本文仅用于南京工业学思科网络学院内部学习交流,严禁抄.PDF

TCP/IP 基础理论教程 南京工业大学思科网络学院 王琳琳 前言： 本文摘自人民邮电出版社《TCP/IP管理及网络互联》，书号：7-115-12433-7，王群 王琳琳编著 /computers/common/info.asp?id=20412 /computers/common/info.asp?id=19332 本文仅用于南京工业大学思科网络学院内部学习交流，严禁抄袭！ 1、通信协议 通信协议就是通信标准。它能够使不同硬件结构的及其进行通信、能够使用各种网络硬件、适用于各种不 同的应用程序、适用于各种计算机操作系统。通信协议隐藏了通信的底层细节，因此我们可以撇开任何厂 家的硬件来讨论通信问题。 TCP/IP(传输控制协议/网际协议，Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是发展至今最成 功的通信协议。刚开始时TCP/IP是美国国防部高等研究计划局 (DARPA) 开发研究计划的一部份，其原始 目的是为DARPA提供通讯，现在它已被广泛应用于全球最大的开放式网络系统Internet之上，使全球数百 万电脑得以互通联系。 TCP/IP的成功和人们对Internet的广泛使用，TCP/IP技术成为互连网络协议的市场标准，几乎所有厂商 的设备都支持TCP/IP。但是TCP/IP并不为某个厂商、专业协会或标准团体所拥有。 有关TCP/IP协议标准、Internet的协议、协议修订的文档都出现在Internet RFC中，RFC覆盖很多概念 和细节，有些是标准，有些是关于新协议的建议。这一系列的技术告都可以从Internet上免费获得，其下 载地址为：/in-notes。 2、TCP/IP 协议栈与 OSI 参考模型的比较 TCP/IP协议栈主要分成四层：应用层（Application Layer）、传输层（Transport Layer）、Internet层 （Internet Layer）、网络访问层（Network Interface Layer）。这个分层模型并非出自哪个标准委员会， 而是来自一些对TCP/IP协议栈的研究工作。这四层大致对应OSI参考模型的七层。但是与OSI模型不同的 是，TCP/IP协议栈更加侧重于互连设备间的数据传送，而不是严格的功能层次的划分。两者的对比如下图 所示： 在具体讲述TCP/IP协议栈之前，我们先从总体上讨论一下数据封装的过程： ①用户调用应用程序通过TCP/IP来访问相应的服务。应用层负责将这些应用程序信息转换成数据流，交给 传输层处理。 ②传输层的基本任务是提供端到端（End to End）的通信（即应用程序之间的通信）。传输层的协议负责系 统地管理信息的流动，提供可靠或不可靠的传输服务。 在发送方，传输层将应用层提供的数据流分段（或称分组，即将数据流划分成小段），并将这些数据段加上 标识，包括由哪个应用程序发出、由哪个应用程序处理、使用什么传输层协议、校验和、报文长度等等， 这种标识称为传输层报文头，例如TCP报文头、UDP报文头。 在接收方，传输层拨掉传输层报文头，利用报文头中的校验和来检验数据在传输过程中是否出错，以一定 的顺序将数据段重新组装成数据流交给应用程序处理。 ③Internet层负责处理主机之间的通信。该层还要决定如何交付数据包，是交给网关（路由器），还是交 给适当的本地端口。 在发送方，Internet层将传输层提供的数据段封装到数据包（数据包）中，填入IP报头（包括源IP地址、 目标IP地址、使用什么协议、校验和等等）。 在接收方，Internet层通过读取IP头中的信息决定如何处理数据包。如果是路由器收到数据包，它通过 校验和检验其有效性，决定是作本地处理还是转发该数据包；如果是目标主机收到该数据包，通过检验后， - 1 - TCP/IP 基础理论教程 南京工业大学思科网络学院 王琳琳 它会去掉IP报头，交给传输层处理。 ④网络访问层负责把Internet层提供的数据包封装成帧，帧头中包含源MAC地