【文章內(nèi)容簡介】 et的計算機進行的信息交換和傳輸都需要采用該協(xié)議。而且，在Windows 2000 Server系統(tǒng)下實現(xiàn)和其他操作系統(tǒng)的連接與通信，以及配置各種專門功能的服務(wù)器（例如，配置DNS服務(wù)器、DHCP服務(wù)器以及實現(xiàn)與Netware或UNIX系統(tǒng)的連接）的過程中，TCP/IP是使用最頻繁的一個網(wǎng)絡(luò)組件。因此，在所有的網(wǎng)絡(luò)組件中我們選擇該協(xié)議進行專門介紹。TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)中使用的基于軟件的通信協(xié)議，包括傳輸控制協(xié)議（TransmissionControl Protocol簡稱TCP）和網(wǎng)際協(xié)議（Internet Protocol簡稱IP）。TCP/IP是普通使用的網(wǎng)絡(luò)互連的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可使不同環(huán)境下不同節(jié)點之間進行彼此通信，是連入Internet的所有計算機在網(wǎng)絡(luò)上進行各種信息交換和傳輸所必須采用的協(xié)議，也是Windows NT、Windows 2000Server、NetWare及UNIX互連所采用的協(xié)議。TCP/IP實際上是一種層次型協(xié)議，是一組協(xié)議的代名詞，它的內(nèi)部包含許多其他的協(xié)議，組成了TCP/IP協(xié)議組。在Windows 2000 Server里，TCP／IP包含以下幾方面：▲IP協(xié)議。▲文件傳輸協(xié)議(FTP)?！唵尉W(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)?！鳷CP／IP網(wǎng)絡(luò)打印?！鴦討B(tài)主機配置協(xié)議(DHCP)?！蛎?wù)(DNS)?！鳷CP／IP實用程序。為了便于用戶理解TCP/IP的分層模式，下圖給出了TCP/IP與ISO7498中的OSI協(xié)議的對照圖。應(yīng)用層 Application Layer應(yīng)用層 Application Layer表示層 Present Layer會話層 Semission Layer傳輸層 Transport Layer傳輸層 Transport Layer網(wǎng)絡(luò)層 Internet Layer網(wǎng)絡(luò)層 Internet Layer數(shù)據(jù)鏈路層 Data Link Layer網(wǎng)絡(luò)接口層 Network Access Layer物理層 Physical Layer網(wǎng)絡(luò)接口層：在模型的最底層是網(wǎng)絡(luò)接口層。本層負(fù)責(zé)將幀放入線路或從線路中取下幀。Internet層：Internet協(xié)議將數(shù)據(jù)包封裝成Internet數(shù)據(jù)包并運行必要的路由算法。傳輸層：傳輸協(xié)議在計算機之間提供通信會話。數(shù)據(jù)投遞要求的方法決定了傳輸協(xié)議。應(yīng)用層：在模型的頂部是應(yīng)用層。本層是應(yīng)用程序進入網(wǎng)絡(luò)的通道。在應(yīng)用層有許多TCP/IP工具和服務(wù)，如：FTP、Telnet、SNMP、DNS等等。該層為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供了兩個接口：Windows Sockets和NetBIOS。在TCP/IP協(xié)議的分組中，第一層是協(xié)議實現(xiàn)的基礎(chǔ)，包含Ethernet和Token Ring等各種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。IP提供了專門的功能，解決與各種網(wǎng)絡(luò)物理地址的轉(zhuǎn)換。而第二層包含四個主要的協(xié)議：IP、ICMP、ARP和RARP。它將多個網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一個Internet網(wǎng)，通過Internet網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)報，提供可靠的無連接報文分組傳送服務(wù)，并能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯地址(即IP地址)與物理地址的相互轉(zhuǎn)換。其中第三層包含兩個主要的協(xié)議：TCP和UDP。在IP協(xié)議的基礎(chǔ)上，提供可靠的面向連接的服務(wù)，并使發(fā)送方能區(qū)分一臺計算機上的多個接收者，從而實現(xiàn)兩個用戶進程之間傳遞數(shù)據(jù)報。最后第四層則定義了各種機型上主要采用的協(xié)議：FTP、Telnet、DNS、SMTP等。它提供遠程訪問服務(wù)，使用戶可以在本地機器和遠程機器間進行有關(guān)文件的操作和郵件傳輸，并能將名稱解析成IP地址。為進一步深入了解TCP/IP協(xié)議的層次模型，下面給出TCP/IP協(xié)議本身的分層模型圖，如下圖所示。源主機中向下箭頭所示，數(shù)據(jù)單元被傳到傳輸層協(xié)議。該層進行一系列操作，把一個標(biāo)題傳輸給它UDP上，這個數(shù)據(jù)單元現(xiàn)在被稱為一個段。傳輸層將這個段向下傳遞給網(wǎng)絡(luò)層，也稱為IP層的網(wǎng)絡(luò)層，再進行規(guī)定的操作并加上一個標(biāo)題，然后把這個稱為IP數(shù)據(jù)報的單元向下傳給數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層將一個標(biāo)題和一個報尾附加到該IP數(shù)據(jù)報上，形成網(wǎng)絡(luò)幀。然后，物理層把這個網(wǎng)絡(luò)幀發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。通過網(wǎng)絡(luò)硬件傳送到目的主機的物理層。目的主機在相應(yīng)層中把標(biāo)題去掉，拆開單元，各層用標(biāo)題來決定必須要采取的行動。最后，目的主機獲得發(fā)送的數(shù)據(jù)單元。在TCP/IP協(xié)議分層模型中還存在兩個重要的邊界：協(xié)議地址邊界與操作系統(tǒng)邊界。其中協(xié)議地址邊界在TCP/IP協(xié)議中存在兩個地址：IP邏輯地址和物理地址。它們所使用的層次有一定的界限，網(wǎng)絡(luò)層及其以上的層次軟件使用IP邏輯地址，而數(shù)據(jù)鏈路層及物理層則使用物理地址。而不同的TCP/IP實現(xiàn)，操作系統(tǒng)的邊界可能也不同，一般采用的邊界在應(yīng)用層與傳輸層之間。即應(yīng)用層為用戶應(yīng)用軟件，而傳輸層及其以下各層則運行操作系統(tǒng)內(nèi)部軟件。下圖列出了兩大邊界在TCP/IP分層模型中的對應(yīng)關(guān)系。TCP與UDP區(qū)別TCP（Transmission Control Protocol）：為典型的傳輸大量數(shù)據(jù)或需要接收數(shù)據(jù)許可的應(yīng)用程序提供連接定向和可靠的通信。UDP（User Datagram Protocol）：提供無連接的通信，并不保證數(shù)據(jù)包被發(fā)送到。典型的即時傳輸少量數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序使用UDP。應(yīng)該說可靠的發(fā)送是應(yīng)用程序的責(zé)任。TCPUDP面向連接無連接傳輸大量數(shù)據(jù)即時傳輸少量數(shù)據(jù)可靠的不可靠的由于傳輸方法不同，TCP數(shù)據(jù)包與UDP數(shù)據(jù)包是不一樣的。但兩者都是基于端口進行通信。IP地址類型TCP/IP協(xié)議中采用兩種地址：物理地址和網(wǎng)際地址。由于物理地址的長度、格式等是物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一部分，所以物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不同，物理地址也必然不相同。為了統(tǒng)一異種網(wǎng)的地址，TCP/IP協(xié)議引入了IP地址，即網(wǎng)際地址。它是一種層次型地址，攜帶關(guān)于對象位置的信息。TCP/IP協(xié)議用32位地址標(biāo)識主機所在網(wǎng)絡(luò)中的位置。IP地址格式如圖所示。在32位地址中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址及主機地址所占的位數(shù)不同，IP地址可分為5類，下圖列出了5類IP地址的結(jié)構(gòu)。A類地址：由于其網(wǎng)絡(luò)地址所占位數(shù)少，而主機地址占位多，所以它適用于擁有大量主機的大型網(wǎng)絡(luò)。7位網(wǎng)絡(luò)地址表示A類網(wǎng)絡(luò)中最多可擁有127個網(wǎng)絡(luò)；24位主機地址表示A類網(wǎng)絡(luò)中最多可容納223個2臺主機。B類地址：由于其網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址分別占14位和16位，所以它適用于中型網(wǎng)。14位網(wǎng)絡(luò)地址表示B類網(wǎng)絡(luò)中最多可擁有213個2個網(wǎng)絡(luò)，而16位主機地址表示每個B類網(wǎng)絡(luò)中最多可容納215個2臺主機。C類地址：由于其網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址分別占21位和8位，所以它適用于小型網(wǎng)。21位網(wǎng)絡(luò)地址表示C類網(wǎng)絡(luò)中最多可擁有220個2個網(wǎng)絡(luò)，而8位主機地址則表示每個C類網(wǎng)絡(luò)中最多可容納27個2臺主機。D類地址：用于多目傳輸，是一種比廣播地址稍弱的形式，支持多目傳輸技術(shù)。E類地址：用于將來的擴展之用。除了以上5類IP地址外，還有幾種具有特殊意義的地址：廣播地址：TCP/IP協(xié)議規(guī)定，主機地址各位均為“1”的IP地址用于廣播之用。所以又稱為廣播地址。廣播地址的應(yīng)用代表同時向網(wǎng)絡(luò)中的所有主機發(fā)送消息。廣播地址本身，根據(jù)廣播的范圍不同，又可細(xì)分為直接廣播地址和有限廣播地址。1)直接廣播地址：32位IP地址中給定的網(wǎng)絡(luò)地址，直接對給定的網(wǎng)絡(luò)進行廣播發(fā)送。這種地址直觀，但必須知道信宿網(wǎng)絡(luò)地址。2)有限廣播地址：32位IP地址均為“1”，表示向源主機所在的網(wǎng)絡(luò)進行廣播發(fā)送，即本網(wǎng)廣播，它不需要知道網(wǎng)絡(luò)地址?！?”地址：TCP/IP協(xié)議規(guī)定，32位IP地址中網(wǎng)絡(luò)地址均為“0”的地址，表示本地網(wǎng)絡(luò)。回送地址：用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本地機進程間通信的地址，是網(wǎng)絡(luò)地址為“11111110”的地址。無論什么程序，只要采用回送地址發(fā)送數(shù)據(jù)，TCP/IP協(xié)議軟件立即返回它，不進行任何網(wǎng)絡(luò)的傳送。在協(xié)議軟件中，IP地址是以32位二進制形式表示的，但對于用戶來說，不夠直觀。在TCP/IP協(xié)議中，又采用“點分十進制”表示法，即用4個十進制整數(shù)，每個整數(shù)對應(yīng)一個字節(jié)，整數(shù)與整數(shù)之間以小數(shù)點“.”為分隔符的表示方法。例如：。對應(yīng)上面的IP地址類型，如果用“點分十進制”表示，則應(yīng)如圖所示。除了“點分十進制”表示法在TCP/IP協(xié)議面向用戶的文檔中使用之外，還有對于用戶更為直觀的方法，即TCP/IP協(xié)議所提供的域名服務(wù)（DNS）。子網(wǎng)掩碼TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：每一個使用子網(wǎng)的網(wǎng)點都選擇一個除IP地址外的32位的位模式。位模式中的某位置為1，則對應(yīng)IP地址中的某位為網(wǎng)絡(luò)地址中的一位；位模式中的某位置為0，則對應(yīng)IP地址中的某位為主機地址中的一位。這種位模式稱作子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼的最大用途是讓TCP/IP協(xié)議能夠快速判斷兩個IP地址是否屬于同一個子網(wǎng)。子網(wǎng)掩碼可以用來判斷尋徑算法條件。例如下面的兩個IP地址：。對于該IP地址及子網(wǎng)掩碼，判斷尋徑算法條件的過程為：▲如果信宿IP地址和子網(wǎng)掩碼相對應(yīng)（例如上例），就把數(shù)據(jù)報發(fā)送到本地網(wǎng)絡(luò)上?！绻潘轎P地址和子網(wǎng)掩碼不對應(yīng)，就把數(shù)據(jù)報發(fā)送到和信宿IP地址相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)上。子網(wǎng)掩碼中的“1”和“0”并不是以字節(jié)為單位的，則表示該子網(wǎng)中有13位主機地址。子網(wǎng)掩碼一方面可以用來判斷兩個IP地址是否屬同一子網(wǎng)，另一方面也可以用來找出子網(wǎng)的地址。例如，則對應(yīng)的二進制表示分別為：▲十進制：二進制:▲十進制:二進制:子網(wǎng)掩碼：十進制：二進制：若判斷這兩個IP地址是否為同一子網(wǎng),其操作是將每個IP地址與子網(wǎng)掩碼進行按位與，如果所得的結(jié)果相同，則表示兩個IP地址屬于同一子網(wǎng)，否則表示兩個IP地址屬于不同子網(wǎng)。::所以，這兩個IP地址屬于同一子網(wǎng)。子網(wǎng)掩碼用于求子網(wǎng)地址時，也采用按位與運算。例如，為找到子網(wǎng)地址，可按如圖所示的方式進行運算。附，計算子網(wǎng)掩碼的相關(guān)知識一、利用子網(wǎng)數(shù)來計算在求子網(wǎng)掩碼之前必須先搞清楚要劃分的子網(wǎng)數(shù)目，以及每個子網(wǎng)內(nèi)的所需主機數(shù)目。1)將子網(wǎng)數(shù)目轉(zhuǎn)化為二進制來表示2)取得該二進制的位數(shù)，為 N3)取得該IP地址的類子網(wǎng)掩碼，將其主機地址部分的的前N位置 1 即得出該IP地址劃分子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼。：1)27=110112)該二進制為五位數(shù)，N = 53) 1，即為劃分成 27個子網(wǎng)的B類IP地址 。 二、利用主機數(shù)來計算1)將主機數(shù)目轉(zhuǎn)化為二進制來表示2)如果主機數(shù)小于或等于254（注意去掉保留的兩個IP地址），則取得該主機的二進制位數(shù)，為 N，這里肯定 N8。如果大于254，則 N8，這就是說主機地址將占據(jù)不止8位。3)，然后從后向前的將N位全部置為 0，即為子網(wǎng)掩碼值。如欲將B(c)，每個子網(wǎng)內(nèi)有主機700臺(17)：1) 700=10101111002)該二進制為十位數(shù)，N = 10(1001)3)，然后再從后向前將后10位置0，即為：。這就是該欲劃分成主機為700臺的B類IP地址 。子網(wǎng)掩碼是每個網(wǎng)管必須要掌握的基礎(chǔ)知識，只有掌握它，才能夠真正理解TCP/IP協(xié)議的設(shè)置。以下就來深入淺出地講解什么是子網(wǎng)掩碼。 IP地址的結(jié)構(gòu)要想理解什么是子網(wǎng)掩碼，就不能不了解IP地址的構(gòu)成。互聯(lián)網(wǎng)是由許多小型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，每個網(wǎng)絡(luò)上都有許多主機，這樣便構(gòu)成了一個有層次的結(jié)構(gòu)。IP地址在設(shè)計時就考慮到地址分配的層次特點，將每個IP地址都分割成網(wǎng)絡(luò)號和主機號兩部分，以便于IP地址的尋址操作。IP地址的網(wǎng)絡(luò)號和主機號各是多少位呢？如果不指定，就不知道哪些位是網(wǎng)絡(luò)號、哪些是主機號，這就需要通過子網(wǎng)掩碼來實現(xiàn)。什么是子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分。子網(wǎng)掩碼的設(shè)定必須遵循一定的規(guī)則。與IP地址相同，子網(wǎng)掩碼的長度也是32位，左邊是網(wǎng)絡(luò)位，用二進制數(shù)字“1”表示；右邊是主機位，用二進制數(shù)字“0”表示。附圖所示的就是IP地址為“”和子網(wǎng)掩碼為“”的二進制對照。其中，“1”有24個，代表與此相對應(yīng)的IP地址左邊24位是網(wǎng)絡(luò)號；“0”有8個，代表與此相對應(yīng)的IP地址右邊8位是主機號。這樣，子網(wǎng)掩碼就確定了一個IP地址的32位二進制數(shù)字中哪些是網(wǎng)絡(luò)號、哪些是主機號。這對于采用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)來說非常重要，只有通過子網(wǎng)掩碼，才能表明一臺主機所在的子網(wǎng)與其他子網(wǎng)的關(guān)系，使網(wǎng)絡(luò)正常工作。常用的子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼有數(shù)百種，這里只介紹最常用的兩種子網(wǎng)掩碼，它們分別是“”和“”。“”的網(wǎng)絡(luò)：最后面一個數(shù)字可以在0~255范圍內(nèi)任意變化，因此可以提供256個IP地址。但是實際可用的IP地址數(shù)量是2562，即254個，因為主機號不能全是“0”或全是“1”?！啊钡木W(wǎng)絡(luò)：后面兩個數(shù)字可以在0~255范圍內(nèi)任意變化，可以提供2552個IP地址。但是實際可用的IP地址數(shù)量是25522，即65023個。IP地址的子網(wǎng)掩碼設(shè)置不是任意的。如果將子網(wǎng)掩碼設(shè)置過大，也就是說子網(wǎng)范圍擴大，那么，根據(jù)子網(wǎng)尋徑規(guī)則，很可能發(fā)往和本地機不在同一子網(wǎng)內(nèi)的目的機的數(shù)據(jù)，會因為錯誤的判斷而認(rèn)為目的機是在同一子網(wǎng)內(nèi)，那么，數(shù)據(jù)包將在本子網(wǎng)內(nèi)循環(huán)，直到超時并拋棄，使數(shù)據(jù)不能正確到達目的機，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸錯誤；如果將子網(wǎng)掩碼設(shè)置得過小，那么就會將本來屬于同一子網(wǎng)內(nèi)的機器之間的通信當(dāng)做是跨子網(wǎng)傳輸，數(shù)據(jù)包都交給缺省網(wǎng)關(guān)處理，這樣勢必增加缺省網(wǎng)關(guān)的負(fù)擔(dān)，造成網(wǎng)絡(luò)效率下降。因此，子網(wǎng)掩碼應(yīng)該根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模進行設(shè)置。如果一個網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不超過254臺電腦，采用“”作為子網(wǎng)掩碼就可以了，現(xiàn)在大多數(shù)局域網(wǎng)都不會超過這個數(shù)字，因此“”是最常用的IP地址子網(wǎng)掩碼；筆者見到的最大規(guī)模的中小學(xué)校園網(wǎng)具有1500多臺電腦，這種規(guī)模的局域網(wǎng)可以使用“”。默認(rèn)子網(wǎng)掩碼在Windows 2000 Server中，如果給一個網(wǎng)卡指定IP地址，系統(tǒng)會自動填入一個默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼。這是Windows 2000 Server為了節(jié)省用戶輸入時間自動產(chǎn)生的子網(wǎng)掩碼。比如，局域網(wǎng)最常使用的IP地址“”默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼是“”。一般情況下，IP地址使用默認(rèn)子網(wǎng)掩碼就可以了。