網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議(編輯修改稿)
2025-02-26 14:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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的各種標準局域網(wǎng)等。 IP層提供了專門的功能，解決與各種網(wǎng)絡物理地址的轉(zhuǎn)換。 一般情況下、各物理網(wǎng)絡可以使用自己的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和物理層協(xié)議，不需要在數(shù)據(jù)鏈路層上設置專門的 TCP/IP協(xié)議。但是，當使用串行線路連接主機與網(wǎng)絡，或連接網(wǎng)絡與網(wǎng)絡時，例如用戶使用電話線和 MODEM接入或兩個相距較遠的網(wǎng)絡通過數(shù)據(jù)專線互連時，則需要在數(shù)據(jù)鏈路層運行專門的 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分組的簡單方法，用以使用遠程用戶通過電話線和 MODEM能方便地接入 TCP/IP網(wǎng)絡。 SLIP是一種簡單的組幀方式，使用時還存在一些問題。首先，SLIP不支持在連接過程中的動態(tài) IP地址分配，通信雙方必須事先告知對方 IP地址，這給沒有固定 IP地址的個人用戶上 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幀中列校驗字段，因此鏈路層上無法檢測出傳輸差錯，必須由上層實體或具有糾錯能力的 MODEM來解決傳輸差錯問題。 PPP協(xié)議 為了解決 SLIP存在的問題，在串行通信應用中又開發(fā)了 PPP協(xié)議。 PPP協(xié)議是一種有效的點一點通信協(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)絡層協(xié)議的網(wǎng)絡控制協(xié)議 NCPs三部分組成。 由于 PPP幀中設置了校驗字段，因而 PPP在鏈路層上具有差錯檢驗的功能。 PPP中的 LCP協(xié)議提供了通信雙方進行參數(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動態(tài)分配 IP地址的功能，解決了個人用戶上 Inter的問題。 （ 2） TCP/IP網(wǎng)絡層 網(wǎng)絡層中含中有四個重要的協(xié)議：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 IP、互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(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)絡層最重要的協(xié)議是 IP，它將多個網(wǎng)絡聯(lián)成一個互聯(lián)網(wǎng)，可以把高層的數(shù)據(jù)以多個數(shù)據(jù)報的形式通過互聯(lián)網(wǎng)分發(fā)出去。 互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(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文分組傳送服務。若路由器故障使網(wǎng)絡阻塞，就需要通知發(fā)送主機采取相應措施。 為了使互聯(lián)網(wǎng)能報告差錯，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文機制，即互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議 ICMP。 地址轉(zhuǎn)換協(xié)議 ARP 在 TCP/IP網(wǎng)絡環(huán)境下，每個主機都分配了一個 32位的 IP地址，這種互聯(lián)網(wǎng)地址是在國際范圍標識主機的一種邏輯地址。為了讓報文在物理網(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)絡層有一組服務將 IP地址轉(zhuǎn)換為相應物理網(wǎng)絡地址，這組協(xié)議即是 ARP。 在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，為了將報文送到另一個網(wǎng)絡的主機，數(shù)據(jù)報先定向發(fā)送方所在網(wǎng)絡 IP路由器。因此，發(fā)送主機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機制外，有時還需在路由器上設置代理 ARP，其目的是由 IP路由器代替目的站對發(fā)送方 ARP請求做出響應。 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)出廣播請求，征求自己的 IP地址，而 RARP服務器則負責回答。這樣，無 IP地址的站點可以通過 RARP協(xié)議取得自己的 IP地址，這個地址在下一次系統(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。當傳送受差錯干擾的數(shù)據(jù)，或基礎網(wǎng)絡故障，或網(wǎng)絡負荷太重而使網(wǎng)際基本傳輸系統(tǒng)（無連接報文遞交系統(tǒng)）不能正常工作時，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，它對應于 OSI模型的運輸層，它在 IP協(xié)議的基礎上，提供端到端的面向連接的可靠傳輸。
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