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1、定 义TCP/IP 是 供 已 连 接 因 特 网 的 计 算 机 进 行 通 信 的 通 信 协 议 。 TCP/IP 指 传 输 控 制 协 议 /网 际 协 议 (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)。 TCP/IP 定 义 了 电 子 设 备 （ 比 如 计 算 机 ） 如 何 连 入 因 特 网 ， 以 及 数 据 如 何在 它 们 之 间 传 输 的 标 准 。 TCP/IP（ 传 输 控 制 协 议 /网 际 协 议 ） 是 互 联 网 中 的 基 本 通 信 语 言 或 协 议 。在 私 网 中 ， 它 也 被 用

2、 作 通 信 协 议 。 当 你 直 接 网 络 连 接 时 ， 你 的 计 算 机 应 提 供一 个 TCP/IP 程 序 的 副 本 ， 此 时 接 收 你 所 发 送 的 信 息 的 计 算 机 也 应 有 一 个 TCP/IP 程 序 的 副 本 。 TCP/IP 是 一 个 两 层 的 程 序 。 高 层 为 传 输 控 制 协 议 ， 它 负 责 聚 集 信 息 或 把文 件 拆 分 成 更 小 的 包 。 这 些 包 通 过 网 络 传 送 到 接 收 端 的 TCP 层 ， 接 收 端 的TCP 层 把 包 还 原 为 原 始 文 件 。 低 层 是 网 际 协 议 ， 它 处

3、 理 每 个 包 的 地 址 部 分 ，使 这 些 包 正 确 的 到 达 目 的 地 。 网 络 上 的 网 关 计 算 机 根 据 信 息 的 地 址 来 进 行 路由 选 择 。 即 使 来 自 同 一 文 件 的 分 包 路 由 也 有 可 能 不 同 ， 但 最 后 会 在 目 的 地 汇合 。 TCP/IP 使 用 客 户 端 /服 务 器 模 式 进 行 通 信 。 TCP/IP 通 信 是 点 对 点 的 ，意 思 是 通 信 是 网 络 中 的 一 台 主 机 与 另 一 台 主 机 之 间 的 。 TCP/IP 与 上 层 应 用程 序 之 间 可 以 说 是 “没 有 国

4、 籍 的 ”， 因 为 每 个 客 户 请 求 都 被 看 做 是 与 上 一 个 请求 无 关 的 。 正 是 它 们 之 间 的 “无 国 籍 的 ”释 放 了 网 络 路 径 ， 才 是 每 个 人 都 可 以连 续 不 断 的 使 用 网 络 。 许 多 用 户 熟 悉 使 用 TCP/IP 协 议 的 高 层 应 用 协 议 。 包括 万 维 网 的 超 文 本 传 输 协 议 （ HTTP） ， 文 件 传 输 协 议 （ FTP） ， 远 程 网 络访 问 协 议 (Telnet)和 简 单 邮 件 传 输 协 议 （ SMTP） 。 这 些 协 议 通 常 和 TCP/IP协

5、议 打 包 在 一 起 。 使 用 模 拟 电 话 调 制 解 调 器 连 接 网 络 的 个 人 电 脑 通 常 是 使 用串 行 线 路 接 口 协 议 （ SLIP） 和 点 对 点 协 议 （ P2P） 。 这 些 协 议 压 缩 IP 包 后通 过 拨 号 电 话 线 发 送 到 对 方 的 调 制 解 调 器 中 。 与 TCP/IP 协 议 相 关 的 协 议 还包 括 用 户 数 据 报 协 议 （ UDP） ， 它 代 替 TCP/IP 协 议 来 达 到 特 殊 的 目 的 。 其他 协 议 是 网 络 主 机 用 来 交 换 路 由 信 息 的 ， 包 括 Interne

6、t 控 制 信 息 协 议 （ ICMP） ， 内 部 网 关 协 议 （ IGP） ， 外 部 网 关 协 议 （ EGP） ， 边 界 网 关 协 议 （ BGP） 。 产 生 背 景众 所 周 知 ， 如 今 电 脑 上 因 特 网 都 要 作 TCP/IP 协 议 设 置 ， 显 然 该 协 议 成了 当 今 地 球 村 “人 与 人 ”之 间 的 “牵 手 协 议 ”。 1997 年 ， 为 了 褒 奖 对 因 特 网 发 展 作 出 突 出 贡 献 的 科 学 家 ， 并 对 TCP/IP协 议 作 出 充 分 肯 定 ， 美 国 授 予 为 因 特 网 发 明 和 定 义 TCP

7、/IP 协 议 的 文 顿 瑟 夫和 卡 恩 “国 家 技 术 金 奖 ”。 这 无 疑 使 人 们 认 识 到 TCP/IP 协 议 的 重 要 性 。 在 阿 帕 网 （ ARPR） 产 生 运 作 之 初 ， 通 过 接 口 信 号 处 理 机 实 现 互 联 的 电脑 并 不 多 ， 大 部 分 电 脑 相 互 之 间 不 兼 容 ， 在 一 台 电 脑 上 完 成 的 工 作 ， 很 难 拿到 另 一 台 电 脑 上 去 用 ， 想 让 硬 件 和 软 件 都 不 一 样 的 电 脑 联 网 ， 也 有 很 多 困 难。 当 时 美 国 的 状 况 是 ， 陆 军 用 的 电 脑 是

8、 DEC 系 列 产 品 ， 海 军 用 的 电 脑 是 Honeywell 中 标 机 器 ， 空 军 用 的 是 IBM 公 司 中 标 的 电 脑 ， 每 一 个 军 种 的 电 脑 在各 自 的 系 里 都 运 行 良 好 ， 但 却 有 一 个 大 弊 病 ： 不 能 共 享 资 源 。 当 时 科 学 家 们 提 出 这 样 一 个 理 念 ： “所 有 电 脑 生 来 都 是 平 等 的 。 ”为 了 让这 些 “生 来 平 等 ”的 电 脑 能 够 实 现 “资 源 共 享 ”就 得 在 这 些 系 统 的 标 准 之 上 ， 建立 一 种 大 家 共 同 都 必 须 遵 守

9、的 标 准 ， 这 样 才 能 让 不 同 的 电 脑 按 照 一 定 的 规 则进 行 “谈 判 ”， 并 且 在 谈 判 之 后 能 “握 手 ”。 在 确 定 今 天 因 特 网 各 个 电 脑 之 间 “谈 判 规 则 ”过 程 中 ， 最 重 要 的 人 物 当 数瑟 夫 （ Vinton G.Cerf） 。 正 是 他 的 努 力 ， 才 使 今 天 各 种 不 同 的 电 脑 能 按 照 协议 上 网 互 联 。 瑟 夫 也 因 此 获 得 了 与 克 莱 因 罗 克 （ “因 特 网 之 父 ”） 一 样 的 美 称“互 联 网 之 父 ”。 瑟 夫 从 小 喜 欢 标 新 立

10、 异 ， 坚 强 而 又 热 情 。 中 学 读 书 时 ， 就 被 允 许 使 用 加州 大 学 洛 杉 矶 分 校 的 电 脑 ， 他 认 为 “为 电 脑 编 程 序 是 个 非 常 激 动 人 心 的 事 ，只 要 把 程 序 编 好 ， 就 可 以 让 电 脑 做 任 何 事 情 。 ”1965 年 ， 瑟 夫 从 斯 坦 福 大学 毕 业 到 IBM 的 一 家 公 司 当 系 统 工 程 师 ， 工 作 没 多 久 ， 瑟 夫 就 觉 得 知 识 不 够用 ， 于 是 到 加 州 大 学 洛 杉 矶 分 校 攻 读 博 士 ， 那 时 ， 正 逢 阿 帕 网 的 建 立 ， “接

11、口 信 号 处 理 机 ”（ IMP） 的 研 试 及 网 络 测 评 中 心 的 建 立 ， 瑟 夫 也 成 了 著 名 科 学家 克 莱 因 罗 克 手 下 的 一 位 学 生 。 瑟 夫 与 另 外 三 位 年 轻 人 （ 温 菲 尔 德 、 克 罗 克、 布 雷 登 ） 参 与 了 阿 帕 网 的 第 一 个 节 点 的 联 接 。 此 后 不 久 ， BBN 公 司 对 工作 中 各 种 情 况 发 展 有 很 强 判 断 能 力 、 被 公 认 阿 帕 网 建 成 作 出 巨 大 贡 献 的 鲍 伯卡 恩 （ Bob Kahn） 也 来 到 了 加 州 大 学 洛 杉 矶 分 校

12、。 在 那 段 日 子 里 ， 往 往是 卡 恩 提 出 需 要 什 么 软 件 ， 而 瑟 夫 则 通 宵 达 旦 地 把 符 合 要 求 的 软 件 给 编 出 来， 然 后 他 们 一 起 测 试 这 些 软 件 ， 直 至 能 正 常 运 行 。 当 时 的 主 要 格 局 是 这 样 的， 罗 伯 茨 提 出 网 络 思 想 设 计 网 络 布 局 ， 卡 恩 设 计 阿 帕 网 总 体 结 构 ， 克 莱 因 罗克 负 责 网 络 测 评 系 统 ， 还 有 众 多 的 科 学 家 、 研 究 生 参 与 研 究 、 试 验 。 69 年9 月 阿 帕 网 诞 生 、 运 行 后

13、， 才 发 现 各 个 IMP 连 接 的 时 候 ， 需 要 考 虑 用 各 种 电脑 都 认 可 的 信 号 来 打 开 通 信 管 道 ， 数 据 通 过 后 还 要 关 闭 通 道 。 否 则 这 些 IMP不 会 知 道 什 么 时 候 应 该 接 收 信 号 ， 什 么 时 候 该 结 束 ， 这 就 是 我 们 现 在 所 说 的通 信 “协 议 ”的 概 念 。 70 年 12 月 制 定 出 来 了 最 初 的 通 信 协 议 由 卡 恩 开 发 、 瑟夫 参 与 的 “网 络 控 制 协 议 ”（ NCP） ， 但 要 真 正 建 立 一 个 共 同 的 标 准 很 不 容

14、 易， 72 年 10 月 国 际 电 脑 通 信 大 会 结 束 后 ， 科 学 家 们 都 在 为 此 而 努 力 。 “包 切换 ”理 论 为 网 络 之 间 的 联 接 方 式 提 供 了 理 论 基 础 。 卡 恩 在 自 己 研 究 的 基 础 上 ，认 识 到 只 有 深 入 理 解 各 种 操 作 系 统 的 细 节 才 能 建 立 一 种 对 各 种 操 作 系 统 普 适的 协 议 ， 73 年 卡 恩 请 瑟 夫 一 起 考 虑 这 个 协 议 的 各 个 细 节 ， 他 们 这 次 合 作 的 结果 产 生 了 目 前 在 开 放 系 统 下 的 所 有 网 民 和 网

15、 管 人 员 都 在 使 用 的 “传 输 控 制 协议 ”（ TCP， Transsmission-Control Protocol） 和 “因 特 网 协 议 ”（ IP， Internet Protocol） 即 TCP/IP 协 议 。 通 俗 而 言 ： TCP 负 责 发 现 传 输 的 问 题 ， 一 有 问 题 就 发 出 信 号 ， 要 求 重 新传 输 ， 直 到 所 有 数 据 安 全 正 确 地 传 输 到 目 的 地 。 而 IP 是 给 因 特 网 的 每 一 台电 脑 规 定 一 个 地 址 。 1974 年 12 月 ， 卡 恩 、 瑟 夫 的 第 一 份 TC

16、P 协 议 详 细 说明 正 式 发 表 。 当 时 美 国 国 防 部 与 三 个 科 学 家 小 组 签 定 了 完 成 TCP/IP 的 协 议， 结 果 由 瑟 夫 领 衔 的 小 组 捷 足 先 登 ， 首 先 制 定 出 了 通 过 详 细 定 义 的 TCP/IP协 议 标 准 。 当 时 作 了 一 个 试 验 ， 将 信 息 包 通 过 点 对 点 的 卫 星 网 络 ， 再 通 过 陆地 电 缆 ， 再 通 过 卫 星 网 络 ， 再 由 地 面 传 输 ， 贯 串 欧 洲 和 美 国 ， 经 过 各 种 电 脑系 统 ， 全 程 9.4 万 公 里 竟 然 没 有 丢 失

17、 一 个 数 据 位 ， 远 距 离 的 可 靠 数 据 传 输 证明 了 TCP/IP 协 议 的 成 功 。 1983 年 1 月 1 日 ， 运 行 较 长 时 期 曾 被 人 们 习 惯 了 的 NCP 被 停 止 使 用 ，TCP/IP 协 议 作 为 因 特 网 上 所 有 主 机 间 的 共 同 协 议 ， 从 此 以 后 被 作 为 一 种 必 须遵 守 的 规 则 被 肯 定 和 应 用 。 正 是 由 于 TCP/IP 协 议 ， 才 有 今 天 “地 球 村 ”因 特网 的 巨 大 发 展 。 开 发 过 程在 构 建 了 阿 帕 网 先 驱 之 后 ， DARPA 开

18、始 了 其 他 数 据 传 输 技 术 的 研 究 。NCP 诞 生 后 两 年 ， 1972 年 ， 罗 伯 特 卡 恩 （ Robert E. Kahn） 被 DARPA的 信 息 技 术 处 理 办 公 室 雇 佣 ， 在 那 里 他 研 究 卫 星 数 据 包 网 络 和 地 面 无 线 数 据包 网 络 ， 并 且 意 识 到 能 够 在 它 们 之 间 沟 通 的 价 值 。 在 1973 年 春 天 ， 已 有 的ARPANET 网 络 控 制 程 序 （ NCP） 协 议 的 开 发 者 文 顿 瑟 夫 （ Vinton Cerf）加 入 到 卡 恩 为 ARPANET 设 计

19、 下 一 代 协 议 而 开 发 开 放 互 连 模 型 的 工 作 中 。 到 了 1973 年 夏 天 ， 卡 恩 和 瑟 夫 很 快 就 开 发 出 了 一 个 基 本 的 改 进 形 式 ， 其中 网 络 协 议 之 间 的 不 同 通 过 使 用 一 个 公 用 互 联 网 络 协 议 而 隐 藏 起 来 ， 并 且 可靠 性 由 主 机 保 证 而 不 是 像 ARPANET 那 样 由 网 络 保 证 。 （ 瑟 夫 称 赞 Hubert Zimmerman 和 Louis Pouzin（ CYCLADES 网 络 的 设 计 者 ） 在 这 个 设 计 上发 挥 了 重 要 影

20、 响 。 ） 由 于 网 络 的 作 用 减 少 到 最 小 的 程 度 ， 就 有 可 能 将 任 何 网 络 连 接 到 一 起 ，而 不 用 管 它 们 不 同 的 特 点 ， 这 样 就 解 决 了 卡 恩 最 初 的 问 题 。 （ 一 个 流 行 的 说法 提 到 瑟 夫 和 卡 恩 工 作 的 最 终 产 品 TCP/IP 将 在 运 行 “两 个 罐 子 和 一 根 弦 ”上， 实 际 上 它 已 经 用 在 信 鸽 上 。 一 个 称 为 网 关 （ 后 来 改 为 路 由 器 以 免 与 网 关 混淆 ） 的 计 算 机 为 每 个 网 络 提 供 一 个 接 口 并 且

21、在 它 们 之 间 来 回 传 输 数 据 包 。 这 个 设 计 思 想 更 细 的 形 式 由 瑟 夫 在 斯 坦 福 的 网 络 研 究 组 的 1973 年 1974 年 期 间 开 发 出 来 。 （ 处 于 同 一 时 期 的 诞 生 了 PARC 通 用 包 协 议 组 的 施 乐 PARC 早 期 网 络 研 究 工 作 也 有 重 要 的 技 术 影 响 ； 人 们 在 两 者 之 间 摇 摆 不 定 。 ） DARPA 于 是 与 BBN、 斯 坦 福 和 伦 敦 大 学 签 署 了 协 议 开 发 不 同 硬 件 平 台上 协 议 的 运 行 版 本 。 有 四 个 版

22、本 被 开 发 出 来 TCP v1、 TCP v2、 在 1978 年 春 天 分 成 TCP v3 和 IP v3 的 版 本 ， 后 来 就 是 稳 定 的 TCP/IP v4目前 因 特 网 仍 然 使 用 的 标 准 协 议 。 1975 年 ， 两 个 网 络 之 间 的 TCP/IP 通 信 在 斯 坦 福 和 伦 敦 大 学 （ UCL） 之间 进 行 了 测 试 。 1977 年 11 月 ， 三 个 网 络 之 间 的 TCP/IP 测 试 在 美 国 、 英 国和 挪 威 之 间 进 行 。 在 1978 年 到 1983 年 间 ， 其 他 一 些 TCP/IP 原 型

23、 在 多 个 研究 中 心 之 间 开 发 出 来 。 ARPANET 完 全 转 换 到 TCP/IP 在 1983 年 1 月 1 日发 生 。 1 1984 年 ， 美 国 国 防 部 将 TCP/IP 作 为 所 有 计 算 机 网 络 的 标 准 。 1985 年， 因 特 网 架 构 理 事 会 举 行 了 一 个 三 天 有 250 家 厂 商 代 表 参 加 的 关 于 计 算 产 业使 用 TCP/IP 的 工 作 会 议 ， 帮 助 协 议 的 推 广 并 且 引 领 它 日 渐 增 长 的 商 业 应 用 。 2005 年 9 月 9 日 卡 恩 和 瑟 夫 由 于 他

24、们 对 于 美 国 文 化 做 出 的 卓 越 贡 献 被 授予 总 统 自 由 勋 章 。 基 本 原 理整 体 构 架 概 述TCP/IP 协 议 并 不 完 全 符 合 OSI 的 七 层 参 考 模 型 。 传 统 的 开 放 式 系 统 互连 参 考 模 型 ， 是 一 种 通 信 协 议 的 7 层 抽 象 的 参 考 模 型 ,其 中 每 一 层 执 行 某 一 特定 任 务 。 该 模 型 的 目 的 是 使 各 种 硬 件 在 相 同 的 层 次 上 相 互 通 信 。 这 7 层 是 :物 理 层 、 数 据 链 路 层 、 网 络 层 、 传 输 层 、 会 话 层 、

25、表 示 层 和 应 用 层 。 而 TCP/IP 通 讯 协 议 采 用 了 4 层 的 层 级 结 构 ， 每 一 层 都 呼 叫 它 的 下 一 层 所 提 供 的 网络 来 完 成 自 己 的 需 求 。 这 4 层 分 别 为 ： 应 用 层 ： 应 用 程 序 间 沟 通 的 层 ， 如 简 单 电 子 邮 件 传 输 （ SMTP） 、 文 件传 输 协 议 （ FTP） 、 网 络 远 程 访 问 协 议 （ Telnet） 等 。 传 输 层 ： 在 此 层 中 ， 它 提 供 了 节 点 间 的 数 据 传 送 ， 应 用 程 序 之 间 的 通 信服 务 ， 主 要 功 能

26、 是 数 据 格 式 化 、 数 据 确 认 和 丢 失 重 传 等 。 如 传 输 控 制 协 议 （TCP） 、 用 户 数 据 报 协 议 （ UDP） 等 ， TCP 和 UDP 给 数 据 包 加 入 传 输 数 据并 把 它 传 输 到 下 一 层 中 ， 这 一 层 负 责 传 送 数 据 ， 并 且 确 定 数 据 已 被 送 达 并 接收 。 互 连 网 络 层 ： 负 责 提 供 基 本 的 数 据 封 包 传 送 功 能 ， 让 每 一 块 数 据 包 都 能够 到 达 目 的 主 机 （ 但 不 检 查 是 否 被 正 确 接 收 ） ， 如 网 际 协 议 （ IP）

27、 。 网 络 接 口 层 （ 主 机 -网 络 层 ） ： 接 收 IP 数 据 报 并 进 行 传 输 ， 从 网 络 上 接收 物 理 帧 ， 抽 取 IP 数 据 报 转 交 给 下 一 层 ， 对 实 际 的 网 络 媒 体 的 管 理 ， 定 义 如何 使 用 实 际 网 络 （ 如 Ethernet、 Serial Line 等 ） 来 传 送 数 据 。 主 要 协 议以 下 简 单 介 绍 TCP/IP 中 的 协 议 都 具 备 什 么 样 的 功 能 ， 都 是 如 何 工 作 的： 1 IP 网 际 协 议 IP 是 TCP/IP 的 心 脏 ， 也 是 网 络 层 中

28、最 重 要 的 协 议 。 IP 层 接 收 由 更 低 层 （ 网 络 接 口 层 例 如 以 太 网 设 备 驱 动 程 序 ） 发 来 的 数 据包 ， 并 把 该 数 据 包 发 送 到 更 高 层 -TCP 或 UDP 层 ； 相 反 ， IP 层 也 把 从 TCP 或 UDP 层 接 收 来 的 数 据 包 传 送 到 更 低 层 。 IP 数 据 包 是 不 可 靠 的 ， 因 为 IP并 没 有 做 任 何 事 情 来 确 认 数 据 包 是 按 顺 序 发 送 的 或 者 没 有 被 破 坏 。 IP 数 据 包中 含 有 发 送 它 的 主 机 的 地 址 （ 源 地 址

29、 ） 和 接 收 它 的 主 机 的 地 址 （ 目 的 地 址 ）。 高 层 的 TCP 和 UDP 服 务 在 接 收 数 据 包 时 ， 通 常 假 设 包 中 的 源 地 址 是 有效 的 。 也 可 以 这 样 说 ， IP 地 址 形 成 了 许 多 服 务 的 认 证 基 础 ， 这 些 服 务 相 信 数据 包 是 从 一 个 有 效 的 主 机 发 送 来 的 。 IP 确 认 包 含 一 个 选 项 ， 叫 作 IP source routing， 可 以 用 来 指 定 一 条 源 地 址 和 目 的 地 址 之 间 的 直 接 路 径 。 对 于 一 些TCP 和 UD

30、P 的 服 务 来 说 ， 使 用 了 该 选 项 的 IP 包 好 像 是 从 路 径 上 的 最 后 一 个系 统 传 递 过 来 的 ， 而 不 是 来 自 于 它 的 真 实 地 点 。 这 个 选 项 是 为 了 测 试 而 存 在的 ， 说 明 了 它 可 以 被 用 来 欺 骗 系 统 来 进 行 平 常 是 被 禁 止 的 连 接 。 那 么 ， 许 多依 靠 IP 源 地 址 做 确 认 的 服 务 将 产 生 问 题 并 且 会 被 非 法 入 侵 。 2. TCP 如 果 IP 数 据 包 中 有 已 经 封 好 的 TCP 数 据 包 ， 那 么 IP 将 把 它 们

31、向 上 传送 到 TCP 层 。 TCP 将 包 排 序 并 进 行 错 误 检 查 ， 同 时 实 现 虚 电 路 间 的 连 接 。TCP 数 据 包 中 包 括 序 号 和 确 认 ， 所 以 未 按 照 顺 序 收 到 的 包 可 以 被 排 序 ， 而 损坏 的 包 可 以 被 重 传 。 TCP 将 它 的 信 息 送 到 更 高 层 的 应 用 程 序 ， 例 如 Telnet 的 服 务 程 序 和 客户 程 序 。 应 用 程 序 轮 流 将 信 息 送 回 TCP 层 ， TCP 层 便 将 它 们 向 下 传 送 到 IP层 ， 设 备 驱 动 程 序 和 物 理 介 质

32、 ， 最 后 到 接 收 方 。 面 向 连 接 的 服 务 （ 例 如 Telnet、 FTP、 rlogin、 X Windows 和 SMTP） 需 要 高 度 的 可 靠 性 ， 所 以 它 们 使 用 了 TCP。 DNS 在 某 些 情 况 下 使 用 TCP（ 发 送 和 接 收 域 名 数 据 库 ） ， 但 使 用 UDP 传 送 有 关 单 个 主 机 的 信 息 。 3.UDP UDP 与 TCP 位 于 同 一 层 ， 但 它 不 管 数 据 包 的 顺 序 、 错 误 或 重 发 。 因 此， UDP 不 被 应 用 于 那 些 使 用 虚 电 路 的 面 向 连 接

33、 的 服 务 ， UDP 主 要 用 于 那 些面 向 查 询 -应 答 的 服 务 ， 例 如 NFS。 相 对 于 FTP 或 Telnet， 这 些 服 务 需 要交 换 的 信 息 量 较 小 。 使 用 UDP 的 服 务 包 括 NTP（ 网 络 时 间 协 议 ） 和 DNS（DNS 也 使 用 TCP） 。 欺 骗 UDP 包 比 欺 骗 TCP 包 更 容 易 ， 因 为 UDP 没 有 建 立 初 始 化 连 接 （也 可 以 称 为 握 手 ） （ 因 为 在 两 个 系 统 间 没 有 虚 电 路 ） ， 也 就 是 说 ， 与 UDP相 关 的 服 务 面 临 着 更

34、 大 的 危 险 。 4.ICMP ICMP 与 IP 位 于 同 一 层 ， 它 被 用 来 传 送 IP 的 的 控 制 信 息 。 它 主 要 是 用来 提 供 有 关 通 向 目 的 地 址 的 路 径 信 息 。 ICMP 的 Redirect信 息 通 知 主 机 通 向其 他 系 统 的 更 准 确 的 路 径 ， 而 Unreachable信 息 则 指 出 路 径 有 问 题 。 另 外， 如 果 路 径 不 可 用 了 ， ICMP 可 以 使 TCP 连 接 体 面 地 终 止 。 PING 是 最 常用 的 基 于 ICMP 的 服 务 。 5. TCP 和 UDP 的

35、 端 口 结 构 TCP 和 UDP 服 务 通 常 有 一 个 客 户 /服 务 器 的 关 系 ， 例 如 ， 一 个 Telnet服 务 进 程 开 始 在 系 统 上 处 于 空 闲 状 态 ， 等 待 着 连 接 。 用 户 使 用 Telnet 客 户程 序 与 服 务 进 程 建 立 一 个 连 接 。 客 户 程 序 向 服 务 进 程 写 入 信 息 ， 服 务 进 程 读出 信 息 并 发 出 响 应 ， 客 户 程 序 读 出 响 应 并 向 用 户 报 告 。 因 而 ， 这 个 连 接 是 双工 的 ， 可 以 用 来 进 行 读 写 。 两 个 系 统 间 的 多

36、重 Telnet 连 接 是 如 何 相 互 确 认 并 协 调 一 致 呢 ？ TCP 或UDP 连 接 唯 一 地 使 用 每 个 信 息 中 的 如 下 四 项 进 行 确 认 ： 源 IP 地 址 发 送 包 的 IP 地 址 。 目 的 IP 地 址 接 收 包 的 IP 地 址 。 源 端 口 源 系 统 上 的 连 接 的 端 口 。 目 的 端 口 目 的 系 统 上 的 连 接 的 端 口 。 端 口 是 一 个 软 件 结 构 ， 被 客 户 程 序 或 服 务 进 程 用 来 发 送 和 接 收 信 息 。 一个 端 口 对 应 一 个 16 比 特 的 数 。 服 务

37、进 程 通 常 使 用 一 个 固 定 的 端 口 ， 例 如 ，SMTP 使 用 25、 Xwindows 使 用 6000。 这 些 端 口 号 是 广 为 人 知 的 ， 因 为在 建 立 与 特 定 的 主 机 或 服 务 的 连 接 时 ， 需 要 这 些 地 址 和 目 的 地 址 进 行 通 讯 。 参 考 模 型TCP/IP 协 议 并 不 完 全 符 合 OSI 的 七 层 参 考 模 型 。 传 统 的 开 放 式 系 统 互连 参 考 模 型 ， 是 一 种 通 信 协 议 的 7 层 抽 象 的 参 考 模 型 ,其 中 每 一 层 执 行 某 一 特定 任 务 。 该

38、 模 型 的 目 的 是 使 各 种 硬 件 在 相 同 的 层 次 上 相 互 通 信 。 这 7 层 是 :物 理 层 、 数 据 链 路 层 、 网 路 层 、 传 输 层 、 话 路 层 、 表 示 层 和 应 用 层 。 而 TCP/IP 通 讯 协 议 采 用 了 4 层 的 层 级 结 构 ， 每 一 层 都 呼 叫 它 的 下 一 层 所 提 供 的 网络 来 完 成 自 己 的 需 求 。 这 4 层 分 别 为 ： 应 用 层 ： 应 用 程 序 间 沟 通 的 层 ， 如 简 单 电 子 邮 件 传 输 （ SMTP） 、 文 件传 输 协 议 （ FTP） 、 网 络

39、远 程 访 问 协 议 （ Telnet） 等 。 传 输 层 ： 在 此 层 中 ， 它 提 供 了 节 点 间 的 数 据 传 送 服 务 ， 如 传 输 控 制 协 议（ TCP） 、 用 户 数 据 报 协 议 （ UDP） 等 ， TCP 和 UDP 给 数 据 包 加 入 传 输 数据 并 把 它 传 输 到 下 一 层 中 ， 这 一 层 负 责 传 送 数 据 ， 并 且 确 定 数 据 已 被 送 达 并接 收 。 互 连 网 络 层 ： 负 责 提 供 基 本 的 数 据 封 包 传 送 功 能 ， 让 每 一 块 数 据 包 都 能够 到 达 目 的 主 机 （ 但 不

40、检 查 是 否 被 正 确 接 收 ） ， 如 网 际 协 议 （ IP） 。 网 络 接 口 层 ： 对 实 际 的 网 络 媒 体 的 管 理 ， 定 义 如 何 使 用 实 际 网 络 （ 如 Ethernet、 Serial Line 等 ） 来 传 送 数 据 。 IP 地 址 及 其 分 类在 Internet 上 连 接 的 所 有 计 算 机 ， 从 大 型 机 到 微 型 计 算 机 都 是 以 独 立 的身 份 出 现 ， 我 们 称 它 为 主 机 。 为 了 实 现 各 主 机 间 的 通 信 ， 每 台 主 机 都 必 须 有一 个 唯 一 的 网 络 地 址 。 就

41、 好 像 每 一 个 住 宅 都 有 唯 一 的 门 牌 一 样 ， 才 不 至 于 在传 输 资 料 时 出 现 混 乱 。 Internet 的 网 络 地 址 是 指 连 入 Internet 网 络 的 计 算 机 的 地 址 编 号 。 所 以， 在 Internet 网 络 中 ， 网 络 地 址 唯 一 地 标 识 一 台 计 算 机 。 我 们 都 已 经 知 道 ， Internet 是 由 几 千 万 台 计 算 机 互 相 连 接 而 成 的 。 而 我们 要 确 认 网 络 上 的 每 一 台 计 算 机 ， 靠 的 就 是 能 唯 一 标 识 该 计 算 机 的 网

42、络 地 址， 这 个 地 址 就 叫 做 IP（ Internet Protocol 的 简 写 ） 地 址 ， 即 用 Internet 协议 语 言 表 示 的 地 址 。 目 前 ， 在 Internet 里 ， IP 地 址 是 一 个 32 位 的 二 进 制 地 址 ， 为 了 便 于 记忆 ， 将 它 们 分 为 4 组 ， 每 组 8 位 ， 由 小 数 点 分 开 ， 用 四 个 字 节 来 表 示 ， 而 且， 用 点 分 开 的 每 个 字 节 的 数 值 范 围 是 0255， 如 202.116.0.1， 这 种 书 写 方法 叫 做 点 数 表 示 法 。 IP 地

43、 址 可 确 认 网 络 中 的 任 何 一 个 网 络 和 计 算 机 ， 而 要 识 别 其 它 网 络 或 其中 的 计 算 机 ， 则 是 根 据 这 些 IP 地 址 的 分 类 来 确 定 的 。 一 般 将 IP 地 址 按 节 点计 算 机 所 在 网 络 规 模 的 大 小 分 为 A， B， C 三 类 ， 默 认 的 网 络 屏 蔽 是 根 据 IP地 址 中 的 第 一 个 字 段 确 定 的 。 1. A 类 地 址 A 类 地 址 的 表 示 范 围 为 ： 1.0.0.1126.255.255.255， 默 认 网 络 屏 蔽 为 ：255.0.0.0； A 类

44、地 址 分 配 给 规 模 特 别 大 的 网 络 使 用 。 A 类 网 络 用 第 一 组 数 字表 示 网 络 本 身 的 地 址 ， 后 面 三 组 数 字 作 为 连 接 于 网 络 上 的 主 机 的 地 址 。 分 配给 具 有 大 量 主 机 （ 直 接 个 人 用 户 ） 而 局 域 网 络 个 数 较 少 的 大 型 网 络 。 例 如 IBM 公 司 的 网 络 。 127.0.0.0 到 127.255.255.255 是 保 留 地 址 ， 用 做 循 环 测 试 用 的 。 0.0.0.0 到 0.255.255.255 也 是 保 留 地 址 ， 用 做 表 示

45、所 有 的 IP 地 址 。 一 个 A 类 IP 地 址 由 1 字 节 （ 每 个 字 节 是 8 位 ） 的 网 络 地 址 和 3 个 字 节主 机 地 址 组 成 ， 网 络 地 址 的 最 高 位 必 须 是 “0”,即 第 一 段 数 字 范 围 为 1 127。 每 个 A 类 地 址 理 论 上 可 连 接 16777214台 主 机 (因 为 不 存在 最 后 一 个 字 节 值 为 “0”或 “256”的 IP 地 址 ， 例 如 127.234.123.0 或 123.5.34.256 这 样 的 地 址 是 不 存 在 的 ） ， Internet 有 126 个 可

46、 用 的 A 类 地 址 。 A 类地 址 适 用 于 有 大 量 主 机 的 大 型 网 络 。 2. B 类 地 址 B 类 地 址 的 表 示 范 围 为 ： 128.0.0.1191.255.255.255， 默 认 网 络 屏 蔽 为： 255.255.0.0； B 类 地 址 分 配 给 一 般 的 中 型 网 络 。 B 类 网 络 用 第 一 、 二 组 数字 表 示 网 络 的 地 址 ， 后 面 两 组 数 字 代 表 网 络 上 的 主 机 地 址 。 169.254.0.0 到 169.254.255.255 是 保 留 地 址 。 如 果 你 的 IP 地 址 是 自

47、 动获 取 IP 地 址 ， 而 你 在 网 络 上 又 没 有 找 到 可 用 的 DHCP 服 务 器 ， 这 时 你 将 会从 169.254.0.0 到 169.254.255.255 中 临 时 获 得 一 个 IP 地 址 。 一 个 B 类 IP 地 址 由 2 个 字 节 的 网 络 地 址 和 2 个 字 节 的 主 机 地 址 组 成 ，网 络 地 址 的 最 高 位 必 须 是 “10”， 即 第 一 段 数 字 范 围 为 128 191。 每 个 B 类地 址 可 连 接 65534(216-2, 因 为 主 机 号 的 各 位 不 能 同 时 为 0,1)台 主 机

48、 ， Internet 有 16383(214-1)个 B 类 地 址 (因 为 B 类 网 络 地 址 128.0.0.0 是 不 指 派的 ， 而 可 以 指 派 的 最 小 地 址 为 128.1.0.0COME06） 。 3. C 类 地 址 C 类 地 址 的 表 示 范 围 为 ： 192.0.0.1223.255.255.255， 默 认 网 络 屏 蔽 为： 255.255.255.0； C 类 地 址 分 配 给 小 型 网 络 ， 如 一 般 的 局 域 网 ， 它 可 连 接 的主 机 数 量 是 最 少 的 ， 采 用 把 所 属 的 用 户 分 为 若 干 的 网 段

49、 进 行 管 理 。 C 类 网 络用 前 三 组 数 字 表 示 网 络 的 地 址 ， 最 后 一 组 数 字 作 为 网 络 上 的 主 机 地 址 。 一 个 C 类 地 址 是 由 3 个 字 节 的 网 络 地 址 和 1 个 字 节 的 主 机 地 址 组 成 ， 网络 地 址 的 最 高 位 必 须 是 “110”， 即 第 一 段 数 字 范 围 为 192 223。 每 个 C 类地 址 可 连 接 254 台 主 机 ， Internet 有 2097152 个 C 类 地 址 段 （ 32*256*256） ， 有 532676608 个 地 址 （ 32*256*256*254） 。 RFC 1918 留 出 了 3 块 IP 地 址 空 间 （ 1 个 A 类 地 址 段 ， 16 个 B 类 地 址段 ， 256 个 C 类 地 址 段 ） 作 为 私 有 的 内 部 使 用 的 地 址 。 在 这 个 范 围 内 的 IP地 址 不 能 被 路 由 到 Internet 骨 干 网 上 ； Internet 路 由 器 将 丢 弃 该 私 有 地 址 。 IP 地 址 类 别 RFC 1918 内 部 地 址 范 围 A 类 10.0.0.0 到 10.255.255.2