【文章內(nèi)容簡介】 個任務(wù)就是要選擇合適的路由。在 TCP／ IP 協(xié)議組件中，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括 IP 協(xié)議 (網(wǎng)際協(xié)議 )， ARP(地址解析協(xié)議 )， RARP(逆地址解析協(xié)議 )， ICMP 協(xié)議 (Inter 控制報文協(xié)議 )以 及 IGMP 協(xié)議(Inter 組管理協(xié)議 )。 IP 是網(wǎng)絡(luò)層上的主要協(xié)議，同時被 TCP 和 UDP 使用。 TCP 和 UDP 的每組數(shù)據(jù)都通過端系統(tǒng)和每個中間路由器中的 IP 層在互聯(lián)網(wǎng)中找出最佳路由進行傳輸。 7 ICMP 是 IP 協(xié)議的附屬協(xié)議。 IP 層用它來與其他主機或路由器交換錯誤報文和其他控制信息。如兩個流行的診斷工具， Ping 和 Traceroute，它們都使用了 ICMP。 IGMP 是 Inter 組管理協(xié)議。它用來把一個 IP 數(shù)據(jù)報多播到多個主機。 ARP(地址解析協(xié)議 )和 RARP(逆地址解析協(xié)議 )是某些網(wǎng)絡(luò)接口 (如以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng) )使用的特殊協(xié)議，用來做 IP 地址和物理硬件 MAC 地址之間相互映射轉(zhuǎn)換的協(xié)議 。 4． 運輸層，主要為兩臺主機上的應(yīng)用進程提供端到端的通信。在 TCP／ IP 協(xié)議組件中，有兩 個互不相同的傳輸協(xié)議：面向連接的傳輸控制協(xié)議 TCP 和無連接的用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP。 TCP 為兩臺主機提供高可靠性的數(shù)據(jù)通信。它所做的工作包括把應(yīng)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(luò)層，確認接收到的分組，設(shè)置發(fā)送最后確認分組的超時時鐘等。由于運輸層提供可靠的端到端的通信，因此應(yīng)用層可以忽略所有 這些細節(jié)。 而另一方面， UDP 則為應(yīng)用層提供一種非常簡單的服務(wù)。它只是把稱作數(shù)據(jù)報的分組從一臺主機發(fā)送到另一臺主機，但并不保證該數(shù)據(jù)報能到達另一端。任何必需的可靠性必須由應(yīng)用層來提供。運輸層協(xié)議根據(jù)具體應(yīng)用的不同要求來選擇這兩種不同的運輸協(xié)議。運輸層向應(yīng)用層用戶屏蔽了下面通信子網(wǎng)的細節(jié)信息，它使應(yīng)用進程看見的就好像在兩 個運輸層實體之間有一條端到端的邏輯通信信道一樣。 5． 應(yīng)用層，應(yīng)用層是體系結(jié)構(gòu)中最高層。應(yīng)用層確定進程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需求 (這反映在用戶所產(chǎn)生的服務(wù)請求 )。應(yīng)用層不僅要求提供應(yīng)用進程所需要的信息交換和遠地操 作，而且還要作為互相作用的應(yīng)用進程的用戶代理，來完成一些為進行語義上有意義的信息交換所必須的功能。應(yīng)用層直接為用戶的 應(yīng)用進程提供服務(wù)。 圖 說明的是應(yīng)用進程的數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程中所經(jīng)歷的變化。假設(shè)兩個主機是直接相連的。 8 圖 數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程 假定計算機 1 的應(yīng)用進程 AP1 向計算機 2 的應(yīng)用進程 AP2 傳送數(shù) 據(jù)。 AP1 先將其數(shù)據(jù)交給 5 層 (應(yīng)用層 )。第 5 層加上必要的控制信息 H5 就變成了下一層的數(shù)據(jù)單元。第 4 層 (運 輸層 )收到這個數(shù)據(jù)單元，加上本層的控制信息 H4。再交給 第 3 層 (網(wǎng)絡(luò)層 )，成為第 3 層的數(shù)據(jù)單元。依次類推。不過到了第 2 層 (數(shù)據(jù)鏈路層 )后，控制信息分成兩部分，分別加 到本層數(shù)據(jù)單元的首部 (H2)和 尾部 (T2)，而第 1 層 (物理層 )由于是比特流的傳送，所以不再加上控制信息。 TCP 協(xié)議分析 TCP 提供一種面向連接的、可靠的字節(jié)流服務(wù)。面向連接意味著兩個使用 TCP 的應(yīng)用（通常是一個客戶和一個服務(wù)器）在彼此交換數(shù)據(jù)之前必須先 建立一個 TCP 連接。這一過程與打電話很相似，先撥號振鈴，等待對方摘機說“喂”，然后才說明是誰。在一個 TCP 連接中，僅有兩方進行彼此通信。 運輸連接可分為三 個階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放。 TCP 的連接和建立都是采用客戶服務(wù)器方式。主動發(fā)起連接建立的應(yīng)用進程叫做客戶，而被動等待連接建立的應(yīng)用進程叫做服務(wù)器。 設(shè)主機 B 中運行一個服務(wù)器進程（圖 ），它先發(fā)出一個被動打開命令，告訴它的 9 TCP 要準備接受客戶進程的連接請求。然后服務(wù)器進程就處于“聽 的狀態(tài)，不斷檢測是否有客戶進程要發(fā)起連接請求。如有，即作出響應(yīng)。設(shè)客戶進程運行在主機 A 中。它先向其 TCP 發(fā)出主動打開命令，表明要向某個 IP 地址的某個端口建立運輸連接。 圖 用三次握手建立 TCP 連接 主機 A 的 TCP 向主機 B 的 TCP 發(fā)出連接請求報文段，其首部中的同步比特 SYN應(yīng)置 1，同時選擇一個序號 x，表明在后面?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)時的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)的序號是 x+1。主機 B 的 TCP 收到連接請求報文段后，如同意，則發(fā)回確認。在確認報文段中應(yīng)將 sYN和 ACK 都置 1，確認號應(yīng)為 x+l，同時也為自己選擇一個序號 y。主機 A 的 TCP 收到 B的確認后，要向 B 給出確認，其 ACK 置 1，確認號為 y+1，而自己的序號為 x+l。運行客戶進程的主機 A 的 TCP 通知上層應(yīng)用進程，連接已經(jīng)建立。當運行服務(wù)器進程的主機 B 的 TCP 收到 A 的確認后，也通知其上層應(yīng)用進程，連接已經(jīng)建立。此時主機 A 可以向 B 進行數(shù)據(jù)傳輸。 TCP 這樣的連接建立叫做三次握手。 在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束，通信的雙方都可以發(fā)出釋放連接的請求。 設(shè)圖 A的應(yīng)用進程先向其 TcP發(fā)出連接釋放請求，并且不再發(fā) 送數(shù)據(jù)。TCP 通知對方要釋放從 A 到 B 這個方向的連接，將發(fā)往主機 B 的 TCP 報文段首部的終止比特 FIN 置 1，其序號 x 等于前面已傳送過的數(shù)據(jù)的最后一個字節(jié)的序號加上 1。 10 圖 TCP 連接釋放的過程 主機 B 的 TCP 收到釋放連接通知后即發(fā)出確認，其序號為 y，確認號為 x+1，同 時通知高層應(yīng)用進程，見上圖箭頭①。這樣，從 A 到 B 的連接就釋放了，連接處于半關(guān)閉狀態(tài)。若主機 B 不再向主機 A 發(fā)送數(shù)據(jù)，其應(yīng)用進程就通知 TCP 釋放連接，見上圖箭頭②。主機 B 發(fā)出的連接釋放報文段必須將終止比特 FIN 和確認比特 ACK 置 l，并使其序號仍為 y，但還必須重復(fù)上次已經(jīng)發(fā)送過的 ACK=x+1。主機 A 必須對此進行確認，將 ACK 置 1， ACK=y+1，而自己的序號是 x+l。這樣整個連接已經(jīng)全部釋放。 11 3 FTP 協(xié)議分析 本章旨在介紹 FTP 的主要相關(guān)內(nèi)容，包括 FTP 的工作原理，在了解其工作原理的基礎(chǔ)上分析了 FTP 的工作模式，包括主動模式和被動模式，最后說明了 FTP 的兩種數(shù)據(jù)傳輸模式，對 FTP 協(xié)議進行了詳細的介紹。 FTP 工作原理 FTP（ File Transfer Protocol），是文件傳輸協(xié)議的簡稱。用于 Inter 上的控制文件的雙向傳輸。同時，它也是一個應(yīng)用程序。用戶可以通過它把自己機器與世界 各地所有運 FTP 協(xié)議的服務(wù)器相連，訪問服務(wù)器上的資源和信息。 FTP 協(xié)議在 TCP/IP 協(xié)議棧中的位置如表 ： 表 TCP/IP協(xié)議棧 HTTP FTP TELN SMTP DNS TFTP NMP 應(yīng)用層 TCP UDP 傳輸層 IP 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層 X25 ISDN LAN WLAN FDDI ATM 網(wǎng)絡(luò)接口層 當啟動 FTP 從遠程計算機拷貝文件時，事實上啟動了兩個程序：一個本地機器上的FTP 客戶端程序，它向 FTP 服務(wù)器提出拷貝文件的請求。另一個是啟動在遠程計算機的上的 FTP 服務(wù)器程序，它響應(yīng)請求把你指定的文件傳送到你的計算機中。 FTP 采用“客戶端 /服務(wù)器”方式，用戶要在自己的本地計算機上安裝 FTP 客戶端程序。 從根本上說， FTP 協(xié)議就是在網(wǎng)絡(luò)中各種不同的計算機之間按照 TCP/IP 協(xié)議來傳輸文件。 FTP 協(xié)議采用客戶端 /服務(wù)器 (Client/Sever)模式，由 FTP 客戶端程序和 FTP 服務(wù)器端程序組成。使用時，先啟動 FTP 客戶端程序與遠程主機建立連接，然后向遠程主機發(fā)出傳輸命令，遠程主機在收到命令后就給予響應(yīng)，并執(zhí)行正確的命令。但是 FTP有一個根本的限制，那就是，如果用戶在某個主機上沒有注冊獲得授權(quán)，即沒有用戶名和口令，就不能與該主機進行文件傳輸。但匿名 FTP 服務(wù)器除外，它能夠使用戶與遠程主機建立連接并以匿名身份從遠程主機上拷貝文件，而不必是該遠程主機的注冊用戶。用戶使用特 殊的用戶名“ Anonymous”或“ guest”就可有限制地訪問遠程主機上公開的 12 文件。現(xiàn)在許多系統(tǒng)要求用戶將 Emai1 地址作為口令，以便更好地對訪問者進行跟綜。出于安全的目的，大部分匿名 FTP 主機一般只允許遠程用戶下載文件，而不允許上載文件。也就是說，用戶只能從匿名 FTP 主機拷貝其需要的文件而不能把文件拷貝到匿名FTP 主機。另外，匿名 FTP 主機還采用了其他一些保護措施以保護自己的文件不至于被用戶修改和刪除，并防止計算機病毒的侵入。匿名 FTP 一直是 Inter 上獲取信息資源的最主要方式，在 Inter 成千上萬的匿名 FTP 主機中存儲著無以計數(shù)的文件，這些文件包含了各種各樣的信息、數(shù)據(jù)和軟件。人們只要知道特定信息資 源的主機地址，就可以用匿名 FTP 登陸。 FTP 工作模式 FTP 采用 C/S（客戶端 /服務(wù)器）模式進行通信，但與其他的 C/S 模式網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議又有一個很大的區(qū)別。通常在進行 HTTP 通信或是 TELNET 通信的時候，只需要一個端口進行通信。即客戶端只需要連接一個端口進行數(shù)據(jù)通信。如 TELNET 的默認端口是 23，用戶從頭到尾都只需使用這個端口。但是 FTP 通信除了有一個默認端口 21 之外，還 需要其他的端口。其中默認端口（ 21）主要進行控制連接，進行命令協(xié)議和服務(wù)器端的響應(yīng)碼的傳輸；另外一個非標準端口主要進行數(shù)據(jù)傳遞，如文件的上載、下載等。至于非標準端口的產(chǎn)生則要根據(jù)用戶選擇的連接模式而定：如果客戶選擇的是主動模式（ PORT），則需要用戶端提供給服務(wù)器一個 IP 地址和一個非標準端口；而如果用戶采用被動模式（ PASV），則服務(wù)器端需要提供給客戶端一個 IP 地址和一個非標準端口。下表是幾個著名的 TCP 端口號： 表 TCP 端口號 TCP 端口號 關(guān)鍵字 描述 20 FTPDATA 文件傳輸協(xié)議數(shù)據(jù) 21 FTP 文件傳輸協(xié)議控制 23 TELENET 遠程登錄協(xié)議 25 SMTP 簡單郵件傳輸協(xié)議 53 DOMAIN 域名服務(wù)器 80 HTTP 超文本傳輸協(xié)議 13 110 POP3 郵局協(xié)議 119 NNTP 新聞傳送協(xié)議 FTP 中字節(jié)大小有兩個：邏輯字節(jié)大小和用于傳輸?shù)淖止?jié)大小。后者通常是 8 位，而前者可不一定是多少了。傳輸字節(jié)不必等于邏輯字節(jié)大小，也不必對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行解釋。控制連接是建立在 USERPIT 和 SERVERPI 之間用于交換命令與應(yīng)答的通信鏈路。數(shù)據(jù)連接是傳輸數(shù)據(jù)的全雙工連接，傳輸數(shù)據(jù)可以發(fā)生在服務(wù)器 DTP 和用戶 DTP 之間也可以發(fā)生在兩個服務(wù)器 DTP 之間， FTP 可以傳輸非連續(xù)的文件，這些文件的一部分稱為頁。服務(wù)器 DTP 代表一種傳輸過程，它通常處于“主動”狀態(tài)，它和偵聽端口建立數(shù)據(jù)連接，它還可以為傳輸和存儲設(shè)置參數(shù)，并根據(jù) PI 的指令傳輸數(shù)據(jù)。 當然， DTP 也可以轉(zhuǎn)入“被動”狀態(tài)。服務(wù)器 FTP 進程，它是和用戶 FTP 進程一起工作的，它由PI 和 DTP 組成。至于用戶 FTP 進程則是由 PI， DTP 和用戶接口 組成的。 具體工作模式如圖 所示： 圖 FTP 工作模式圖 上圖中用戶 PI 開始控制連接，控制連接與 Tel 協(xié)議很象。在開始階段，標準FTP 命令由用戶 PI 產(chǎn)生并通過控制連接傳送到服務(wù)器進程。服務(wù)器 PI 向用戶 PI 返回標準應(yīng)答。 FTP 命令指定數(shù)據(jù)連接參數(shù)和文件系統(tǒng)操作。用戶 DTP 在特定數(shù)據(jù)端口偵聽， 14 服務(wù)器開始數(shù)據(jù)連接并以指定的參數(shù)開始數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)端口不必在開始 FTP 命令的機器上，但用戶或用戶 FTP 進程必須確定它在指定的數(shù)據(jù)端口上偵聽 。 這個數(shù)據(jù)連接是全雙工的。 FTP 傳輸模式 FTP 協(xié)議的任務(wù)是從一臺計算機將文件傳送到另一臺計算機，它與這兩臺計算機所處的位置、聯(lián)接的方式、甚至是是否使用相同的操作系統(tǒng)無關(guān)。假設(shè)兩臺計算機通過 ftp 協(xié)議對話，并且能訪問 Inter， 你可以用 ftp 命令來傳輸文件。每種操作系統(tǒng)使用上有某一些細微差別，但是每種協(xié)議基本的命令結(jié)構(gòu)是相同的。 FTP的傳輸有兩種方式：ASCII傳輸模式和二進制數(shù)據(jù)傳輸模式。 ASCII 傳輸方式 假定用戶正在拷貝的文件包含的簡單 ASCII 碼文本，如果在遠程機器上運行的不是UNIX，當文件傳輸時 ftp 通常會自動地調(diào)整文件的內(nèi)容以便于把文件解釋成另外那臺計算機存儲文本文件的格式。但是常常有這樣的情況，用戶正在傳輸?shù)奈募牟皇俏谋疚募鼈兛赡苁浅绦?，?shù)據(jù)庫，字處理文件或者壓縮文件（盡管字處理文件包含的大部分是文本，其中也包含有指示頁尺寸，字庫等信息的非打印字符）。在拷貝任何非文本文件之前，用 binary 命令告訴 ftp 逐字拷貝，不要對這些文件進行處理。 二進制傳輸方式 在二進制傳輸中，保存文件的位序，以便原始和拷貝的是逐位一一對應(yīng)的。即使 目的地機器上包含位序列的文件是沒意義的。例如， macintosh 以二進制方式傳送可 執(zhí)行文件到 Windows 系統(tǒng)，在對方系統(tǒng)上，此文件不能執(zhí)行。 如果你在 ASCII 方式下傳輸二進制文件，即使不需