因特網(wǎng)的游戲規(guī)則TCP/IP協(xié)議[1]

  因特網(wǎng)的游戲規(guī)則

  如果不了解游戲規(guī)則，你就不可能去玩一個(gè)游戲，TCP / IP就是因特網(wǎng)的游戲規(guī)則。協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)的軟件基礎(chǔ)。因此，在我們深入研究多如牛毛的協(xié)議細(xì)節(jié)之前，將給出關(guān)于TCP / IP 的基礎(chǔ)知識(shí)，以及TCP / IP與它們之間的關(guān)系。同時(shí)你也會(huì)學(xué)到一些在計(jì)算機(jī)和通信等IT行業(yè)中熱門門的行話。

  一、什么是TCP/IP協(xié)議

  TCP/IP協(xié)議（Transfer Control Protocol/Internet Protocol）叫做傳輸控制/網(wǎng)際協(xié)議，又叫網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，這個(gè)協(xié)議是Internet國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。

  TCP/IP是網(wǎng)絡(luò)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(gè)協(xié)議，傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)際協(xié)議（IP），但TCP/IP實(shí)際上是一組協(xié)議，它包括上百個(gè)各種功能的協(xié)議，如：遠(yuǎn)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€(gè)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。

  二、TCP / IP獨(dú)立宣言

  TCP / IP最大的優(yōu)點(diǎn)之一是它與所有可采用的方法無關(guān)：它不依賴于網(wǎng)絡(luò)模型，無論是環(huán)形還是星形，TCP / IP都適用；它與傳輸媒體無關(guān)，有線傳輸或衛(wèi)星傳輸都可以；它不受具體的銷售商的限制，隨你選擇；它不取決于操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)硬件，你喜歡什么就用什么。TCP / IP能夠連接任意網(wǎng)絡(luò)并在其上運(yùn)行。你也許聽說過其他的一些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如IBM的 SNA，或者Novell的SPX / IPX，但沒有一個(gè)協(xié)議能象TCP / IP一樣可以連接各種不同的硬件和軟件平臺(tái)。這個(gè)多面性是TCP / IP成為世界上最流行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的原因。

  三、TCP/IP協(xié)議族介紹

  TCP/IP協(xié)議族中包括上百個(gè)互為關(guān)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(gè)常用協(xié)議：

  Telnet（Remote Login）：虛擬終端協(xié)議，提供遠(yuǎn)程登錄功能，一臺(tái)計(jì)算機(jī)用戶可以登錄到遠(yuǎn)程的另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，如同在遠(yuǎn)程主機(jī)上直接操作一樣；

  FTP（File Transfer Protocol）：遠(yuǎn)程文件傳輸協(xié)議，允許用戶將遠(yuǎn)程主機(jī)上的文件拷貝到自己的計(jì)算機(jī)上；

  SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）：簡(jiǎn)單郵政傳輸協(xié)議，用于傳輸電子郵件；

  DNS （Domain Name System）：域名系統(tǒng)，用于將主機(jī)名映射轉(zhuǎn)換成它們的網(wǎng)絡(luò)IP地址。

  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(shí)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。

  HTTP（Hyper-Text Transport Protocol）：超文本傳輸協(xié)議，用于在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸超文本文件的協(xié)議。它對(duì)一個(gè)HTTP客戶程序和一個(gè)HTTP服務(wù)程序進(jìn)行端對(duì)端的連接。HTTP是在萬維網(wǎng)（WWW）上所應(yīng)用的最重要的協(xié)議。

  四、TCP/IP的數(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(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)分成若干個(gè)數(shù)據(jù)包，并給每個(gè)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(yīng)的編號(hào)，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(gè)包頭上再加上接收端主機(jī)地址，這樣數(shù)據(jù)才可以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(huì)自動(dòng)要求數(shù)據(jù)重新傳輸，并重新組包?？傊?，IP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(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、接口層，數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)每通過一層就要在數(shù)據(jù)上加個(gè)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干了些什么？

  如你所知，Internet 是建在把全世界的網(wǎng)絡(luò)集合起來的基礎(chǔ)上的。這些網(wǎng)絡(luò)可能存在許多不同類型的計(jì)算機(jī)，因此，必須有個(gè)共同的東西通過某種方式把所有這一切都攏在一起，這個(gè)東西就是TCP/IP。

  TCP/IP的細(xì)節(jié)是很具技術(shù)性的，幾乎所有的人對(duì)此均不感興趣。但是，有一些基本概念你要知道。

  為了確保不同類型的計(jì)算機(jī)能在一起工作，程序員用標(biāo)準(zhǔn)“協(xié)議”來寫他們的程序。協(xié)議是一套用技術(shù)術(shù)語描述某些事應(yīng)如何做的規(guī)則。例如，有一個(gè)協(xié)議，它精確地講述電子郵件信息應(yīng)當(dāng)用什么格式。當(dāng)他們準(zhǔn)備一個(gè)投遞的郵件時(shí)，都必須遵守TCP/IP郵件程序這個(gè)協(xié)議。

  TCP/IP是上百個(gè)（用來連接計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的）協(xié)議合起來的共有名字。我們前面已經(jīng)簡(jiǎn)單介紹過幾個(gè)TCP/IP協(xié)議族的成員。

  TCP/IP的實(shí)際名字是來自最重要的兩個(gè)協(xié)議：TCP和IP.雖然你不必了解詳情，但是，對(duì)這些協(xié)議是怎樣把Internet統(tǒng)在一起有所了解是有益的。

  在Internet內(nèi)部，信息不是一個(gè)恒定的流，從主機(jī)傳送到主機(jī)，而是把數(shù)據(jù)分解成小包，即數(shù)據(jù)包。例如說你傳送一個(gè)很長(zhǎng)的電子郵件信息給你在另一端的朋友，TCP就把這個(gè)信息分成很多個(gè)數(shù)據(jù)包，每一個(gè)數(shù)據(jù)包用一序號(hào)和一接收地址來標(biāo)定。此外，TCP還插入一些糾錯(cuò)信息。

  接著數(shù)據(jù)包被傳過網(wǎng)絡(luò)，這就是IP的工作，即把它們傳送給遠(yuǎn)程主機(jī)。在另一端，TCP接收到數(shù)據(jù)包并核查錯(cuò)誤。如果有錯(cuò)誤發(fā)生，TCP可以要求重發(fā)這個(gè)特定的數(shù)據(jù)包。只要所有的數(shù)據(jù)包都被正確地接收到，TCP將用序號(hào)來重構(gòu)原始信息。換句話說，IP的工作是把原始數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)包）從一地傳送到另一地；TCP的工作是管理這種流動(dòng)并確保其數(shù)據(jù)是正確的。

  把數(shù)據(jù)分解成數(shù)據(jù)包有很多的好處。首先，它允許Internet讓很多不同的用戶在同一時(shí)間用同一通訊線路。因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)包不必一起輸送，所以通訊線路可以載著所有類型的數(shù)據(jù)包按它們自己的路徑從一地到另一地。就如一條高速公路上，各個(gè)汽車（即使它們開向不同的地方）都在公共道路上行駛。

  當(dāng)數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)，它們沿規(guī)定的路由從主機(jī)到主機(jī)，一直到它們到達(dá)最終目的地。這就意味著Internet很具靈活性。如果一個(gè)特定的連接中斷了，控制數(shù)據(jù)流動(dòng)的計(jì)算機(jī)通?？梢哉业搅硪粭l路由。事實(shí)上，在單一數(shù)據(jù)傳輸中，各個(gè)數(shù)據(jù)包完全可能沿不同的路由傳輸。

  這也意味著：當(dāng)條件改變時(shí)，網(wǎng)絡(luò)可獲得當(dāng)時(shí)最好的連接。例如，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的某一特定部分過載，數(shù)據(jù)包可以改變路線去走那些比較空閑的線路。

  用數(shù)據(jù)包傳輸?shù)牧硪粋€(gè)好處是，當(dāng)某處出錯(cuò)，只須重新傳送單個(gè)數(shù)據(jù)包，而不是整個(gè)信息。這樣會(huì)大大加快Interent的傳輸總速度。

  所有這種靈活性產(chǎn)生很高的可靠性。不管怎樣，TCP/IP都保證數(shù)據(jù)到達(dá)目的地。事實(shí)上，Interent運(yùn)行非常好，雖然所有數(shù)據(jù)包都必須通過很多計(jì)算機(jī)，但它可用幾秒鐘就把一個(gè)文件從一主機(jī)傳輸?shù)搅硪恢鳈C(jī)，哪怕它們相距上千公里。

  于是，問題“TCP/IP干了些什么？”有了答案：TCP/IP是把計(jì)算機(jī)和通訊設(shè)備組織成網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議大家庭，兩個(gè)最重要的成員協(xié)議是TCP和IP，IP負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)從一地傳輸?shù)搅硪坏兀欢鳷CP保證它們都正確地工作。

  最好的結(jié)論是：Internet包含有上千個(gè)網(wǎng)絡(luò)和百萬計(jì)的計(jì)算機(jī)，而TCP/IP是把它合在一起的粘結(jié)劑。

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