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TCPIP协议概述

第1章 TCP/IP协议概述 石高涛 shgt@ 天津大学计算机科学与技术学院 TCP/IP简介 起源和特性 关键机制 TCP/IP体系结构模型 协议层 协议簇 TCP/IP应用 TCP/IP标准 RFC Internet标准 TCP/IP简介 起源和特性 关键机制 TCP/IP体系结构模型 协议层 协议簇 TCP/IP应用 TCP/IP标准 RFC Internet标准 TCP/IP起源 网络中广泛使用的基本协议,其核心为TCP协议和IP协议 TCP/IP协议起源于美国国防部支持的ARPANET网络 Internet的发展进一步促进了TCP/IP协议的应用。 TCP/IP特性 无连接数据交付服务 可靠的流传输服务 网络技术独立性 开放式互联 端到端确认 丰富的应用程序标准 TCP/IP机制 IP地址 域名服务 封装 分用 IP地址 互联网上的每台入网设备都需要一个IP,静态的或动态的 IPv4长度为32位,IPv6长度为128 IP地址结构 IP地址具有一定的结构,并且按照类型划分了A,B,C,D,E类 多接口的IP具有多个IP地址 域名系统 域名系统是一个分布式的数据库,提供由域名到IP的映射机制,便于用户访问网络。 域名系统 地理顶级域名,共有243个国家和地区的代码。例如.CN代表中国 类别顶级域名,.COM(公司),.NET(网络机构),.ORG(组织机构),.EDU(美国教育),.GOV(美国政府部门),.ARPA(美国军方),.INT(国际组织)。 封装 应用程序数据通过TCP传输时,协议栈会依次将每层对应的包头信息加上,作为统一的数据发送出去。 分用 当主机接收到以太网数据帧时,数据从协议栈底层向上传递。 每层协议都要对相应的首部信息进行检查,确定数据类型。 TCP/IP简介 起源和特性 关键机制 TCP/IP体系结构模型 协议层 协议簇 TCP/IP应用 TCP/IP标准 RFC Internet标准 TCP/IP协议层与协议簇 协议封层便于工作分工和易于实现 各层通过简单的接口与其上下层进行通信。 TCP/IP协议层与协议簇 应用层:由使用TCP/IP进行通信的程序所提供,应用程序和传输层的接口由端口号和Socket所定义。HTTP、SMTP等 传输层:提供端到端数据传输,主要有TCP和UDP 网络层:提供互联网虚拟网络镜像,负责数据的路由,最主要有IP协议。ICMP和ARP、RARP也位于该层 网络接口层:硬件接口,数据链路层。TCP/IP中并不包含该层的定义。 TCP/IP应用 基于TCP/IP协议的应用程序可以是用户自行编写的程序或者TCP/IP所带标准应用,如FTP,SMTP。 所有应用层协议都使用UDP或者TCP作为传输机制。比如HTTP, POP 基本上都是C/S的交互模式。 只要遵循TCP/IP协议,所有异构系统下的程序均能实现通信。如QQ, 微信等。 TCP/IP简介 起源和特性 关键机制 TCP/IP体系结构模型 协议层 协议簇 TCP/IP应用 TCP/IP标准 RFC Internet标准 Internet标准由Internet工程任务组来发布标准。 标准的通过需要经过一系列的审核,并最终成为RFC RFC:网络标准通过RFC机制演变而来 几乎所有的互联网标准都有收录在RFC文件之中 第2章 OSI和TCP/IP模型 该模型是国际标准化组织ISO提出的一个参考模型。 它规定了开放系统在分层、相应层对等实体的通信、标示符、服务访问点、数据单元、层操作、OSI管理等方面的基本元素、组成和功能。 分层的好处在于可以讲互联网这样的大问题分解成一系列相互关联的子问题,然后分别解决每个子问题。 这是软件工程思想在互联网设计上的体现。 分层是否绝对的好??? 网络访问层功能: 负责将上层传输的数据进行封装,移交到接收节点。 由于TCP/IP设计目的是作为一个网络互联协议,要能够将不同的网络互联起来,必须要与具体的物理传输媒介、物理层与数据链路层无关,因此,TCP/IP协议中并未对网络访问层做具体的规定。 TCP/IP并未规定相应的实现标准。 面向局域网络的网络访问层标准有: 面向点到点的通讯链路TCP/IP访问层协议有: Internet层提供了3个主要任务 数据分段(MTU):不同网络之间能够携带的最大数据块不同。 寻址(Addressing):定义一直机制可供识别网络上所有接口。 路由(Routing):定义从发送方转发数据包到接收方的机制,可能需要经过大量中继节点 TCP/IP层的主要协议 IP协议 ICMP、Ping、BOOTP 控制、引导协议 ARP、RARP 地址解析协议 RIP,OSPF、BGP路由协议 传输层主要任务 从发送方到接收方可靠数据传输 传输数据的分片

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