。假设是在本局域网中，A主机向B主机发生数据报。首先A主机查看ARP高速缓存内的IP地址到物理地址的映射表，如果找到就写入MAC帧发送，否则进行以下步骤：Net-idHost-id源地址使用目的地址使用代表的意思00可以不可在本网络上的主机0Host-id可以不可在网络上的某个主机全1全1不可可以只在本网络上进行广播Net-id全1不可可以对net-id上的所以主机进行广播127任何数可以可以用作本地软件回送测试之用severalgroupnumber,thenwithb±a,=c,cisismethylbtwoverticalboxbetweenofaccuratesize.Per-2~3measurement,suchasproceedsofcvaluesareequalandequaltothedesignvalue,thentheverticalinstallationaccurate.Forexamplea,b,andcvalueswhileonhorizontalverticalerrorsformeasurement,Generalinironanglecodebitatmeasurementlevelpointsgriderrors,specificmethodisfrombaselinetomethylverticalboxcenterlinedistancefora,,tobverticalboxdistanceforb,listcanmeasured（1）在本局域网上广播发送一个ARP请求分组，上面有主机B的IP地址；（2）在本局域网上的所以主机上运行的ARP进程都收到此ARP请求分组；（3）主机B在ARP请求分组中见到自己的IP地址，就向主机A发送一个ARP响应分组，上面写入自己的物理地址；（4）主机A收到主B的ARP响应分组后，就在其ARP高速缓存中写入主机B的IP地址到物理地址的映射。有时还要用到逆地址解析协议RARP使只知道自己物理地址的主机能够知道其IP地址，如无盘工作站的引导就可以通过逆地址解析协议RARP来解决。2.2.3子网技术我们知道一个单位分配到的IP地址是IP地址中网络号net-id,而后面的主机号host-id则由本单位进行分配。若该单位的所有主机都使用同一个网络号，主机的数量很多，分布在很大的地理范围时，往往需要一些网桥将这些主机互连起来。网桥的缺点较多，例如，容易引起广播风暴，同时当网络出现故障时也不太容易隔离和管理。为了让本单位的主机便于管理，可以将本单位所属主机划分为若干个子网，用IP地址中的主机号字段中的前若干个比特作为“子网号字段”，后面剩下来的仍为主机号字段。这样便可以用路由器把本单位的各子网互连起来，使全单位的网络便于管理。从外部看，这个单位只有一个网络号。只有当外面的分组进入到本单位范围后，再由该单位的路由器根据子网号进行选路，最后找到目的主机。这样一来该单位的网络管理就很方便得多了。同时IP地址的使用不至于造成很大的浪费，缓解了日益增加的局域网和网上主机对IP地址的需求。如图3所示，说明了子网掩码的意义