7.1網絡基礎知識 7.1.3TCP/IP協議

Internet的建立,實現了不同網絡之間的連接。通過Internet可向用戶或應用程序提供一致的、通用的網絡傳輸服務。這是Internet的目標。Internet對用戶隱藏國際互聯網的低層結構,這意味著國際互聯網用戶和應用程序不必了解硬件連接的細節。在增加新網時,不要求全互連,也不要求嚴格星型連接。Internet能通過中間網絡收發數據。在Internet上,所有計算機共享一個全局的機器標識符(名字或地址),而用戶界麵獨立於網絡,即建立通信和傳送數據的一係列操作與低層網絡技術和客戶機無關。此外,網絡互聯的細節對應用程序員是透明的。在用戶看來,整個Internet是一個統一的網絡,。在某種意義上,可以把這個單一網絡看作一個虛擬網。在邏輯上它是獨立的、統一的,在物理上則由不同的網絡互連而成。將Internet,看作單一網絡,可極大地簡化細節,容易建立Internet的概念。

1.Internet的核心TCP/IP協議

Internet的基本思想是任何一個能傳輸分組的通信係統均可看作網絡。這些網絡均受到Internet協議的平等對待。大到WAN,小到LAN,甚至兩台機器間的連接都被當作網絡。這就是Internet的網絡對等性。網絡對等性大大簡化了對異種網的處理,這種特性主要來源於Internet的協議——TCP/IP協議。TCP/IP是一種網絡通訊協議的簡稱,它源於該組協議中最重要的兩個協議TCP與IP。通訊協議一是套定義完善的溝通規則,不同種類的機器隻要遵循相同的協議即可互相通信。而TCP/IP正是Internet網絡的共同語言。主機間須利用TCP/IP互通信息。TCP/IP是由多層協議堆疊而成。不過經常被引用的ISO/OSI參考模型,並不很適合直接描述TCP/IP協議。較恰當的模型是四層模型。TCP/IP未定義網絡存取層,換言之它可在多種網絡存取介麵之上,如Ethernet、FDDI、Token Ring或串行線路,隻須提供這些介麵的驅動程序即可。

2.傳輸控製協議

TCP(Transmission Control Protocol)是端對端傳輸層內最重要的協議之一,另一個同級協議是UDP。這兩個協議負責在程序應用層及Internet層之間傳遞數據。TCP的功能包括:

提供麵向連接及可信賴的端對端數據傳輸服務

滑動窗式流量控製

TCP的功能在於向上層各種應用程序提供一組無錯誤的連接管道,UDP雖與TCP同等級,但各有各的使用時機。對於數據量較小且數據的正確性不是很重要的情況可考慮使用UDP,而在數據的正確性要求較嚴格的狀況下(如Telnet、FTP)時,TCP即是較佳的選擇。

3.IP地址及協議

(1)IP地址。在Internet上,任何使用TCP/IP協議提供或接受服務的電腦或設備都被看作主機。TCP/IP被設計成適用於不同類型、位於全球各地的傳輸介質及電腦係統。為方便標定每部主機,Internet定義了一套通用的編址方法。當時理想的地址格式須提供足夠的跨網路由信息且不占太多儲存空間。TCP/IP的地址方式即是給定每部主機一組在整個Internet中唯一的號碼,稱作IP地址。IP地址長32字節,為便於表達人們將此32字節數值切成四段,每連續8個字節一組。四個整數值表達一個IP地址,每個整數在0至225之間,例如166.111.5.10。此種IP地址表示法以句點隔開數字,故又稱作點標記法。

(2)IP協議。IP協議是Internet中最主要的協議,也是整個TCP/IP協議的靈魂。其他協議都得靠IP協議傳輸數據。無論數據的最終目的地為何,所有流進流出的數據皆會經過IP層。IP協議的功能包括:

在網絡存取層及端對端傳輸層之間傳遞信息

進行數據片的拆解與重組

將數據片傳送至目標主機

4.TCP/IP的應用

TCP/IP的大部分應用是客戶/服務器模式的服務程序。在技術上,應用層的服務程序隨時監聽TCP或UPD是否有來自客戶端的要求送抵。客戶程序可通過TCP或UDP與服務程序建立連接,一旦TCP的三向式連接建立完成,服務端即會回應一個初始化信息,然後等待客戶端送來命令。當服務結束時,客戶端會送出一個終止命令,並等待服務端的回應,之後關閉TCP連接。

通常在雙方之間傳達的命令與回應皆是文字型(以CR/LF結束),其中的字符則采用ASCII字符集。