計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用第9章internet原理及應(yīng)(已修改)
2025-05-28 16:39 本頁(yè)面
【正文】 第 9章 Inter原理及應(yīng)用 Inter的通行證 TCP/IP協(xié)議 TCP/IP基本概念及協(xié)議集 協(xié)議是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備以何種方式交換信息的一系列規(guī)定的組合。 ISO制定的一系列網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是對(duì)這些不同網(wǎng)絡(luò)層次的行為規(guī)范，其中作為規(guī)范 Inter行為的協(xié)議就是 TCP/IP協(xié)議。 TCP/IP作為 Inter的協(xié)議集，已成為 Inter的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用最為廣泛。 TCP/IP協(xié)議集包括有多種協(xié)議 : TCP/IP各層功能與協(xié)議 ? TCP/IP的層次模型只有 4層，它們分別是：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò) 接口層。 ? 從某種角度講， OSI模型是獨(dú)立完成特定任務(wù)，而TCP/IP協(xié)議是在完成自身任務(wù)時(shí)，會(huì)需要它下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 接口層 它對(duì)應(yīng)于 OSI參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，負(fù)責(zé)接收 IP數(shù)據(jù)包并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，或者從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽出 IP數(shù)據(jù)包，再交給 IP層。 網(wǎng)際層對(duì)應(yīng)與 OSI參考模型中的網(wǎng)絡(luò)層，它定義了 IP地址格式，使得不同應(yīng)用類(lèi)型的數(shù)據(jù)能在 Inter上傳輸。 網(wǎng)際層負(fù)責(zé)基本的數(shù)據(jù)包傳輸功能，讓每一個(gè)數(shù)據(jù)包都能夠到達(dá)目的主機(jī)。 網(wǎng)絡(luò)層的另一個(gè)重要服務(wù)是在互相獨(dú)立的局域網(wǎng)上建立互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，即 IP地址通過(guò)路由器傳到另一網(wǎng)絡(luò) 。 這一層中包含有 4個(gè)重要的協(xié)議，分別是：網(wǎng)際協(xié)議 IP、互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議 ICMP、地址解析協(xié)議 ARP、反向地址解析協(xié)議 RARP。 （ 1）網(wǎng)際協(xié)議 IP IP協(xié)議負(fù)責(zé)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)報(bào)并向傳輸層提供服務(wù)。將數(shù)據(jù)封裝為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)，并交給數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議通過(guò)局域網(wǎng)傳送。 （ 2）互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議 ICMP ICMP協(xié)議傳送各種信息，包括與包交付有關(guān)的錯(cuò)誤報(bào)告。 ICMP數(shù)據(jù)報(bào)通過(guò) IP傳送，因此，它在功能上屬于網(wǎng)絡(luò)第三層。 ICMP用于在 IP主機(jī)、路由器之間傳遞控制消息。 （ 3）地址解析協(xié)議 ARP （ 4）反向地址解析協(xié)議 RARP TCP/IP 在這一層對(duì)應(yīng)于 OSI參考模型中的傳輸層。傳輸層的功能主要是提供應(yīng)用程序間的通信，常稱(chēng)為端對(duì)端的通信。 傳輸層提供了兩個(gè)主要的協(xié)議：傳輸控制協(xié)議(TCP)和用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 (UDP)。 （ 1）傳輸控制協(xié)議 TCP TCP協(xié)議應(yīng)于 OSI模型的傳輸層，在 IP協(xié)議的基礎(chǔ)上提供一種端到端的面向連接的可靠數(shù)據(jù)流服務(wù)，TCP連接的建立采用“三次握手”的機(jī)制。 我可以連接到你嗎 ？ 當(dāng)然可以 那我就不客氣了 圖 92 TCP連接的三次握手過(guò)程 （ 2）用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 UDP UDP協(xié)議是對(duì) IP協(xié)議組的擴(kuò)充，它增加了一種可以讓發(fā)送方區(qū)分一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的多個(gè)接收者的機(jī)制。 UDP是依靠 IP協(xié)議來(lái)傳送報(bào)文的，因而它的服務(wù)和 IP一樣是不可靠的。 UDP提供的是非連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，因此，UDP無(wú)法保證任何數(shù)據(jù)報(bào)的傳遞和驗(yàn)證。 UDP和TCP傳遞數(shù)據(jù)的差異類(lèi)似于電話(huà)和明信片之間的差異。 UDP協(xié)議 TCP協(xié)議 無(wú)連接的服務(wù)；在主機(jī)之 間不建立會(huì)話(huà)。 面向連接的服務(wù)；在主機(jī)之間建立會(huì)話(huà)。 UDP不能確保或承認(rèn)數(shù)據(jù)傳遞或序列化數(shù)據(jù)。 TCP 通過(guò)確認(rèn)和按順序傳遞數(shù)據(jù)來(lái)確保數(shù)據(jù)的傳遞。 使用 UDP 的程序負(fù)責(zé)提供傳輸數(shù)據(jù)所需的可靠性。 使用 TCP 的程序能確保可靠的數(shù)據(jù)傳輸。 UDP快速，具有低開(kāi)銷(xiāo)要求，并支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信。 TCP 比較慢，有更高的開(kāi)銷(xiāo)要求，而且只支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。 UDP 和 TCP 都使用端口標(biāo)識(shí)每個(gè) TCP/IP 程序的通信。 UDP和 TCP傳遞數(shù)據(jù)的比較： TCP/IP的應(yīng)用層是最高層，它是所有用戶(hù)所面向的應(yīng)用程序的統(tǒng)稱(chēng)，也就是應(yīng)用程序用來(lái)交換信息的一層，對(duì)應(yīng)于 OSI參考模型中的會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層。 TCP/IP的應(yīng)用層定義了大量的 TCP/IP協(xié)議，包括：文件傳輸 FTP、遠(yuǎn)程登錄 Tel、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議 SMTP、域名服務(wù) DNS、超文本傳輸協(xié)議HTTP等。當(dāng)然，呈現(xiàn)給用戶(hù)的是軟件構(gòu)筑的圖形化操作界面，而實(shí)際后臺(tái)運(yùn)行的是上述協(xié)議。 服務(wù)端口與通信協(xié)議 IP協(xié)議是 TCP/IP的核心，也是網(wǎng)絡(luò)層中最重要的協(xié)議。IP協(xié)議的基本功能是提供無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳送服務(wù)和數(shù)據(jù)報(bào)路由選擇服務(wù)，但不保證服務(wù)的可靠性。 概括地講， IP協(xié)議提供以下幾項(xiàng)功能： （ 1） IP地址尋址 指出發(fā)送和接收 IP數(shù)據(jù)報(bào)的源 IP地址及目的 IP地址。 （ 2） IP數(shù)據(jù)報(bào)的分段和重組 不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的最大長(zhǎng)度（ MTU）不一樣， IP協(xié)議要對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分段封裝，使得很大的 IP數(shù)據(jù)報(bào)能以較小的分組在網(wǎng)上傳輸。 （ 3） IP數(shù)據(jù)報(bào)的路由轉(zhuǎn)發(fā) ? 根據(jù) IP數(shù)據(jù)報(bào)中接收方的目的 IP地址，確定是本網(wǎng)傳送還是跨網(wǎng)傳送。若目的主機(jī)在本網(wǎng)中，可在本網(wǎng)中將數(shù)據(jù)報(bào)傳給目的主機(jī)；若目的主機(jī)在別的網(wǎng)絡(luò)中，則通過(guò)路由器將數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)或下一個(gè)路由器，直至轉(zhuǎn)發(fā)到目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)。 TCP協(xié)議負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)包查序并檢查錯(cuò)誤，同時(shí)實(shí)現(xiàn)虛電路間的連接。 TCP數(shù)據(jù)包中包含序號(hào)和確認(rèn)，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
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