TCP/IP詳細(xì)資料
TCP/IP詳細(xì)資料
一.TCP/IP通訊協(xié)定的緣起不滅
話起一九六八年至今已有29個年頭,TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)已然是目前最被普遍使用的通訊協(xié)定。TCP/IP的緣起來自於美國國防部與幾個大學(xué)及企業(yè),所成立的ARPA(Advance Research Projects Agency)Net網(wǎng)路實(shí)驗(yàn)計劃,後來,又經(jīng)由柏克萊大學(xué)首度將TCP/IP的網(wǎng)路環(huán)境加入Unix系統(tǒng)中,且Microsoft公司也於Windows NT3.51之後的版本加入了TCP/IP通訊協(xié)定,直到目前的Windows NT4.0,TCP/IP仍舊是十分重要的通訊協(xié)定之一。到底TCP/IP真正的發(fā)展過程是如何呢?它又是在何種環(huán)境之下發(fā)展出來的?、、等等的這一些問題,筆者接下來就為您做說明。
1.TCP/IP的來龍去脈
TCP/IP初步架構(gòu)的出現(xiàn)源於1964年,美國冷戰(zhàn)時期。在這個時候?yàn)榱藨?zhàn)爭 求,必須一個將強(qiáng)又牢固的網(wǎng)路系統(tǒng)來做整個國防部的聯(lián)系。這時美國一家資訊公司【RAND公司】為了滿足國防部的求而提出了一個解決方案。在這一個方案之中,有兩項(xiàng)非常獨(dú)特的見解:
一為這個網(wǎng)路沒有中控點(diǎn),也就是說敵人無法破壞整個系統(tǒng),除非敵人將整個系統(tǒng)破壞掉,否則系統(tǒng)在不完全破壞下仍可以繼續(xù)運(yùn)作。
二為當(dāng)系統(tǒng)傳送過程中資料傳送有問題時,網(wǎng)路系統(tǒng)可以自動偵測錯誤,而將資料完整傳送完畢。
有了這樣的依據(jù),美國於1969年便賦予先進(jìn)研究計劃委員會【ARPA】這一項(xiàng)任務(wù)。此時他們思考著如何建立一個讓分散在各地且完全不同的電腦系統(tǒng)可以無誤的聯(lián)系在一起。基於建構(gòu)這樣網(wǎng)路系統(tǒng)的模式,所以他們決定制定一套協(xié)定。這一套協(xié)定可以讓分散在各地且完全不同的電腦系統(tǒng)完全連結(jié)在一起,更進(jìn)一步甚至可以互相溝通,彼此傳遞訊息?;哆@樣的原則,終於在1971年研究出了NCP協(xié)定【Network Control Protocol】,并且真正架構(gòu)出23個據(jù)點(diǎn)的網(wǎng)路系統(tǒng)。而這個網(wǎng)路系統(tǒng)便稱為ARPANET。
就在隔年,ARPANET正式對外展示;這時候據(jù)點(diǎn)也擴(kuò)展到40個。隨著資訊的進(jìn)步與努力,網(wǎng)路的傳輸設(shè)備也不斷地更新;從網(wǎng)路線一直發(fā)展到衛(wèi)星傳送系統(tǒng)。NCP協(xié)定已無法滿足人們的求了,因?yàn)椴煌木W(wǎng)路系統(tǒng)仍然無法很順利的傳送資料。此時則由美國史丹佛大學(xué)、BNN公司與英國倫敦大學(xué)共同發(fā)展出TCP【Transmission Control Protocol】協(xié)定,這個協(xié)定可以讓不同網(wǎng)路系統(tǒng)透過網(wǎng)路線、無線電波或衛(wèi)星傳送、、等等方式連線起來,并彼此溝通即傳遞訊息。當(dāng)時展示時,便把ARPANET、PRNET【封包無線電波網(wǎng)路】、SATNET【大西洋封包衛(wèi)星網(wǎng)路】等大型網(wǎng)路系統(tǒng)連接一起測試。雖然TCP協(xié)定穩(wěn)定性夠而且也很少出錯,但有時傳送的封包資料仍然會遺失而要求系統(tǒng)重新傳送,這樣在網(wǎng)路上會大大減低系統(tǒng)的效能與浪費(fèi)傳送時間。為了解決這一個問題,便將TCP協(xié)定再度細(xì)分為兩層:上層一樣稱為TCP協(xié)定【主要工作為管理封包的切割、整合與重傳】;而下一層便稱為IP協(xié)定【主要工作為管理個別封包的資料傳送與傳送位置】。如此,這樣的協(xié)定便稱為TCP/IP協(xié)定。
於1982年時,美國正式使用TCP/IP協(xié)定,并將此協(xié)定當(dāng)成整個國防部網(wǎng)路的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)定。隔年【1983年】所有ArpaNet的網(wǎng)路系統(tǒng)也正式啟用TCP/IP協(xié)定。至此,正式奠定了TCP/IP協(xié)定的地位。後來由於Internet的風(fēng)潮,也正式啟用TCP/IP協(xié)定為標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)定。這樣的結(jié)果,使得TCP/IP協(xié)定更確定其霸主地位。
2.網(wǎng)路間溝通的基本術(shù)語-通訊協(xié)定
想要了解TCP/IP,首先您必須先知道網(wǎng)路是什堋?而了解網(wǎng)路系統(tǒng)的首要觀念即是『通訊協(xié)定』。什么叫做通訊協(xié)定呢?電腦中的協(xié)定就好比人類之間溝通所使用的語言,而網(wǎng)路系統(tǒng)中的通訊協(xié)定就好比一個地區(qū)或國家有一定的標(biāo)準(zhǔn)語言。由此可知,如果網(wǎng)路系統(tǒng)之間沒有共同的通訊協(xié)定,則網(wǎng)路系統(tǒng)就無法運(yùn)作了。但有一點(diǎn)與人類語言不一樣的地方就是通訊協(xié)定必須有一定的規(guī)則、定義依循才能順利的運(yùn)作。而這一些規(guī)則不外乎下列幾項(xiàng):
◎ 資料間的傳送方式
◎ 電腦之間資料的接收與傳送
◎ 檢查資料的完整性
◎ 硬體網(wǎng)路元件的型態(tài)【網(wǎng)路線、網(wǎng)路卡、、等】
◎ 協(xié)定本身階層的定義
當(dāng)然,以上只是列舉幾項(xiàng)有關(guān)協(xié)定方面的問題。但協(xié)定架構(gòu)如何改變,網(wǎng)路系統(tǒng)的資料傳輸都會依照下列方式運(yùn)作:
由上圖,您大致可以得知資料運(yùn)作的大體性。但到底實(shí)№運(yùn)作該如何呢?筆者則 告訴您有關(guān)OSI網(wǎng)路協(xié)定層與TCP/IP協(xié)定層之間的關(guān)聯(lián)性了。
二.TCP/IP通訊協(xié)定層中的運(yùn)行剖析
以前的網(wǎng)路環(huán)境與協(xié)定都是由各家網(wǎng)路公司自行研發(fā)定義,這樣的狀況造成了網(wǎng)路環(huán)境之間的資源無法達(dá)成共享的地步。有鑒於此,國№間則出現(xiàn)了一個專門定義標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)路協(xié)定的單位ISO(International Standard Organization),由這組織定義出一個標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)路協(xié)定,就是目前網(wǎng)路環(huán)境所參照的OSI (Open System Interconnection)七層網(wǎng)路協(xié)定層。
TCP/IP網(wǎng)路層與OSI網(wǎng)路協(xié)定層非常的類似,因?yàn)門CP/IP於1980年代即定義正式運(yùn)作,而OSI機(jī)構(gòu)所成立的時間則晚於TCP/IP。因此,它所提出的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)中,有些還參考了有關(guān)TCP/IP協(xié)定。所以,之間的定義自然就很接近了。以下筆者分別為您針對這兩個部分做一些相關(guān)主題的說明,讓您對網(wǎng)路的傳輸架構(gòu)有更進(jìn)一步了解。
1.OSI組織所定義的七層網(wǎng)路協(xié)定層
(1) . OSI組織定義的七層網(wǎng)路協(xié)定,分別有:
Application(應(yīng)用層)
Presentation(表現(xiàn)層)
Session(會談層)
Transport(傳送層)
Network(網(wǎng)路層)
DataLink(資料連結(jié)層)
Physical(實(shí)體層)
(2) . OSI網(wǎng)路協(xié)定的資料傳輸方式
2.TCP/IP通訊協(xié)定層
(1) . TCP/IP通訊協(xié)定層,大致可區(qū)分四個協(xié)定層:
Application(應(yīng)用層)
Transport(傳送層)
Internet(網(wǎng)№層)
Network(網(wǎng)路層)
2) . 運(yùn)行原理
其中運(yùn)行原理,在Application(應(yīng)用層)中,所執(zhí)行的程式以NetBIOS網(wǎng)路協(xié)定作為主要發(fā)展網(wǎng)路系統(tǒng)的協(xié)定(NetBIOS是以電腦名稱當(dāng)做網(wǎng)路上唯一辨認(rèn)的方式),再透過微軟網(wǎng)路系統(tǒng)中獨(dú)有的NetBIOS over TCP/IP網(wǎng)路協(xié)定,與Transport(傳送層)相互轉(zhuǎn)換聯(lián)系。在Transport(傳送層)中,主要有TCP(Transmission Control Protocol)與UDP(User Datagram Protocol)傳送協(xié)定,其中TCP是以三向檢測(Three-way handshake)模式確認(rèn)傳送,速度較慢;另一個傳送協(xié)定UDP,此協(xié)定只負(fù)責(zé)將資料送出,適用在大量傳送資料時。再經(jīng)過ICMP(Internet Control Message Protocol)來負(fù)責(zé)先行確認(rèn)目的主機(jī)的位址(檢查路由器,網(wǎng)路路徑..),且由ARP(Address Resolution Protocol)將網(wǎng)路上的絕對位址IP,轉(zhuǎn)換成網(wǎng)路卡的實(shí)體卡號MAC(Media Access Control)Address,也就是用來轉(zhuǎn)換實(shí)體層位址與網(wǎng)路層位址。到了Internet(網(wǎng)№層),主要有PPP(point to Point)及SLIP(Serial Line Internet Protocol),將傳送層的網(wǎng)路上資料介面轉(zhuǎn)換成串列式的傳送介面,再經(jīng)由實(shí)體層(Network)網(wǎng)路卡,同軸電纜,電話線路完成TCP/IP通訊協(xié)定層中的運(yùn)行。
(3) . TCP/IP通訊協(xié)定層與應(yīng)用服務(wù)比較表
TCP/IP通訊協(xié)定各 項(xiàng) 應(yīng) 用 服 務(wù)Application (應(yīng)用層)SMTP、TELNET、FTP、Gopher、WWW、NFS、等Socket、NetBIOS協(xié)定 Transport(傳送層)TCP、UDP Internet(網(wǎng)№網(wǎng)路層)IP【ARP、RARP、ICMP】Network(網(wǎng)路層)Ethernet、X.25、SLIP、PPP 同軸電纜線、電話線、網(wǎng)路卡。
3.OSI網(wǎng)路協(xié)定層、TCP/IP通訊協(xié)定與微軟網(wǎng)路協(xié)定層
OSI網(wǎng)路協(xié)定層TCP/IP通訊協(xié)定Microsoft Network Application(應(yīng)用層)Application(應(yīng)用層)Application Interface(應(yīng)用程式介面層)Presentation(表現(xiàn)層)Session(會談層)Transport(傳送層)Transport(傳送層)Transport Device Interface(傳送裝置介面層)Network(網(wǎng)路層)Internet(網(wǎng)№網(wǎng)路層)Network Driver Interface(網(wǎng)路驅(qū)動介面層)DataLink(資料連結(jié)層)Network(網(wǎng)路層)Physical Network Layer(實(shí)體網(wǎng)路層) Physical(實(shí)體層)
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