TCP/IP 详解 卷1：协议 学习笔记

第一章 概述

1.1 引言

1）很多不同的厂家生产各种型号的计算机，它们运行完全不同的操作系统，但 T C P / I P协议族允许它们互相进行通信。这一点很让人感到吃惊，因为它的作用已远远超出了起初的设想。
2）T C P / I P起源于6 0年代末美国政府资助的一个分组交换网络研究项目，到 9 0年代已发展成为计算机之间最常应用的组网形式。
3） 它是一个真正的开放系统，因为协议族的定义及其多种实现可以不用花钱或花很少的钱就可以公开地得到。它成为被称作“全球互联网”或“因特网( I n t e r n e t )”的基础，该广域网（WA N）已包含超过1 0 0万台遍布世界各地的计算机。

1.2 分层

  网络协议通常分不同层次进行开发，每一层分别负责不同的通信功能。一个协议族，比如 T C P / I P，是一组不同层次上的多个协议的组合。 T C P / I P通常被认为是一个四层协议系统，如图1 - 1所示。

每一层负责不同的功能：
1）链路层
  有时也称作 数据链路层 或 网络接口层 ，通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。 它们一起处理与电缆（或其他任何传输媒介）的物理接口细节。
2）网络层
  有时也称作 互联网层，处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。在TCP/IP协议族中，网络协议包括IP协议（网际协议），ICMP协议（Internet互联网控制报文协议），以及IGMP协议（Internert组管理协议）。
3）运输层
  主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。 在TCP/IP协议族中，有两个不同的传输协议：TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。

• TCP 为两台主机提供高可靠性的数据通信。它所做的工作包括把应用程序交给它的数据分成合适的小块交给下面的网络层，确认接收到的分组，设置发送最后的确认分组的超时时钟等。由于运输层提供了高可靠性的端到端的通信，因此应用层可以忽略所有这些细节。
• UDP 为应用层提供一种非常简单的服务。它只是把数据报的分组从一台主机发送到另一台主机，但并不保证该数据报能到达另一端。任何需要的的可靠性必须由应用层来提供。
          
  这两种运输层协议分别在不同的应用层中有不同的用途。

4）应用层
  负责处理特定的应用程序细节。 几乎各种不同的TCP/IP实现都会提供下面这些通用的应用程序：

• Telnet远程登录。
• FTP文件传输协议。
• SMTP简单邮件传送协议。
• SNMP简单网络管理协议。

  假设在一个局域网（LAN）如以太网中有两台主机，二者都运行FTP协议，图1-2列出了该过程所涉及到的所有协议。
  这里，我们列举了一个FTP客户程序和另一个FTP服务程序。大多数的网络应用程序都被设计成客户——服务器模式。服务器为客户提供某种服务，在本例中，就是访问服务器所在的主机上的文件。在远程登录应用程序Telnet中，为客户提供的服务是登录到服务器的主机上。
  在同一层上，双方都有对应的一个或多个协议进行通信。例如，某个协议允许TCP层进行通信，而另一个协议则允许两个IP层进行通信。
  在图1-2的右边，