TCP/IP概述
在Internet中包含的网络是形形色色的,它们的硬件组成不同,运行的
协议
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也不同。要将它们连接起来协调工作,就需要一个大家都公认的协议。传输控制协议和网际协议TCP/IP(TransmissionContr olProtocol/InternetProtocol)就是这样的协议簇。它是美国国防部高级研究
计划
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署为实现美国本土广域互联网APARNet 而开发的通信传输协议。APARNet于1969年12月投入运行,后来发展成为洲际Internet。由于Internet的成功应用,TCP/I P已成为世界公认的事实上的网络
标准
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。它的特点是适应异种计算机和异种计算机网间的通信。随着Internet的广泛应用和被全世界承认,Inter net所使用的TCP/IP体系结构在计算机网络领域亦占有特殊重要的地位,成为一种实际的标准。TCP/IP模型是在物理网基础上建立的,包括网络接口层、网际层(IP层)、传输层(TCP层)和应用层。
图6.2所示为TCP/IP的体系结构,同时给出了它与ISO/OSI之间的大致对应关系。其核心是IP层和TCP层。
1.网络接口层
TCP/IP协议栈结构没有包含数据链路层和物理层,因此不能完成计算机网络的全部功能,必须与其他协议协同工作。网络接口层负责将IP分组封装成适合在具体的物理网络上传输的帧结构并交付传输。它包括:
于协作IP分组在现有网络介质上传输的协议,如IEEE82.x;
P地址与实际物理网络地址间的转换协议———ARP(AddressR esolutionProtocol)和RARP;
于串行线路连接主机与网络或连接网络与网络的SLIP协议和PPP协议。
2.网际层
网际层的主要作用是解决网络互连中的问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
,即网际寻址(包括地址格式、地址转换等)。主要协议有:
P协议,规定一种统一的地址格式———协议地址;
际控制信息协议(ICMP,InternetControlMessa geProtocol),提供差错报告机制;
由信息协议(RIP,RoutingInformationProto col),RIP协议负责数据的包装、寻址和路由。
3.传输层
传输层负责维护信息的完整性,它提供端到端的通信服务,即提供一个应用程序到另一个应用程序之间的通信服务。传输层有如下功能:
决不同应用程序的识别问题,要附加从何处(信源)来到何处(信宿)去的应用程序信息;
供可靠传输,为此传输层的每个分组均含有校验字段;
信息流进行格式化。
传输层提供传输控制协议TCP(TransmissionControlP rotocol)和用户数据报协议UDP(UserDataProtoco l)。
4.应用层
TCP/IP的应用层是几个可以在各种机型上广泛实现的协议,如文件传输协议FTP、远程终端访问协议Telnet、域名服务程序DNS、简单邮件传输协议SMTP等。
6.1.2TCP/IP与OSI/RM的比较
OSI/RM与TCP/IP是两个独立协议体系结构模型,有许多相似之处,如主要层上有一定的对应关系。但是,OSI/RM是作为计算机网络的标准制定出来的,TCP/IP则是在Internet发展的实践中产生的。两者的背景不同,出发点不同,并且各具特色。除表现结构上的不同之外,还需要
说明
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几点。
1.层次性是否严格
OSI/RM最大的贡献在于它作为一种理论模型,有清晰的层次结构,并且用服务、接口和协议三个基本概念作为每一层的核心。
议:同层实体之间通信的规程。
务:下一层实体对上一层实体的支持。
口:上下层之间的通信界面。
OSI/RM先于TCP/IP制定出来,并且它不基于某个具体的协议集。这使得OSI/RM非常一般化,并且制定者对将哪些功能放在哪一层还缺乏更多的实践经验。OSI/RM这样强的层次结构缺少灵活性。例如它原先是基于点到点的结构考虑的,当出现广播式结构时,就需要插入一个新的子层,这在介绍局域网时已经看到。
TCP/IP是实践中形成的,是经验的总结,虽然TCP/IP模型也分层次,但是层次间的依赖关系不像OSI/RM那样强。在OSI/RM中,上层实体之间的通信,必然涉及下一层实体,并且要在下一层服务的支持下进行,不相邻层间的协议是隐藏的,随着技术的变化具有较好的可替换性。TCP/IP模型则不同,它在传输层上面只设了一层———应用层,使结构比较实用,并且允许上一层越过紧靠的下一层去使用更低层提供的服务功能,这样有利于减少不必要的开销,提高协议的效率。
2.可靠性第一还是效率第一
可靠性是指网络正确地传输数据的能力。OSI/RM以可靠性第一作为其基
本宗旨,每一层都要进行差错检测和处理,因而按OSI/RM构建的网络可以
适应较恶劣的传输条件,但额外传输开销大,传输效率低。
TCP/IP模型则以效率第一作为其基本宗旨,它不是在每一层中都进行差错检测和恢复,特别是在通信子网中不对传输数据进行差错检测和恢复;它把可靠性看做传输层的任务,丢失和损坏数据的恢复只由传输层完成,即由主机承担,而通信子网对可靠性不做检查。
3.主机负担重还是通信子网负担重
OSI/RM认为通信子网是提供传输信息的设置,它把与传输有关的问题都放在通信子网中处理,如监视数据流量、控制网络访问、记账收费、路径选择、流量控制等问题的处理,而给主机留下的事情并不太多。同时,它在运输层只提供面向连接的服务。因此,OSI/RM系统中通信子网负担较重,主机负担较轻,即OSI/RM对主机的要求不高。TCP/IP主要的功能是实现异种网之间的互连。它没有定义自己的通信子网,而以其它通信子网作为考虑的基础并把它们都看成是不可靠的,不管通信子网是复杂还是简单,都要在传输层要求主机参与几乎所有复杂性问题的处理过程。因此,在TCP/IP模型中主机的负担较重。
4.异种网互连的能力
TCP/IP模型从一开始就考虑到异种网的互连问题,并用网际层来处理异种网的互连问题。而OSI最初并没有考虑网络互连问题,后来才不得不打一个补丁———在网络层中划分出一个子层来完成类似网际层的功能。
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