论TCPIP协议体系结构与其各层协议.doc

目录 TCP/IP协议的历史和发展过程 TCP/IP协议的体系结构模型 2.1 IP网际层的功能 2.2 IP地址及其转换 2.2.1 IP地址 2.2.2 IP地址的转换 2.2.3 子网技术 2.3 IP数据报的格式 2.4 Internet控制报文协议ICMP 3.1 TCP运输层协议概述 3.2 端口及套接字 3.3 TCP报文的格式 3.4 差错控制与流量控制 3.5 TCP连接管理 3.6 用户数据报协议UDP 4.1 应用层的概述 4.2 应用层协议简介 4.2.1 文件传送协议FTP、TFTP 4.2.2 简单邮件传输协议SMTP 4.2.3 远程登录TELNET 论TCP/IP协议的体系的结构及其各层协议 （易家傅 卢凌凌 摘要: 本文主要论述了TCP/IP协议体系结构及各层协议。重点说明IP网际协议的数据报格式、IP地址及地址转换，TCP传输控制协议的数据报格式、差错控制、流量控制和连接的建立等原理。最后还简介了应用层的几个常用协议。 关键字：TCP/IP IP地址 子网掩码 端口 套接字 引言： 当前的世界经济正在从工业经济向知识经济转变，这种以知识基础的经济有两个重要的特点，就是信息化和全球化。而要实现信息化和全球化，就必须依靠完善的网络。计算机网络是其中最重要的一部分，然而计算机网络远比电信网络复杂，它不仅仅是计算机之间简单的连接，还是相互通信的计算机系统之间的高度协调工作，因此必须将这庞大而复杂的问题分层处理，转化成若干个局部问题，从而形成了像建筑框架那样的网络体系结构。由于Internet已得到全世界的承认，因此Internet所使用的ＴＣＰ／ＩＰ体系计算机网络中占有真重要的地位，了解其内容和工作原理对学习计算机网络是很有帮助的。 1.1 TCP/IP协议的历史和发展过程 TCP协议最早由斯坦福大学的两名研究人员于1973年提出。1983年，TCP/IP被Unix 4.2BSD系统采用。随着Unix的成功，TCP/IP逐步成为Unix机器的标准网络协议。Internet的前身ARPANET最初使用NCP(Network Control Protocol)协议，由于TCP/IP协议具有跨平台特性，ARPANET的实验人员在经过对TCP/IP的改进以后，规定连入ARPANET的计算机都必须采用TCP/IP协议。随着ARPANET逐渐发展成为Internet，TCP/IP协议就成为Internet的标准连接协议。 1.2 TCP/IP协议的体系结构模型 TCP/IP协议其实是一个协议集合，它包括了TCP协议(Transport Control Protocol，传输控制协议)、IP协议(Internet Protocol Internet协议)及其它一些协议。如图1，TCP/IP体系结构模型自下往上分别是： (1)网络接口层：严格来说它不是一个层次，而仅仅是一个接口，用以提供在下面的数据链路层和物理层的接口。网络接口层并没有什么具体的内容，这里就不再讨论了。　图1 (2)IP网络层：主要有网际协议IP，地址解析协议ARP，逆地址解析协议RARP。 (3)TCP运输层：有运输控制协议TCP，用户数据报协议UDP。 (4)应用层：有TELNET，FTP，SMTP等应用层协议。 层与层之间的关系是,下层总是为上一层服务的,上层屏蔽下一层的服务细节。 2.1 IP网际层的功能 不同的物理网络技术有不同的编址方式；不同物理网络中的主机，有不同的物理网络地址。网间网技术是将不同物理网络技术统一起来的高层软件术。网间网技术采用一种全局通用的地址格式，为全网的每一网络和每一主机都分配一个网间网地址，以此屏蔽物理网络地址的差异。IP协议提供一种全网间网通用的地址格式，并在统一管理下进行地址分配，保证一个地址对应一台网间网主机（包括网关），这样物理地址的差异被IP层所屏蔽。IP提供的是无连接服务。 2.2 IP地址及其转换 2.2.1 IP地址 每个Internet上的主机和路由器都有一个IP地址,包括网络号和主机号,其中网络号标识该网络,而主机号标识该网络中的主机。所有的IP地址都是32位，分成4个字段，每个字段8位。 32位的IP地址可以有五种格式，如图2所示： IP地址通常用带点十进制记法来书写，即IP地址写成四个十进制数，相互之间用小数点隔开，每个十进制数（从0到255）表示IP地址的一个字节。值得指出的是0和1有特殊的意义，见表格1： Net-id Hos