【正文】 END（ 0xc0）的特殊字符結(jié)束。有興趣的讀者請參閱 RFC 893以及文獻 [Leffler et al. 1989]的 。 TCP 數(shù)據(jù)報的長度是 512字節(jié)的整數(shù)倍，正好可以 用內(nèi)核中的頁表來處理。 圖 IEEE （ RFC 1042）和以太網(wǎng)的封裝格式（ RFC 894） 尾部封裝 RFC 893[Leffler and Karels 1984]描述了另一種用于以太網(wǎng)的封裝格式，稱作尾部封裝（ trailer encapsulation）。 38字節(jié)，而對于以太網(wǎng)，則要求最少要有 46字節(jié)。再接下來的 2個字節(jié)類型字段和以太網(wǎng)幀格式一樣。 在以太網(wǎng)幀格式中，類型字段之后就是數(shù)據(jù)，而在 802幀格式中，跟隨在后面的是 3字節(jié)的 LLC和 5字節(jié)的 SNAP。在 802標準定義的幀格式中，長度字段是指它后續(xù)數(shù)據(jù)的字節(jié)長度，但不包括 CRC檢驗碼。（ 16 bit的地址，但一般是 48 bit地址。 最常使用的封裝格式是 RFC 894定義的格式。主機需求 RFC要求每臺 Inter主機都與一個 10Mbit/s的以太網(wǎng)電纜相連接： 1. 必須能發(fā)送和接收采用 RFC 894（以太網(wǎng)）封裝格式的分組。這三者的共同特性由 ，那就是 802網(wǎng)絡共有的邏輯鏈路控制（ LLC）。它是當今 TCP/IP采用的主要的局域網(wǎng)技術(shù)。以太網(wǎng)和 SLIP是本書中大多數(shù)例子使用的鏈路層。 用匿名 FTP從主機 aboutinternic/informationabouttheinternic。） 獲取一份主機需求 RFC拷貝 [Braden 1989a]，閱讀有關(guān)應用于 TCP/IP協(xié)議族每一層的穩(wěn)健性原則。畫一坐標系，橫坐標代表年，縱坐標代表網(wǎng)絡總數(shù)的對數(shù)值。服務器使用眾所周知的端口號，而客戶使用臨時設定的端口號。第一個字母大寫的 Inter是指分布在世界各地的大型互連網(wǎng)，其中包括 1萬多個網(wǎng)絡和超過 100萬臺主機。 TCP/IP協(xié)議族分為四層：鏈路層，網(wǎng)絡層，運輸層和應用層，每一層各有不同的責任。這里列出來的只是本書中將要用到的系統(tǒng)。例如，右下方的系統(tǒng)有一個完整的名字 : ， 其 IP 地址是： 。 在這個圖中（作者的子網(wǎng)），大多數(shù)的例子都運行在下面四個系統(tǒng)中。所有關(guān)于 socket和 TLI的編程細節(jié)請參閱文獻 [Stevens 1990]。后者起初是由 ATamp。這些系統(tǒng)有很多共同之處，經(jīng)常包含相同的錯誤。它的源代碼是許多其他實現(xiàn)的 基礎(chǔ)。而 Inter指的是世界范圍內(nèi)通過 TCP/IP互相通信的所有主機集合（超過 100萬臺）。 圖 大多數(shù)實現(xiàn)都提供的標準的簡單服務 互連網(wǎng) 在圖 ，我們列舉了一個由兩個網(wǎng)絡組成的互連網(wǎng)－一個以太網(wǎng)和一個令牌環(huán)網(wǎng)。 daytime 13 13 867 服務器以可讀形式返回時間和日期。NCP 是單工的，不是全雙工的，因此每個應用程序需要兩個連接，需預留一對奇數(shù)和偶數(shù)端口號。圖 。 4．路由器需求 RFC，目前正式版是 RFC 1009[Braden and Postel 1987]，但一個新版已接近完成 [Aknqyust 1993]。如果要查看有關(guān)協(xié)議更詳細的細節(jié)內(nèi)容，它們通常是一個入口點。請一定隨時查看最新版本。這個 RFC描述了各種 Inter協(xié)議的標準化現(xiàn)狀。至本書出版時為止，最新 RFC的編號是 1340 [Reynolds and Postel 1992]。 所有的 RFC都可以通過電子郵件或用 FTP 從 Inter上免 費獲取。 RFC 所有關(guān)于 Inter的正式標準都以 RFC（ Request for Comment）文檔出版。為幫助 IETF主席，又成立了 Inter工程指導小組（ IESG： Inter Engineering Steering Group）。它由國際上來自不同專業(yè)的 15個志愿者組成，其職能是負責 Inter標準的最后編輯和技術(shù)審核。 這些端口號介于 1到 1023之間，一些應用程序（如有名的 Rlogin， ）將它作為客戶與服務器之間身份認證的一部分。在 節(jié)中，我們將詳細描述系統(tǒng)管 理員如何對配置選項進行修改以改變這些缺省項。大于 5000的端口號是為其他服務器預留的（ Inter上并不常用的服務 )。 客戶端通常對它所使用的端口號并不關(guān)心，只需保證該端口號在本機上是唯一的就可以了。 Inter擴展服務與 Unix特定服務之間的一個差別就是 Tel和 Rlogin。這些人們所熟知的端口號由 Inter端口號分配機構(gòu)（ Inter Assigned Numbers Authority, IANA）來管理。 端口號 我們前面已經(jīng)指出過， TCP和 UDP 采用 16比特的端口號來識別應用程序。如果操作系統(tǒng)允許多任務，那么就可以同時為多個客戶同時服務。處理結(jié)束后，終止這個新服務器。 相應地，并發(fā)型服務器采用以下步驟： C1. 等待一個客戶請求的到來 C2. 啟動一個新的服務器來處理這個客戶的請求。 I3. 發(fā)送響應給發(fā)送請求的客戶。 客戶服務器模型 大 部分網(wǎng)絡應用程序在編寫時都假設一端是客戶，另一端是服務器，其目的是為了讓服務器為客戶提供一些特定的服務。 對于 ARP 和 RARP我們也遇到類似的難題。這個過程稱作分用，圖 。 網(wǎng)絡接口分別要發(fā)送和接收 IP， ARP 和 RARP 數(shù)據(jù)，因此也必須在以太網(wǎng)的幀首部中加入某種形式的標識，以指明生成數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡層協(xié)議。 類似地，許多應用程序都可以使用 TCP 或 UDP來傳送數(shù)據(jù)。唯一的不同是 UDP 傳給 IP 的信息單元稱作 UDP數(shù)據(jù)報（ UDP datagram），而且 UDP 的首部長為 8字節(jié)。 更準確地說，圖 IP和網(wǎng)絡接口層之間傳送的數(shù)據(jù)單元應該是分組（ packet）。我們將在 到最小長度的數(shù)據(jù)幀，在 。通過以太網(wǎng)傳輸?shù)谋忍亓鞣Q作幀 (frame)。 封裝 當應用程序用 TCP傳送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)被送入?yún)f(xié)議棧中，然后逐個通過每一層直到被當作一串比特 流送入網(wǎng)絡。 現(xiàn)在，我們必須理解，任何應用程序都可以調(diào)用一個標準的庫函數(shù)來查看給定名字的主機的 IP 地址。圖 特殊的 IP 地址：主機號和網(wǎng)絡號為全 0或全 1。有關(guān) InterNIC的其他信息參見習題 。 （下面是原書 ①的譯文） Inter注冊服務 (IP 地址和 DNS域名 )過 去由 NIC來負責，其網(wǎng)絡地址是 。 由于互連網(wǎng)上的每個接口必須有一個唯一的 IP地址，因此必須要有一個管理機構(gòu)為接入互連網(wǎng)的網(wǎng)絡分配 IP 地址。例如，作者的系統(tǒng)就是一個 B類地址，它表示為： 。Inter地址并不采用平面形式的地址空間，如 1， 2， 3等。 ARP（地址解析協(xié)議）和 RARP（逆地址解析協(xié)議）是某些網(wǎng)絡接口（如以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)）使用的特殊協(xié)議，用來轉(zhuǎn)換 IP層和網(wǎng)絡接口層使用的地址。我們將分析兩個流行的診斷工具， Ping和 Traceroute（第 7章和第 8章），它們都使用了 ICMP。 ICMP 是 IP 協(xié)議的附屬協(xié)議。（一些較老的路由選擇協(xié)議就是以這種方式來實現(xiàn)的。 IP 是網(wǎng)絡層上的主要協(xié)議，同時被 TCP和 UDP使用。一個數(shù)據(jù)報是指從發(fā)送方傳輸?shù)浇邮辗降囊粋€信息單元（例如，發(fā)送方指定的一定字節(jié)數(shù)的信息）。本書第 17章到第 22章將詳細討論 TCP的內(nèi)部操作細節(jié)。 TCP/IP 的分層 在 TCP/IP 協(xié)議組件中，有很多種協(xié)議。網(wǎng)橋是在鏈路層上對網(wǎng)絡進行互連，而路由器則是在網(wǎng)絡層上對網(wǎng)絡進行互連。雖然這一點在圖 絡組成的互連網(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，它們通過路由器進行互連。大多數(shù)的 TCP/IP實現(xiàn)也允許一個多接口主機來擔當路由器的功能，但是主機為此必須進行特殊的配置。 從定義上看，一個路由器具有兩個或多個網(wǎng)絡接口層（因為它連接了兩個或多個網(wǎng)絡）。也就是說，它只是盡可能快地把分組從源結(jié)點送到目的結(jié)點，但是并不提供任何可靠性保證。應用層和運輸層使用端到端（ endtoend）協(xié)議?，F(xiàn)在網(wǎng)關(guān)這個術(shù)語只用來表示應用層網(wǎng)關(guān)：一個連接兩種不同協(xié)議組件的進程（例如， TCP/IP和 IBM的 SNA），它為某個特定的應用程序服務（常常是電子郵件或文件傳輸）。它是一種特殊的用于網(wǎng)絡互連的硬件盒。隨著這樣的發(fā)展，到了90年代，我們又逐漸認識到這種由單個網(wǎng)絡構(gòu)成的新的更大的“島嶼”同樣沒有太大的意義。 網(wǎng)絡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(jié)（以太網(wǎng)，令牌環(huán)網(wǎng)等），而后者處理某個特定的用戶應用程序（ FTP， Tel等）。 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)絡層協(xié)議，而以太網(wǎng)協(xié)議則應用于鏈路層上。 在圖 ，頂層與下三層之間還有另一個關(guān)鍵的不同之處。 在同一層上，雙方都有對應的一個或多個協(xié)議進行通信。 圖 局域網(wǎng)上運行 FTP 的兩臺主機 這里，我們列舉了一個 FTP客戶程序和另一個 FTP服務器程序。 FTP 文件傳輸協(xié)議 這兩種運輸層協(xié)議分別在不同的應用程序中有不同的用途，這一點我們將在后面看到。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(jié)。 3. 運輸層主要為兩臺主機上的應用程序提供端到端的通信。 圖 TCP/IP 協(xié)議組件的四個層次 每一層負責不同的 功能： 1. 鏈路層，有時也稱作數(shù)據(jù)鏈路層或網(wǎng)絡接口層，通常包括操作系統(tǒng)中的設備驅(qū)動程序和計算機中對應的網(wǎng)絡接口卡。如果讀者要從歷史的角度了解有關(guān) TCP/IP 的早期發(fā)展情況，請參考文獻 [Lynch 1993]。 TCP/IP起源于 60年代末美國政府資助的一個分組交換網(wǎng)絡研究項目，到現(xiàn)在 90年代已發(fā)展成為計算機之間最常應用的組網(wǎng)形式。這一點很讓人感到吃驚，因為它的作用已遠遠超出了起初的設想。 本章主要對 TCP/IP協(xié)議組件進行概述，其目的是為本書其余章節(jié)提供充分的背景知識。 TCP/IP通常被認為是一個四層協(xié)議系統(tǒng)，如圖 。在 TCP/IP協(xié)議組件中，網(wǎng)絡層協(xié)議包括 IP 協(xié)議（網(wǎng)際協(xié)議）， ICMP協(xié)議（ Inter互連網(wǎng)控制報文協(xié)議），以及 IGMP 協(xié)議（ Inter組管理協(xié)議）。它所做的工作包括把應用程序交給它的數(shù)據(jù)分成合適的小塊交給下面的網(wǎng)絡層，確認接收到的分組，設置發(fā)送最后確認分組的超時時鐘等。任何必需的可靠性必須由應用層來提供。 Tel 遠程登錄 假設我們在一個局域網(wǎng)（ LAN）如以太網(wǎng)中有兩臺主機，二者都運行 FTP協(xié)議，圖 列出了該過程所涉及到的所有協(xié)議。在遠程登錄應用程序 Tel中，為客戶提供的服務是登錄到服務器主機上。盡管這不是必需的，但通常都是這樣處理的，例如 UNIX操作系統(tǒng)。 我們在圖 。（該協(xié)議組件的另一個名字是 Inter協(xié)議族 (Inter Protocol Suite)。 在 80年代，網(wǎng)絡不斷增長的原因之一是大家都意識到只有一臺孤立的計算機構(gòu)成的“孤島”沒有太大意義，于是就把這些孤立的系統(tǒng)組在一起形成網(wǎng)絡。 構(gòu)造互連網(wǎng)最簡單的方法是把兩個或多個網(wǎng)絡通過路由器進行連接。 從歷史上說，這些盒子稱作網(wǎng)關(guān)（ gateways），在很多 TCP/IP 文獻中都使用這個術(shù)語。 在圖 ，我們可以劃分出端系統(tǒng)（ end system）（兩邊的兩臺主機）和中間系統(tǒng)（ intermediate system）（中間的路由器）。 圖 通過路由器連接的兩個網(wǎng)絡 在 TCP/IP協(xié)議組件中，網(wǎng)絡層 IP 提供的是一種不可靠的服務。由此可見，運輸層和網(wǎng)絡層分別負責不同的功能。同樣，路由器并不一定指那種在互連網(wǎng)中用來轉(zhuǎn)發(fā)分組的特殊硬件盒。 互連網(wǎng)的目標之一是在應用程序中隱藏所有的 物理細節(jié)。 連接網(wǎng)絡的另一個途徑是使用網(wǎng)橋。文獻[Perlman 1992]的第 12章對路由器和網(wǎng)橋進行了比較。 雖然 TCP 使用不可靠的 IP服務，但它卻提供一種可靠的運輸層服務。 UDP 為應用程序發(fā)送和接收數(shù)據(jù)報。 SNMP（簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議）也使用了 UDP協(xié)議，但是由于它還要處理許多其他的協(xié)議，因此本書把它留到第 25章再進行討論。這是很少見的，但也是可能的。第 9章和第 10章討論 IP 如何進行路由選擇。盡管 ICMP主要被 IP使用，但應用程序也有可能訪問它。我們在第12章中描述廣播（把一個 UDP數(shù)據(jù)報發(fā)送到某個指定網(wǎng)絡上的所有主機）和多點傳送的一般特性，然后在第 13章中對 IGMP 協(xié)議本身進行描述。 IP 地址長 32 bit。這種表示方法稱作“點分十進制表示法”（ dotted decimal notation）。 圖 址 圖 各類 IP 地址的范圍 需要再次指出的是，多接口主機具有多個 IP 地址，其中每個接口都對應一個 IP 地址。主機號的分配由系統(tǒng)管理員來負責。 事實上 InterNIC有三部分組成：注冊服務（ ），目錄和數(shù)