TCP/IP各層結(jié)構(gòu)及功能。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中,如何實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)間的互操作是計(jì)算機(jī)連網(wǎng)的關(guān)鍵問題,傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)就是解決這些問題的眾多比較完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之一。
按照層次結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模塊化的研究,其結(jié)果是形成了一組從上到下單向依賴關(guān)系的協(xié)議棧(Protocol Stack),也叫協(xié)議族。TCP/IP參考模型與TCP/IP協(xié)議棧之間的關(guān)系見圖1。TCP/IP協(xié)議棧實(shí)際上就是在物理網(wǎng)上的一組完整的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,對(duì)應(yīng)OSI/RM,該協(xié)議組中的TCP提供傳輸層服務(wù),負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的流量控制,并保證傳輸?shù)恼_性;而IP則提供網(wǎng)絡(luò)層服務(wù),負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從一處傳送到另一處。此外,由于TCP/IP是一組協(xié)議的代名詞,所以還包括許多協(xié)議。
1.網(wǎng)絡(luò)接口層TCP/IP參考模型允許主機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)使用多種流行的協(xié)議,包括各種物理協(xié)議,如局域網(wǎng)的Ethernet協(xié)議、Token Ring協(xié)議、分組交換網(wǎng)的X.25協(xié)議,體現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議棧的兼容性和適應(yīng)性。2.網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)將源主機(jī)的報(bào)文分組發(fā)送到目的主機(jī),源主機(jī)和目的主機(jī)可以在一個(gè)網(wǎng)絡(luò),也可以不在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP參考模型的網(wǎng)絡(luò)層最重要的協(xié)議是網(wǎng)際協(xié)議(Internet Protocol,IP)。它是一種無(wú)連接的采用分組交換方式的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,既可作為單獨(dú)通信子網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,也可作為由多個(gè)通信子網(wǎng)互連組成的網(wǎng)際網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。IP主要負(fù)責(zé)主機(jī)間數(shù)據(jù)的路由(路徑選擇)和網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),還為ICMP、TCP、UDP提供分組發(fā)送服務(wù)。3.傳輸層傳輸層負(fù)責(zé)在應(yīng)用進(jìn)程之間的端到端的通信。在TCP/IP參考模型的傳輸層,定義了兩個(gè)最重要的協(xié)議:①傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol,TCP)是TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中傳輸層采用的一種協(xié)議,它從上層實(shí)體接收任意長(zhǎng)度的報(bào)文,并為上層用戶提供面向連接的、可靠的全雙工數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。TCP能自動(dòng)糾正諸如分組丟失、損壞、重復(fù)、延遲和亂序等差錯(cuò),支持多種高層協(xié)議,如TELNET、FTP、SMTP等。由于TCP是一種面向連接的協(xié)議,故要在一對(duì)高層協(xié)議之間提供建立連接和釋放連接的功能,其連接方法是利用套接字(Socket)使一個(gè)高層實(shí)體主動(dòng)發(fā)起與另一個(gè)高層實(shí)體之間的邏輯關(guān)系。TCP為了保證可靠的端到端通信還具有流量控制、差錯(cuò)控制、多路復(fù)用等功能,適用于各種可靠的或不可靠的網(wǎng)絡(luò)。②用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(User Datagram Protocol,UDP)是一種不可靠的無(wú)連接協(xié)議,主要用于不要求分組順序到達(dá)的傳輸中,分組傳輸順序檢查與排序由應(yīng)用層完成。4.應(yīng)用層應(yīng)用層包含了所有的高層協(xié)議,并且總是不斷有新的協(xié)議加入。應(yīng)用層的協(xié)議可以分為三類:一類是依賴于面向連接的TCP,一類是依賴于面向無(wú)連接的UDP,另一類是既可依賴于TCP,又可依賴于UDP。①文件傳輸協(xié)議(File Transfer Protocol,F(xiàn)TP),用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中交互式文件的傳輸功能。②簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議(Simple Mail Transfer Protocol,SMTP),用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中電子郵件的傳送功能。③標(biāo)準(zhǔn)終端仿真協(xié)議(Telnet Terminal Protocol,TELNET),用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中遠(yuǎn)程登錄功能。④簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(Simple Network Management Protocol,SNMP),用于管理與監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。⑤域名系統(tǒng)(Domain Name System,DNS),用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備名字到IP地址映射的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。⑥路由信息協(xié)議(Routing Information Protocol,RIP),用于在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間交換路由信息。⑦超文本傳輸協(xié)議(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP),用于WWW服務(wù)。