TCPIP学习笔记.doc

TCPIP学习笔记 (TCIP学习笔记) 版本/状态 作者 其它参与者 起止日期 备注 1.0 郑义新 无 从2009-10-1 到2009-10-30 1 概述 1.1引言 T C P / I P起源于6 0年代末美国政府资助的一个分组交换网络研究项目，到9 0年代已发展成为计 算机之间最常应用的组网形式。它是一个真正的开放系统，因为协议族的定义及其多种实现 可以不用花钱或花很少的钱就可以公开地得到。它成为被称作“全球互联网”或“因特网 ( I n t e r n e t )”的基础，该广域网（WA N）已包含超过1 0 0万台遍布世界各地的计算机。 1.2分层 链路层，有时也称作数据链路层或网络接口层， 通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机 中对应的网络接口卡。它们一起处理与电缆（或其他任何传输媒介）的物理接口细节。 2) 网络层，有时也称作互联网层，处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。在 T C P / I P协议族中，网络层协议包括I P协议（网际协议），I C M P协议（I n t e r n e t互联网控 制报文协议），以及I G M P协议（I n t e r n e t组管理协议）。 3 ) 运输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。在T C P / I P协议族中，有两个 互不相同的传输协议： T C P（传输控制协议）和U D P（用户数据报协议）。 T C P为两台主机提供高可靠性的数据通信。它所做的工作包括把应用程序交给它的数据分 成合适的小块交给下面的网络层，确认接收到的分组，设置发送最后确认分组的超时时钟 等。由于运输层提供了高可靠性的端到端的通信，因此应用层可以忽略所有这些细节。 而另一方面， U D P则为应用层提供一种非常简单的服务。它只是把称作数据报的分组 从一台主机发送到另一台主机，但并不保证该数据报能到达另一端。任何必需的可靠 性必须由应用层来提供。 这两种运输层协议分别在不同的应用程序中有不同的用途，这一点将在后面看到。 4 ) 应用层负责处理特定的应用程序细节。几乎各种不同的T C P / I P实现都会提供下面这些 通用的应用程序： 图1-1 TCP/IP协议族的四个层次 Telnet 远程登录。 ? FTP 文件传输协议。 ? SMTP 简单邮件传送协议。 ? SNMP 简单网络管理协议。 另外还有许多其他应用，在后面章节中将介绍其中的一部分。 假设在一个局域网（ L A N）如以太网中有两台主机，二者都运行F T P协议，图1 - 2列出了 该过程所涉及到的所有协议。 图1-2 局域网上运行FTP的两台主机 这里，我们列举了一个F T P客户程序和另一个F T P服务器程序。大多数的网络应用程序都 被设计成客户—服务器模式。服务器为客户提供某种服务，在本例中就是访问服务器所在主 机上的文件。在远程登录应用程序Te l n e t中，为客户提供的服务是登录到服务器主机上 I C M P是I P协议的附属协议。I P层用它来与其他主机或路由器交换错误报文和其他重要信息。 I G M P是I n t e r n e t组管理协议。它用来把一个U D P数据报多播到多个主机。我们在第1 2章中 描述广播（把一个U D P数据报发送到某个指定网络上的所有主机）和多播的一般特性，然后 在第1 3章中对I G M P协议本身进行描述。 A R P（地址解析协议）和R A R P（逆地址解析协议）是某些网络接口（如以太网和令牌环 网）使用的特殊协议，用来转换I P层和网络接口层使用的地址。我们分别在第4章和第5章对 这两种协议进行分析和介绍。 1.3域名系统 尽管通过I P地址可以识别主机上的网络接口，进而访问主机，但是人们最喜欢使用的还 是主机名。在T C P / I P领域中，域名系统（ D N S）是一个分布的数据库，由它来提供I P地址和 主机名之间的映射信息。我们在第1 4章将详细讨论D N S。 现在，我们必须理解，任何应用程序都可以调用一个标准的库函数来查看给定名字的主机 的I P地址。类似地，系统还提供一个逆函数—给定主机的I P地址，查看它所对应的主机名。 大多数使用主机名作为参数的应用程序也可以把I P地址作为参数。例如，在第4章中当我 们用Te l n e t进行远程登录时，既可以指定一个主机名，也可以指定一个I P地址。 1.4 封装 当应用程序用T C P传送数据时，数据被送入协议栈中，然后逐个通过每一层直到被当作 一串比特流送入网络。 1.5分用 当目的主机收到一个以太网数据帧时，数据就开始从协议栈中由底向上升，同时去掉各 层协议加上的报文首部。 2 链路层 2.1以太网和IEEE 802封装 以太网这个术语一般是指数字设备公司（ Dig