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TCP / I P 的技術(shù)思想
因特網(wǎng)的成功應(yīng)歸功千 T CP/ IP 協(xié)議。因特網(wǎng)是基千 T CP / IP 協(xié)議之上的,因特網(wǎng)中的許多概念都來自 T CP/ IP 協(xié)議。開發(fā) TCP/ IP 的初衷是解決不同種類網(wǎng)絡(luò)(采用不同種類硬件網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò))的網(wǎng)際互連問題,也就是通信子網(wǎng)的互連問題。因特網(wǎng)是最早出現(xiàn)的系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)之一,由千它順應(yīng)了發(fā)展網(wǎng)絡(luò)互連的應(yīng)用需求,采用了開放策略,并與最流行的 UNIX 操作系統(tǒng)相結(jié)合,從而獲得了巨大的成功。TCP/ IP 的成功,主要應(yīng)該歸功千其開放性,使得最廣泛的廠商和研究者能夠不斷地尋找和開發(fā)滿足市場需求的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和業(yè)務(wù)。TCP / IP 體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的主流和事實上的標(biāo)準(zhǔn),得到了廣泛的響應(yīng)和支持。
TCP/IP 協(xié)議棧結(jié)構(gòu)
TCP/ IP 這個術(shù)語并不僅僅指網(wǎng)際協(xié)議(I P) 和傳輸控制協(xié)議( TCP) , 它包括許多與之相關(guān)的協(xié)議和應(yīng)用程序,是一個協(xié)議族。下圖給出了 T CP/ IP 的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及各協(xié)議所處的位置。作為比較,圖中也給出了 ISO/ OSI 的 7 層協(xié)議參考模型。
TCP/ IP模型由以下 4 個層次組成:
1.應(yīng)用層
T CP / IP 最高層是應(yīng)用層,應(yīng)用程序通過該層訪間網(wǎng)絡(luò)。這一層有許多標(biāo)準(zhǔn)的 TCP;I P 丁具與服務(wù),比如 FT P ( 文件傳輸)、Telnet ( 遠(yuǎn)程登錄)、SNMP ( 簡單網(wǎng)絡(luò)管理)、SMT P(簡單報文傳送)、DNS ( 域名服務(wù))、SIP( 會話啟動協(xié)議)等。
2.傳輸層
傳輸層協(xié)議在計算機之間提供端到端的通信。兩個重要的傳輸協(xié)議分別是傳輸控制協(xié)議 T CP 和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP。T CP 為應(yīng)用程序提供可靠的通信連接,適合于一 次傳輸大批數(shù)據(jù)的情況,并適用千要求得到響應(yīng)的應(yīng)用程序。UDP 提供了尤連接通信,且不對傳送包進行可靠保證,適合于一次傳輸少扯數(shù)據(jù)或?qū)崟r性要求高的流媒體數(shù)據(jù)的傳輸,數(shù)據(jù)的可靠傳輸由應(yīng)用層負(fù)責(zé)。傳輸協(xié)議的選擇依據(jù)數(shù)據(jù)傳輸要求而定。
3.網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議負(fù)責(zé)系統(tǒng)之間的連接,它將兩個終端系統(tǒng)經(jīng)過網(wǎng)路中的節(jié)點用數(shù)據(jù)鏈路 連接起來,實現(xiàn)兩個終端系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)幀的透明傳輸。網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是尋址和路由 選擇。它將數(shù)據(jù)報封裝成因特網(wǎng)數(shù)據(jù)報,并運行必要的路山算法。4 個網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議是:網(wǎng)際協(xié)議 (I P 八 地址解 析協(xié)議 ( ARP 汃 網(wǎng)際 控制 報文協(xié)議 CIC MP ) 和互聯(lián) 網(wǎng)組 播協(xié)議( IGMP ) 。
•IP 協(xié)議主要負(fù)責(zé)在主機和網(wǎng)絡(luò)之間尋址和收發(fā) IP 數(shù)據(jù)報;
•ARP 用來獲得同一物理網(wǎng)絡(luò)中的硬件主機地址;
•ICMP 用來報告有關(guān)數(shù)據(jù)報的傳送錯誤;
•IGMP 被 IP 主機用來向本地多路廣播路由器報告主機組成員。
4.網(wǎng)絡(luò)接口層
這是 TCP/ IP 軟件的最底層,負(fù)責(zé)接收 IP 數(shù)據(jù)報并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送之,或者從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀,抽出 IP 數(shù)據(jù)報,交給 IP 層?;ヂ?lián)網(wǎng)研究人員認(rèn)為該層協(xié)議是現(xiàn)成的,對此不予關(guān)心。T CP/ IP 模型除了簡潔以外,它和 OSI 模型的最大不同之處是,T CP/ IP 模型的網(wǎng)絡(luò)層只提供無連接服務(wù),傳輸層則提供面向連接和無連接兩類協(xié)議,其思路是簡化網(wǎng)絡(luò)層協(xié) 議,提高路由對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障的自適應(yīng)調(diào)整能力。而 OSI 模型的網(wǎng)絡(luò)層支持兩類服務(wù), 傳輸層只支持面向連接服務(wù),網(wǎng)絡(luò)層的面向連接服務(wù)導(dǎo)致協(xié)議十分復(fù)雜,這也是傳統(tǒng)電信 網(wǎng)和 ATM 網(wǎng)與 IP 網(wǎng)的最大不同之處。
應(yīng)該說 OSI 模型是一個對網(wǎng)絡(luò)研究和討論十分有用的模型,但是很少有人對開發(fā)OSI 協(xié)議感興趣,而 T CP / IP 協(xié)議已經(jīng)廣泛使用,但是其參考模型比較粗糙,實際上是后來才給出的,尤其是網(wǎng)絡(luò)接入層不能算作是一個協(xié)議層,應(yīng)將它進一步劃分為數(shù)據(jù)鏈路層 和物理層。由此得到改進的 5 層混合模型如下圖所示,它是討論計算機網(wǎng)絡(luò)一般基千的模型。
計算機網(wǎng)絡(luò)的5層模型