TCP IP 詳解卷一 第1章 概述

2021-06-28 10:29:42 字數 2581 閱讀 8073

網路協議通常分不同層次進行開發,每一層分別負責不同的通訊功能。乙個協議族,比如 t c p / i p,是一組不同層次上的多個協議的組合。 t c p / i p通常被認為是乙個四層協議系統,如圖所示。

1)        應用層:負責處理特定的應用程式細節。包括:telnet(遠端登入)、ftp (檔案傳輸協議)、smtp (簡單郵件傳輸協議)、sntp (簡單網路管理協議);

2)        傳輸層(運輸層):主要功能為兩台主機上的應用程式提供端到端的通訊,通過埠號識別兩台主機上相對應程式之間進行通訊。主要包括:tcp (傳輸控制協議)、udp (使用者資料報協議);

ø  tcp 協議:是一種面向連線的傳輸層協議,確保兩台主機提供高可靠性的資料通訊。它的任務是把來自應用程式的資料分成合適的小塊交給下面的網路層,確認接收到資料的分組。為資料塊設定超時時鐘,一旦超過該時間就重新傳送資料;

3)        網路層:處理分組在網路中的活動,例如分組的選路。主要包括:ip 協議(網際協議)、icmp 協議(internet 網際網路控制報文協議)、igmp 協議(internet 組管理協議);

ø  icmp 協議:是 ip 協議的附屬協議,ip 層用它來與其他主機或路由器交換錯誤報文或其他重要資訊。ip 資料報在傳送過程中發生異常導致無法到達目的端,則使用 icmp 協議給傳送端傳送乙個異常訊息通知,該協議也可用來檢查網路的健康狀態;

ø  igmp 協議:它用來把乙個 udp 資料報多播到多個主機;

網際網路上的每個介面必須有乙個唯一的 ip 位址, ip 位址長度 32 bit,,即 4 個位元組,每個 ip 位址都由 標識位、網路號 和 主機號三部分組成。32 位二進位制數字址通常寫成四個十進位制數, 每個十進位制整數對應乙個位元組,這就是「點分十進位制表示法」。 第乙個十進位制整數即可區分 ip 位址型別:0 ~ 127 a類,128 ~ 191 b類,192 ~ 223 c類, 224 ~ 239 d類, 240 ~ 225 e類;下面是五類不同的 ip 位址的結構。 

d類位址 : 

儘管可以通過 ip 位址識別主機上的網路介面,進而訪問主機,但是我們習慣於使用便於記憶的主機名。網域名稱系統(dns)可以提供 ip 位址和主機名之間的對映資訊,它是乙個分布的資料庫。所以在應用程式中可以呼叫系統函式實現 ip 位址和主機名之間的轉換。

當應用程式使用 tcp 傳輸資料時,資料被送入到協議棧中,然後逐個通過每一層直到被當作一串位元流送入網路。其中每一層都要增加一些首部資訊,因為方便根據這些首部資訊確認資料屬於哪一層或哪個協議,下面是應用程式使用 tcp 傳輸資料的過程:

t c p傳給 ip的資料單元稱作t c p報文段或簡稱為t c p段( tc p s e g m e n t)。 i p傳給網路介面層的資料單元稱作 i p資料報(ip datagram)。通過乙太網傳輸的位元流稱作幀 (fr a m e )。

分用: 目的主機在鏈路層接收到乙太網資料幀時, 該資料就開始從協議棧中由底向上逐層上公升,在每層都去掉該層的首部資訊,並校驗首部資訊是否正確,該過程就是分用;

傳送資料:從應用層到鏈路層逐層加資料報是封裝;接收資料:從鏈路層到應用層逐層解包是分用;

埠號是在運輸層配合tcp 或 udp 協議使用的,使 tcp 或 udp 能識別主機應用程式,脫離這兩個協議埠號將毫無用處;

伺服器一般都是通過知名埠號來識別的。例如,對於每個 t c p / i p實現來說, f t p伺服器的t c p埠號都是2 1 ,每個te l n e t伺服器的t c p埠號都是 2 3 ,每個 t f t p (簡單檔案傳送協議)伺服器的 u d p埠號都是6 9。任何 tc p / i p實現所提供的服務都用知名的 1 ~ 1 02 3之間的埠號。

到1 99 2年為止,知名埠號介於 1~2 55之間。 25 6~1 02 3之間的埠號通常都是由u n i x系統占用,以提供一些特定的 u n i x服務—也就是說,提供一些只有 u n i x系統才有的、而其他作業系統可能不提供的服務。

客戶端通常對它所使用的埠號並不關心,只需保證該埠號在本機上是唯一的就可以了。客戶端口號又稱作臨時埠號(即存在時間很短暫)。這是因為它通常只是在使用者執行該客戶程式時才存在,而伺服器則只要主機開著的,其服務就執行。大多數 t c p / i p實現給臨時埠分配 1 0 2 4~ 5 0 0 0之間的埠號。

資料相關概念

包:tcp / ip 協議中,每一層的資料都可以成為包;

幀 (乙太網資料幀):鏈路層包的單位;

資料報 (ip資料報):網路層以上包的單位,ip 給鏈路層的資料報稱為 ip 資料報 (ip datagram);

段 (tcp 報文段) : tcp 資料報,tcp 傳遞給 ip 的資料報成為 tcp 報文段 (tcp segment);

訊息: 應用層的資料報;

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