網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議(編輯修改稿)
2025-02-26 14:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1） TCP/IP的數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層不是 TCP/IP協(xié)議的一部分，但它是 TCP/IP賴以存在的各種通信網(wǎng)和 TCP/IP之間的接口，這些通信網(wǎng)包括多種廣域網(wǎng)如ARPANFT、 MILNET和 ，以及各種局域網(wǎng)，如Ether、 IEEE的各種標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)等。 IP層提供了專門的功能，解決與各種網(wǎng)絡(luò)物理地址的轉(zhuǎn)換。 一般情況下、各物理網(wǎng)絡(luò)可以使用自己的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和物理層協(xié)議，不需要在數(shù)據(jù)鏈路層上設(shè)置專門的 TCP/IP協(xié)議。但是，當(dāng)使用串行線路連接主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，或連接網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)時(shí)，例如用戶使用電話線和 MODEM接入或兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)通過數(shù)據(jù)專線互連時(shí)，則需要在數(shù)據(jù)鏈路層運(yùn)行專門的 SLIP（ serial Line IP）協(xié)議的 PPP（ Point to Point Protocal）協(xié)議。 SLIP協(xié)議 SLIP提供在串行通信線路上封裝 IP分組的簡(jiǎn)單方法，用以使用遠(yuǎn)程用戶通過電話線和 MODEM能方便地接入 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。 SLIP是一種簡(jiǎn)單的組幀方式，使用時(shí)還存在一些問題。首先，SLIP不支持在連接過程中的動(dòng)態(tài) IP地址分配，通信雙方必須事先告知對(duì)方 IP地址，這給沒有固定 IP地址的個(gè)人用戶上 Inter網(wǎng)帶來了很大的不便：其次， SLIP幀中無協(xié)議類型字段，因此它只能支持 IP協(xié)議；再有，SLIP幀中列校驗(yàn)字段，因此鏈路層上無法檢測(cè)出傳輸差錯(cuò)，必須由上層實(shí)體或具有糾錯(cuò)能力的 MODEM來解決傳輸差錯(cuò)問題。 PPP協(xié)議 為了解決 SLIP存在的問題，在串行通信應(yīng)用中又開發(fā)了 PPP協(xié)議。 PPP協(xié)議是一種有效的點(diǎn)一點(diǎn)通信協(xié)議，它由串行通信線路上的組幀方式，用于建立、配制、測(cè)試和拆除數(shù)據(jù)鏈路的鏈路控制協(xié)議 LCP及一組用以支持不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議 NCPs三部分組成。 由于 PPP幀中設(shè)置了校驗(yàn)字段，因而 PPP在鏈路層上具有差錯(cuò)檢驗(yàn)的功能。 PPP中的 LCP協(xié)議提供了通信雙方進(jìn)行參數(shù)協(xié)商的手段，并且提供了一組 NCPs協(xié)議，使得 PPP可以支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，如 IP、IPX、 OSI等。另外，支持 IP的 NCP提供了在建立連接時(shí)動(dòng)態(tài)分配 IP地址的功能，解決了個(gè)人用戶上 Inter的問題。 （ 2） TCP/IP網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層中含中有四個(gè)重要的協(xié)議：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 IP、互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議 ICMP、地址轉(zhuǎn)換協(xié)議 ARP和反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議 RARP。 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 IP（ Inter Protocol） 網(wǎng)絡(luò)層最重要的協(xié)議是 IP，它將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，可以把高層的數(shù)據(jù)以多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的形式通過互聯(lián)網(wǎng)分發(fā)出去。 互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議 ICMP 從 IP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的功能，可以知道 IP提供的是一種不可靠的無法接報(bào)文分組傳送服務(wù)。若路由器故障使網(wǎng)絡(luò)阻塞，就需要通知發(fā)送主機(jī)采取相應(yīng)措施。 為了使互聯(lián)網(wǎng)能報(bào)告差錯(cuò)，或提供有關(guān)意外情況的信息，在 IP層加入了一類特殊用途的報(bào)文機(jī)制，即互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議 ICMP。 地址轉(zhuǎn)換協(xié)議 ARP 在 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，每個(gè)主機(jī)都分配了一個(gè) 32位的 IP地址，這種互聯(lián)網(wǎng)地址是在國(guó)際范圍標(biāo)識(shí)主機(jī)的一種邏輯地址。為了讓報(bào)文在物理網(wǎng)上傳送，必須知道彼此的物理地址。這樣就存在把互聯(lián)網(wǎng)地址變換為物理地址的地址轉(zhuǎn)換問題。 以以太網(wǎng)（ Ether）環(huán)境為例，為了正確地向目的站傳送報(bào)文，必須把目的站的 32位 IP地址轉(zhuǎn)換成 48位以太網(wǎng)目的地址 DA。這就需要在網(wǎng)絡(luò)層有一組服務(wù)將 IP地址轉(zhuǎn)換為相應(yīng)物理網(wǎng)絡(luò)地址，這組協(xié)議即是 ARP。 在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，為了將報(bào)文送到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)，數(shù)據(jù)報(bào)先定向發(fā)送方所在網(wǎng)絡(luò) IP路由器。因此，發(fā)送主機(jī)首先必須確定路由器的物理地址，然后依次將數(shù)據(jù)發(fā)往接收端。除基本 ARP機(jī)制外，有時(shí)還需在路由器上設(shè)置代理 ARP，其目的是由 IP路由器代替目的站對(duì)發(fā)送方 ARP請(qǐng)求做出響應(yīng)。 反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議 RARP 反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議用于一種特殊情況，如果站點(diǎn)初始化以后，只有自己的物理地址而沒有 IP地址，則它可以通過 RARP協(xié)議，發(fā)出廣播請(qǐng)求，征求自己的 IP地址，而 RARP服務(wù)器則負(fù)責(zé)回答。這樣，無 IP地址的站點(diǎn)可以通過 RARP協(xié)議取得自己的 IP地址，這個(gè)地址在下一次系統(tǒng)重新開始以前都有效，不用連續(xù)廣播請(qǐng)求。 RARP廣泛用于獲取無盤工作站的 IP地址。 （ 3） TCP/IP的傳輸層 TCP/IP在這一層提供了兩個(gè)主要的協(xié)議：傳輸控制協(xié)議（ TCP）和用戶數(shù)據(jù)協(xié)議（ UDP），另外還有一些別的協(xié)議，例如用于傳送數(shù)字化語(yǔ)音的 NVP協(xié)議。 傳輸控制協(xié)議 TCP TCP提供的是一種可靠的數(shù)據(jù)流服務(wù)。當(dāng)傳送受差錯(cuò)干擾的數(shù)據(jù)，或基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)故障，或網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷太重而使網(wǎng)際基本傳輸系統(tǒng)（無連接報(bào)文遞交系統(tǒng)）不能正常工作時(shí)，就需要通過其他協(xié)議來保證通信的可靠。 TCP就是這樣的協(xié)議，它對(duì)應(yīng)于 OSI模型的運(yùn)輸層，它在 IP協(xié)議的基礎(chǔ)上，提供端到端的面向連接的可靠傳輸。
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