计算机网络原理学习笔记三——TCP/IP协议整体构架分析

TCP/IP协议整体构架分析

传统的OSI参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。而TCP IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型,它采用了4层结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为:应用层、传输层、网络层、网络接口层。

  1. IP
    IP层接收由更低层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包,并把该数据包发送到更高层——— TCP或UDP层;相反,IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包是不可靠的,因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址(源地址)和接收它的主机的地址(目的地址)。高层的TCP和UDP服务在接收数据包时,通常假设包中的源地址是有效的。

    也可以这样说,IP地址形成了许多服务的认证基础,这些服务相信数据包是从一个有效的主机发送来的。IP确认包含一个选项,叫作IP source routing,可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径。对于一些TCP和UDP的服务来说,使用了该选项的IP包好象是从路径上的最后一个系统传递过来的,而不是来自于它的真实地点。这个选项是为了测试而存在的,说明了它可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接。那么,许多依靠IP源地址做确认的服务将产生问题并且会被非法入侵。

  2. TCP
    如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包,那么IP将把它们传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路间的连接。TCP数据包中括序号和确认,所以未按照顺序收到的包可以被排序,而损坏的包可以被重传TCP将它的信息送到更高层的应用程序。应用程序轮流将信息送回TCP层,TCP层便将它们向下传送到IP层、设备驱动程序和物理介质、最后到接收方。面向连接的服务需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机
    的信息。

  3. UDP
    UDP与TCP位于同一层,但不提供任何顺序或重新排序功能,因此,UDP不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务,UDP主要用于那些面向查询———应答的服务,例如NFS。欺骗UDP包比欺骗TCP包更容易,因为UDP没有建立初始化连接,也就是说,与UDP相关的服务面临着更大的危险。

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