摘要:模塊“Internet概念與TCP/IP分層模型”中介紹了TCP/IP分層模型,它包括應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)接口層。本模塊介紹TCP/IP模型的各層協(xié)議。一、TCP/IP模型協(xié)議概述TCP/IP模型中各層協(xié)議歸納如圖1所示。圖1TCP/IP模型中各層協(xié)議歸納由圖1可以看出兩點(diǎn):一是IPoverEverything,即IP可應(yīng)用到各式各樣的網(wǎng)絡(luò)上;二是
模塊“Internet概念與TCP/IP分層模型”中介紹了TCP/IP分層模型,它包括應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)接口層。
本模塊介紹TCP/IP模型的各層協(xié)議。
一、TCP/IP模型協(xié)議概述
TCP/IP模型中各層協(xié)議歸納如圖1所示。
圖1 TCP/IP模型中各層協(xié)議歸納
由圖1可以看出兩點(diǎn):一是IP over Everything ,即IP 可應(yīng)用到各式各樣的網(wǎng)絡(luò)上;二是Everything over IP ,即IP可為各式各樣的應(yīng)用程序提供服務(wù)。
討論:
TCP/IP是一個協(xié)議集,IP和TCP是其中兩個重要的協(xié)議。
嚴(yán)格地說,應(yīng)用程序并不是TCP/IP的一部分,用戶可以在運(yùn)輸層之上,建立自己的專用程序。但設(shè)計(jì)使用這些專用應(yīng)用程序要用到TCP/IP,所以將它們作為TCP/IP的內(nèi)容,其實(shí)它們不屬于TCP/IP.
網(wǎng)絡(luò)接口層沒有規(guī)定具體的協(xié)議,不同的物理網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)接口層協(xié)議。
二、TCP/IP模型各層協(xié)議
1、應(yīng)用層(數(shù)據(jù)傳送單位:報(bào)文)
作用--為用戶提供訪問Internet的高層應(yīng)用服務(wù),例如文件傳送、遠(yuǎn)程登錄、電子郵件、WWW服務(wù)等。
協(xié)議-- 一組應(yīng)用高層協(xié)議,即一組應(yīng)用程序,主要有以下。
域名系統(tǒng)(DNS)
DNS將用戶容易理解的名稱轉(zhuǎn)換成正確的IP地址,即提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備名字到IP地址的轉(zhuǎn)換。
DNS是一個分布式數(shù)據(jù)庫,有不同的組織分層維護(hù)。每個IP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營公司都有許多主DNS服務(wù)器,它可將客戶機(jī)指向更具體的服務(wù)器。
文件傳輸協(xié)議(FTP)
文件傳輸協(xié)議(FTP)是TCP/IP環(huán)境中最常用的文件共享協(xié)議。這個協(xié)議允許用戶從遠(yuǎn)端登錄至網(wǎng)絡(luò)中的其他主機(jī)上瀏覽、下載和上傳文件,如同在遠(yuǎn)程主機(jī)上直接操作一樣。FTP的操作平臺是獨(dú)立的。
簡單郵件傳輸協(xié)議(SMTP)
SMTP負(fù)責(zé)Internet上郵件的傳送。SMTP僅處理郵件從服務(wù)器到服務(wù)器之間的傳送,不負(fù)責(zé)處理將郵件送至電子郵件的最終客戶。
動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)
DHCP負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中分配地址和配置計(jì)算機(jī)的工作,即DHCP負(fù)責(zé)IP地址自動分配及IP尋址。
簡單網(wǎng)管協(xié)議(SNMP)
SNMP提供了監(jiān)視和控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及管理諸如配置、統(tǒng)計(jì)、性能和安全的手段。
遠(yuǎn)程登錄(TELNET)
允許用戶遠(yuǎn)程登錄至另一臺計(jì)算機(jī)上并運(yùn)行應(yīng)用程序。
網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)
NFS是一種比FTP和TELNET更為先進(jìn)的共享文件和磁盤驅(qū)動的方法。FTP和TELNET要求使用一臺單獨(dú)的客戶機(jī),而NFS允許用戶連接到網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器,和本地驅(qū)動器一樣使用,可作為公眾使用,從而變得十分流行。
2、運(yùn)輸層(數(shù)據(jù)傳送單位:TCP報(bào)文段或UDP報(bào)文)
作用--提供應(yīng)用程序間(端到端)的通信服務(wù),確保源主機(jī)傳送的數(shù)據(jù)正確到達(dá)目的主機(jī)。
運(yùn)輸層提供了兩個協(xié)議:
傳輸控制協(xié)議TCP
負(fù)責(zé)提供高可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)傳送服務(wù),主要用于一次傳送大量報(bào)文,如文件傳送等。
用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP
負(fù)責(zé)提供高效率的、無連接的服務(wù),用于一次傳送少量的報(bào)文,如數(shù)據(jù)查詢等。
3、網(wǎng)絡(luò)層(數(shù)據(jù)傳送單位:IP數(shù)據(jù)報(bào))
作用--提供主機(jī)間的數(shù)據(jù)傳送能力。
核心協(xié)議--IP協(xié)議。它非常簡單,它提供的是不可靠、無連接的IP數(shù)據(jù)報(bào)傳送服務(wù)(任務(wù)是對數(shù)據(jù)包進(jìn)行相應(yīng)的尋址和選路)。
網(wǎng)絡(luò)層的輔助協(xié)議是協(xié)助IP協(xié)議更好地完成數(shù)據(jù)報(bào)傳送,主要有:
地址轉(zhuǎn)換協(xié)議ARP
用于將IP地址轉(zhuǎn)換成物理地址。
連在網(wǎng)絡(luò)中的每一臺主機(jī)都要有一個物理地址,物理地址也叫硬件地址,即MAC地址,它是固化在計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡上。
逆向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議RARP
與ARP的功能相反,用于物理地址轉(zhuǎn)換成IP地址。
Internet控制報(bào)文協(xié)議ICMP
用于報(bào)告差錯和傳送控制信息,其控制功能包括:差錯控制、擁塞控制和路由控制等。
Internet組管理協(xié)議IGMP
IP多播用到的協(xié)議,利用IGMP使路由器知道多播組成員的信息。
4、網(wǎng)際協(xié)議組的路由協(xié)議(IP網(wǎng)的路由選擇協(xié)議)
自治系統(tǒng)AS的概念
由于IP網(wǎng)規(guī)模龐大,為了路由選擇的方便和簡化,一般將整個IP網(wǎng)劃分為許多較小的區(qū)域,稱為自治系統(tǒng)AS.
IP網(wǎng)的路由選擇協(xié)議的特點(diǎn)
屬于自適應(yīng)的(即動態(tài)的);
是分布式路由選擇協(xié)議;
IP網(wǎng)采用分層次的路由選擇協(xié)議,即分自治系統(tǒng)內(nèi)部和自治系統(tǒng)外部路由選擇協(xié)議。
IP網(wǎng)的路由選擇協(xié)議分類
內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP--在一個自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議。具體的協(xié)議有:
RIP(路由信息協(xié)議)
使用源計(jì)算機(jī)和目的計(jì)算機(jī)之間的路由器(或路程段)數(shù)目來決定發(fā)送數(shù)據(jù)包的最佳路徑。
OSPF(開放最短路徑優(yōu)先)
除了路由器數(shù)目以外,OSPF協(xié)議還使用了其他信息來決定最佳路徑。通常,配置OSPF協(xié)議是為了判斷路程段數(shù)目、路程段之間的連接速度和負(fù)載平衡,以計(jì)算發(fā)送數(shù)據(jù)包的最佳路徑。
外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP--兩個自治系統(tǒng)(使用不同的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議)之間使用的路由選擇協(xié)議。目前使用最多的是BGP(即BGP-4)。
注意此處的網(wǎng)關(guān)實(shí)際指的是路由器。
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