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TCP/IP各层结构及功能

来源:千锋教育
发布人:xqq
时间: 2023-12-01 22:37:21 1701441441

TCP/IP各层结构及功能。在计算机网络技术中,如何实现不同网络及计算机间的互操作是计算机连网的关键问题,传输控制协议/网际协议(TCP/IP)就是解决这些问题的众多比较完善的网络协议之一。

TCP/IP被广泛采用,是因为许多大的计算机生产商(如Xerox、DEC、IBM等)的网络协议产品,虽然功能强大且拥有很多用户,但它们在异种机互连方面功能很弱,而ISO的OSI/RM标准缺乏足够的产品支持,并且OSI/RM的许多标准还在制订中。

于是,在20世纪80年代初,人们选择了TCP/IP作为异种机互连的工业标准。这是一个在国际标准ISO/OSI尚未完全被采纳时,用户和厂家共同承认的标准,虽然它不符合ISI/OSI标准,但它已经成为事实上的国际标准和工业标准,并成为支持Internet和企业内部网的协议标准。

按照层次结构对计算机网络模块化的研究,其结果是形成了一组从上到下单向依赖关系的协议栈(Protocol Stack),也叫协议族。TCP/IP参考模型与TCP/IP协议栈之间的关系见图1。TCP/IP协议栈实际上就是在物理网上的一组完整的网络协议,对应OSI/RM,该协议组中的TCP提供传输层服务,负责数据的流量控制,并保证传输的正确性;而IP则提供网络层服务,负责将数据从一处传送到另一处。此外,由于TCP/IP是一组协议的代名词,所以还包括许多协议。

1.网络接口层

TCP/IP参考模型允许主机接入网络时使用多种流行的协议,包括各种物理协议,如局域网的Ethernet协议、Token Ring协议、分组交换网的X.25协议,体现了TCP/IP协议栈的兼容性和适应性。

2.网络层

网络层负责将源主机的报文分组发送到目的主机,源主机和目的主机可以在一个网络,也可以不在一个网络。TCP/IP参考模型的网络层最重要的协议是网际协议(Internet Protocol,IP)。它是一种无连接的采用分组交换方式的网络层协议,既可作为单独通信子网中的网络层协议,也可作为由多个通信子网互连组成的网际网的网络层协议。IP主要负责主机间数据的路由(路径选择)和网络上数据的存储,还为ICMP、TCP、UDP提供分组发送服务。

3.传输层

传输层负责在应用进程之间的端到端的通信。在TCP/IP参考模型的传输层,定义了两个最重要的协议:

①传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)是TCP/IP体系结构中传输层采用的一种协议,它从上层实体接收任意长度的报文,并为上层用户提供面向连接的、可靠的全双工数据传输服务。TCP能自动纠正诸如分组丢失、损坏、重复、延迟和乱序等差错,支持多种高层协议,如TELNET、FTP、SMTP等。由于TCP是一种面向连接的协议,故要在一对高层协议之间提供建立连接和释放连接的功能,其连接方法是利用套接字(Socket)使一个高层实体主动发起与另一个高层实体之间的逻辑关系。TCP为了保证可靠的端到端通信还具有流量控制、差错控制、多路复用等功能,适用于各种可靠的或不可靠的网络。

②用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)是一种不可靠的无连接协议,主要用于不要求分组顺序到达的传输中,分组传输顺序检查与排序由应用层完成。

4.应用层

应用层包含了所有的高层协议,并且总是不断有新的协议加入。应用层的协议可以分为三类:一类是依赖于面向连接的TCP,一类是依赖于面向无连接的UDP,另一类是既可依赖于TCP,又可依赖于UDP。

①文件传输协议(File Transfer Protocol,FTP),用于实现网络中交互式文件的传输功能。

②简单邮件传送协议(Simple Mail Transfer Protocol,SMTP),用于实现网络中电子邮件的传送功能。

③标准终端仿真协议(Telnet Terminal Protocol,TELNET),用于实现网络中远程登录功能。

④简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol,SNMP),用于管理与监视网络设备。

⑤域名系统(Domain Name System,DNS),用于实现网络设备名字到IP地址映射的网络服务。

⑥路由信息协议(Routing Information Protocol,RIP),用于在网络设备之间交换路由信息。

⑦超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP),用于WWW服务。

tags: IT培训
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