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TCP/IP协议(TransferControlnProtocol/InternetProtocol)叫做传输控制/网际协议,又叫网络通讯协议,这个协议是Internet国际互联网络的基础。TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议,传输控制协议(TCP)和网际协议(IP),但TCP/IP实际上是一组协议,它包括上百个各种功能的协议,如:远程登录、文件传输和电子邮件等,而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族,而不单单是TCP和IP。TCP/IP是用于计算机通信的一组协议,我们通常称它为TCP/IP协议族。它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准,以它为基础组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络,正因为INTERNET的广泛使用,使得TCP/IP成了事实上的标准。之所以说TCP/IP是一个协议族,是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议,这些协议一起称为TCP/IP协议。以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍:TCP(TransportControlProtocol)传输控制协议IP(InternetworkingProtocol)网间网协议UDP(UserDatagramProtocol)用户数据报协议ICMP(InternetControlMessageProtocol)互联网控制信息协议SMTP(SimpleMailTransferProtocol)简单邮件传输协议SNMP(SimpleNetworkmanageProtocol)简单网络管理协议FTP(FileTransferProtocol)文件传输协议ARP(AddressResolationProtocol)地址解析协议从协议分层模型方面来讲,TCP/IP由四个层次组成:网络接口层、网间网层、传输层、应用层。其中:网络接口层这是TCP/IP软件的最低层,负责接收IP数据报并通过网络发送之,或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。网间网层负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传输层的分组发送请求,收到请求后,将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往信宿机的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报:首先检查其合法性,然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机,则去掉报头,将剩下部分交给适当的传输协议;假如该数据报尚未到达信宿,则转发该数据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。传输层提供应用程序间的通信。其功能包括:一、格式化信息流;二、提供可靠传输。为实现后者,传输层协议规定接收端必须发回确认,并且假如分组丢失,必须重新发送。应用层向用户提供一组常用的应用程序,比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。前面我们已经学过关于OSI参考模型的相关概念,现在我们来看一看,相对于七层协议参考模型,TCP/IP协议是如何实现网络模型的。OSI中的层功能TCP/IP协议族应用层文件传输,电子邮件,文件服务,虚拟终端TFTP,HTTP,SNMP,FTP,SMTP,DNS,Telnet表示层数据格式化,代码转换,数据加密没有协议会话层解除或建立与别的接点的联系没有协议传输层提供端对端的接口TCP,UDP网络层为数据包选择路由IP,ICMP,RIP,OSPF,BGP,IGMP数据链路层传输有地址的帧以及错误检测功能SLIP,CSLIP,PPP,ARP,RARP,MTU物理层以二进制数据形式在物理媒体上传输数据ISO2110,IEEE802。IEEE802.2数据链路层包括了硬件接口和协议ARP,RARP,这两个协议主要是用来建立送到物理层上的信息和接收从物理层上传来的信息;网络层中的协议主要有IP,ICMP,IGMP等,由于它包含了IP协议模块,所以它是所有机遇TCP/IP协议网络的核心。在网络层中,IP模块完成大部分功能。ICMP和IGMP以及其他支持IP的协议帮助IP完成特定的任务,如传输差错控制信息以及主机/路由器之间的控制电文等。网络层掌管着网络中主机间的信息传输。传输层上的主要协议是TCP和UDP。正如网络层控制着主机之间的数据传递,传输层控制着那些将要进入网络层的数据。两个协议就是它管理这些数据的两种方式:TCP是一个基于连接的协议(还记得我们在网络基础中讲到的关于面向连接的服务和面向无连接服务的概念吗?忘了的话,去看看);UDP则是面向无连接服务的管理方式的协议。应用层位于协议栈的顶端,它的主要任务就是应用了。上面的协议当然也是为了这些应用而设计的,具体说来一些常用的协议功能如下:Telnet:提供远程登录(终端仿真)服务,好象比较古老的BBS就是用的这个登陆。FTP:提供应用级的文件传输服务,说的简单明了点就是远程文件访问等等服务;SMTP:不用说拉,天天用到的电子邮件协议。TFTP:提供小而简单的文件传输服务,实际上从某个角度上来说是对FTP的一种替换(在文件特别小并且仅有传输需求的时候)。SNTP:简单网络管理协议。看名字就不用说什么含义了吧。DNS:域名解析服务,也就是如何将域名映射成IP地址的协议。HTTP:不知道各位对这个协议熟不熟悉啊?这是超文本传输协议,你之所以现在能看到网上的图片,动画,音频,等等,都是仰仗这个协议在起作用啊!OSI七层模型(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层)应用层文件传输,电子邮件,文件服务,虚拟终端TFTP,HTTP,SNMP,FTP,SMTP,DNS,Telnet表示层数据格式化,代码转换,数据加密没有协议会话层解除或建立与别的接点的联系没有协议传输层提供端对端的接口TCP,UDP网络层为数据包选择路由IP,ICMP,RIP,OSPF,BGP,IGMP数据链路层传输有地址的帧以及错误检测功能SLIP,CSLIP,PPP,ARP,RARP,MTU物理层以二进制数据形式在物理媒体上传输数据ISO2110,IEEE802,IEEE802.2OSI七层模型称为开放式系统互联参考模型OSI七层模型是一种框架性的设计方法OSI七层模型通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯,因此其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输物理层:OSI模型的最低层或第一层,该层包括物理连网媒介,如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。在你的桌面PC上插入网络接口卡,你就建立了计算机连网的基础。换言之,你提供了一个物理层。尽管物理层不提供纠错服务,但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率。网络物理问题,如电线断开,将影响物理层。数据链路层:OSI模型的第二层,它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输,从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包,它不仅包括原始数据,还包括发送方和接收方的网络地址以及纠错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处,而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型,它也不关心是否正在运行Word、Excel或使用Internet。有一些连接设备,如交换机,由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方,所以它们是工作在数据链路层的。网络层:OSI模型的第三层,其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址,并决定如何将数据从发送方路由到接收方。网络层通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点A到另一个网络中节点B的最佳路径。由于网络层处理路由,而路由器因为即连接网络各段,并智能指导数据传送,属于网络层。在网络中,“路由”是基于编址方案、使用模式以及可达性来指引数据的发送。传输层:OSI模型中最重要的一层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。除此之外,传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。例如,以太网无法接收大于1500字节的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小的数据片,同时对每一数据片安排一序列号,以便数据到达接收方节点的传输层时,能以正确的顺序重组。该过程即被称为排序。工作在传输层的一种服务是TCP/IP协议套中的TCP(传输控制协议),另一项传输层服务是IPX/SPX协议集的SPX(序列包交换)。会话层:负责在网络中的两节点之间建立和维持通信。会话层的功能包括:建立通信链接,保持会话过程通信链接的畅通,同步两个节点之间的对话,决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。你可能常常听到有人把会话层称作网络通信的“交通警察”。当通过拨号向你的ISP(因特网服务提供商)请求连接到因特网时,ISP服务器上的会话层向你与你的PC客户机上的会话层进行协商连接。若你的电话线偶然从墙上插孔脱落时,你终端机上的会话层将检测到连接中断并重新发起连接。会话层通过决定节点通信的优先级和通信时间的长短来设置通信期限表示层:应用程序和网络之间的翻译官,在表示层,数据将按照网络能理解的方案进行格式化;这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。表示层管理数据的解密与加密,如系统口令的处理。例如:在Internet上查询你银行账户,使用的即是一种安全连接。你的账户数据在发送前被加密,在网络的另一端,表示层将对接收到的数据解密。除此之外,表示层协议还对图片和文件格式信息进行解码和编码。应用层:负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务。术语“应用层”并不是指运行在网络上的某个特别应用程序,应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。OSI七层参考模型的各个层次的划分遵循下列原则:1、同一层中的各网络节点都有相同的层次结构,具有同样的功能。2、同一节点内相邻层之间通过接口(可以是逻辑接口)进行通信。3、七层结构中的每一层使用下一层提供的服务,并且向其上层提供服务。4、不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。第一层:物理层(PhysicalLayer),规定通信设备的机械的、电气的、功能的和过程的特性,用以建立、维护和拆除物理链路连接。具体地讲,机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等;电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等;功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义,即定义了DTE和DCE之间各个线路的功能;规程特性定义了利用信号线进行bit流传输的一组操作规程,是指在物理连接的建立、维护、交换信息是,DTE和DCE双放在各电路上的动作系列。在这一层,数据的单位称为比特(bit)。属于物理层定义的典型规范代表包括:EIA/TIARS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ-45等。第二层:数据链路层(DataLinkLayer):在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻结点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧(Frame)在信道上无差错的传输,并进行各电路上的动作系列。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。在这一层,数据的单位称为帧(frame)。数据链路层协议的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。第三层是网络层在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点,确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包,包中封装有网络层包头,其中
本文标题:网络通讯协议
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