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TCPIP基礎

 更新時間:2007年09月19日 10:19:34   作者:  
什么是TCP/IP協(xié)議
  TCP/IP協(xié)議(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做傳輸控制/網(wǎng)際協(xié)議,又叫網(wǎng)絡通訊協(xié)議,這個協(xié)議是Internet國際互聯(lián)網(wǎng)絡的基礎。
  TCP/IP是網(wǎng)絡中使用的基本的通信協(xié)議。雖然從名字上看TCP/IP包括兩個協(xié)議,傳輸控制協(xié)議(TCP)和網(wǎng)際協(xié)議(IP),但TCP/IP實際上是一組協(xié)議,它包括上百個各種功能的協(xié)議,如:遠程登錄、文件傳輸和電子郵件等,而TCP協(xié)議和IP協(xié)議是保證數(shù)據(jù)完整傳輸?shù)膬蓚€基本的重要協(xié)議。通常說TCP/IP是Internet協(xié)議族,而不單單是TCP和IP。
  數(shù)據(jù)傳輸
  TCP/IP協(xié)議的基本傳輸單位是數(shù)據(jù)包(datagram),TCP協(xié)議負責把數(shù)據(jù)分成若干個數(shù)據(jù)包,并給每個數(shù)據(jù)包加上包頭(就像給一封信加上信封),包頭上有相應的編號,以保證在數(shù)據(jù)接收端能將數(shù)據(jù)還原為原來的格式,IP協(xié)議在每個包頭上再加上接收端主機地址,這樣數(shù)據(jù)找到自己要去的地方(就像信封上要寫明地址一樣),如果傳輸過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)失真等情況,TCP協(xié)議會自動要求數(shù)據(jù)重新傳輸,并重新組包??傊琁P協(xié)議保證數(shù)據(jù)的傳輸,TCP協(xié)議保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。
  TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)的傳輸基于TCP/IP協(xié)議的四層結(jié)構(gòu):應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層、接口層,數(shù)據(jù)在傳輸時每通過一層就要在數(shù)據(jù)上加個包頭,其中的數(shù)據(jù)供接收端同一層協(xié)議使用,而在接收端,每經(jīng)過一層要把用過的包頭去掉,這樣來保證傳輸數(shù)據(jù)的格式完全一致。
  TCP/IP網(wǎng)絡的七層結(jié)構(gòu)模型
  
網(wǎng)絡設計者在解決網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)時經(jīng)常使用ISO/OSI(國際標準化組織/開放系統(tǒng)互連)七層模型,該模型每一層代表一定層次的網(wǎng)絡功能。最下面是物理層,它代表著進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)輸?shù)奈锢斫橘|(zhì),換句話說,即網(wǎng)絡電纜。其上是數(shù)據(jù)鏈路層,它通過網(wǎng)絡接口卡提供服務。最上層是應用層,這里運行著使用網(wǎng)絡服務的應用程序。
  TCP/IP是同ISO/OSI模型等價的。當一個數(shù)據(jù)單元從網(wǎng)絡應用程序下流到網(wǎng)絡接口卡,它通過了一列的TCP/IP模塊。這其中的每一步,數(shù)據(jù)單元都會同網(wǎng)絡另一端對等TCP/IP模塊所需的信息一起打成包。這樣當數(shù)據(jù)最終傳到網(wǎng)卡時,它成了一個標準的以太幀(假設物理網(wǎng)絡是以太網(wǎng))。而接收端的TCP/IP軟件通過剝?nèi)ヒ蕴W(wǎng)幀并將數(shù)據(jù)向上傳輸過TCP/IP棧來為處于接收狀態(tài)的應用程序重新恢復原始數(shù)據(jù)(一種最好的了解TCP/IP工作實質(zhì)的方法,是使用探測程序來觀察網(wǎng)絡中的到處流動的幀中被不同TCP/IP模塊所加上的信息)。為了勾勒TCP/IP在現(xiàn)實網(wǎng)絡世界中所扮演的角色,請考慮當使用HTTP(超文本傳輸協(xié)議)的Web瀏覽器從連接在Internet上的Web服務器上獲取一頁HTML數(shù)據(jù)時所發(fā)生的情況。為形成同Web服務器的虛鏈路,瀏覽器使用一種被抽象地稱為套接口(socket)的高層軟件。為了獲取Web頁,它通過向套接口向套接口寫入HTTPGET命令來向Web服務器發(fā)出該指令。接下來套接口軟件使用TCP協(xié)議向Web服務器發(fā)出包含GET命令的字節(jié)流和位流,TCP將數(shù)據(jù)分段并將各獨立段傳到IP模塊,該模塊將數(shù)據(jù)段轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)報并發(fā)送給Web服務器。
  如果瀏覽器和服務器運--在不同物理網(wǎng)絡的計算機上(一般情況如此),數(shù)據(jù)報從一個網(wǎng)絡傳到另一個網(wǎng)絡,直到抵達服務器所在的那個網(wǎng)。最終,數(shù)據(jù)被傳輸?shù)侥康牡刂凡⒈恢匦卵b配,這樣Web服務器通過讀自己的套接口來獲得數(shù)據(jù)主干,并進而查看連續(xù)的數(shù)據(jù)流。對瀏覽器和服務器來說,數(shù)據(jù)在這一端寫入套接口而在另一端出現(xiàn)如同魔術一般,但這只是底下發(fā)生的各種復雜的交互,它創(chuàng)造了數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡無縫傳輸?shù)募傧蟆?BR>  這就是TCP/IP所做的:將許多小網(wǎng)聯(lián)成一個大網(wǎng)。并在這個大網(wǎng)也就是Internet上提供應用程序所需要的相互通信的服務。
  TCP/IP協(xié)議族介紹
  TCP/IP協(xié)議族中包括上百個互為關聯(lián)的協(xié)議,不同功能的協(xié)議分布在不同的協(xié)議層, 下面介紹幾個常用協(xié)議:
  Telnet(Remote Login):提供遠程登錄功能,一臺計算機用戶可以登錄到遠程的另一臺計算機上,如同在遠程主機上直接操作一樣;
  FTP(File Transfer Protocol):遠程文件傳輸協(xié)議,允許用戶將遠程主機上的文件拷貝到自己的計算機上;
  SMTP(Simple Mail transfer Protocol):簡單郵政傳輸協(xié)議,用于傳輸電子郵件;
  NFS(Network File Server):網(wǎng)絡文件服務器,可使多臺計算機透明地訪問彼此的目錄;
  UDP(User Datagram Protocol):用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議,它和TCP一樣位于傳輸層,和IP協(xié)議配合使用,在傳輸數(shù)據(jù)時省去包頭,但它不能提供數(shù)據(jù)包的重傳,所以適合傳輸較短的文件。

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