TcpIp 简介
TCPIP协议的工作原理和应用
TCPIP协议的工作原理和应用引言:TCPIP协议是计算机网络中最常用的协议之一,它负责实现互联网中的数据传输和通信。
本文将详细介绍TCPIP协议的工作原理和应用。
一、TCPIP协议的概述TCPIP协议是指互联网协议套件(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol),由两个独立的协议构成,分别是TCP和IP。
TCP负责提供可靠的数据传输机制,而IP则负责寻址和路由。
1. TCP协议:TCP协议是传输层协议,提供了可靠的数据传输机制。
它通过采用三次握手的方式建立连接,确保数据传输的可靠性。
TCP协议采用滑动窗口和拥塞控制机制来优化网络性能,并能够实现数据分段和重组,确保数据的完整性和顺序性。
2. IP协议:IP协议是网络层协议,负责寻址和路由。
它定义了一套统一的地址分配规则,即IP地址,用于标识网络中的主机。
IP协议将数据分为若干个数据包(也称为IP数据报),并通过路由器将数据包从源主机传输到目标主机。
二、TCPIP协议的工作原理TCPIP协议的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 封装与解封装:在发送端,应用层将数据封装为TCP段,再将TCP段封装为IP数据包。
在每一层的头部都会添加相应的控制信息,如源IP地址、目标IP地址、端口号等。
在接收端,相反的过程会发生,即解封装。
每一层的接收端会根据头部的信息判断当前层所需的数据,并且去除控制信息。
2. 路由和寻址:在发送端主机上,IP协议根据目标IP地址和路由表判断出下一个跳转点的IP地址。
经过一系列的路由选择,最终到达目标主机。
每一个路由器都具有路由表,用于指导数据的传输路径。
3. 传输可靠性:TCP协议通过建立连接、数据的分段和重组、滑动窗口、流量控制、拥塞控制等机制,保证了数据传输的可靠性。
通过三次握手的方式建立连接,确保通信双方的同步;通过数据的分段和重组,保证了大数据量的传输;通过滑动窗口和流量控制,确保了数据的流畅传输。
TCP和IP是什么协议
TCP和IP是什么协议
TCP/IP是传输控制协议/网际协议的简称,中文译名为传输控制协议/互联网络协议。
TCP/IP是一种网络通信协议,规范了网络上的所有通信设备,尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。
TCP/IP是INTERNET的基础协议,也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。
在数据传送中,可以形象地理解为有两个信封,TCP和IP就像是信封,要传递的信息被划分成若干段,每一段塞入一个TCP信封,并在该信封面上记录有分段号的信息,再将TCP信封塞入IP大信封,发送上网。
在接受端,一个TCP软件包收集信封,抽出数据,按发送前的顺序还原,并加以校验,若发现差错,TCP将会要求重发。
因此,TCP/IP在INTERNET中几乎可以无差错地传送数据。
如需了解更多关于TCP和IP的内容,建议咨询专业技术人员或者查阅计算机相关书籍。
TCPIP基础82个知识点
1.不同厂商、不同型号、运行不同操作系统的计算机之间能够通过TCP/IP协议栈实现相互之间的通信。
2.TCP/IP起源于60年代末美国政府资助的一个分组交换网络研究项目,到90年代得到了广泛的应用。
3.TCP/IP是一个真正的开放系统,是网络互联的基础。
4.20世纪60年代以来,计算机网络得到了飞速增长。
各大厂商为了在数据通信网络领域占据主导地位,纷纷推出了各自的网络架构体系和标准,如IBM公司的SNA,Novell IPX/SPX协议,Apple公司的AppleTalk协议,DEC公司的DECnet,以及广泛流行的TCP/IP协议。
同时,各大厂商针对自己的协议生产出了不同的硬件和软件。
各个厂商的共同努力促进了网络技术的快速发展和网络设备种类的迅速增长。
但由于多种协议的并存,也使网络变得越来越复杂;而且,厂商之间的网络设备大部分不能兼容,很难进行通信。
5.为了解决网络之间的兼容性问题,帮助各个厂商生产出可兼容的网络设备,国际标准化组织ISO于1984年提出了OSI RM(Open System Interconnection Reference Model,开放系统互连参考模型)。
OSI 参考模型很快成为计算机网络通信的基础模型。
在设计OSI 参考模型时,遵循了以下原则:各个层之间有清晰的边界,实现特定的功能;层次的划分有利于国际标准协议的制定;层的数目应该足够多,以避免各个层功能重复。
6.OSI参考模型具有以下优点:简化了相关的网络操作;提供即插即用的兼容性和不同厂商之间的标准接口;使各个厂商能够设计出互操作的网络设备,促进标准化工作;防止一个区域网络的变化影响另一个区域的网络,结构上进行分隔,因此每一个区域的网络都能单独快速升级;把复杂的网络问题分解为小的简单问题,易于学习和操作。
7.OSI参考模型分为七层,由下至上依次为第一层物理层(Physical layer)、第二层数据链路层(Data link layer)、第三层网络层(Network layer)、第四层传输层(Transport layer)、第五层会话层(Session layer)、第六层表示层(Presentation layer)、第七层应用层(Application layer)。
tcpip的名词解释
tcpip的名词解释TCP/IP是一种计算机网络协议,是互联网的核心协议。
它由两个协议组成:传输控制协议(TCP)和Internet协议(IP)。
TCP/IP协议族定义了如何在网络中传输和处理数据。
1. IP协议Internet协议(IP)是TCP/IP协议族中最重要的协议之一。
它负责将数据分解成小的数据包,并将其从发送端传输到接收端。
IP协议使用IP地址来标识每个计算机在网络中的唯一位置,以便数据包能够准确地路由到目标地址。
IP协议还负责数据包的分片和重组,以确保有效的传输。
2. TCP协议传输控制协议(TCP)是TCP/IP协议族中的另一个关键协议。
它在IP协议的基础上提供可靠的数据传输服务。
TCP协议负责将数据分割成小的数据段,并通过网络传输到目标计算机。
它使用序列号和确认机制来确保数据的可靠性、完整性和顺序。
如果数据丢失或出现错误,TCP会自动重新发送数据,直到接收方正确接收。
3. 数据包在TCP/IP协议中,数据被分割成称为数据包的小块进行传输。
数据包由包头和包体组成。
包头包含了发送和接收端的IP地址、端口号、数据长度等信息,用于数据传输的控制和管理。
包体则是真正要传输的数据内容。
4. 端口端口是TCP/IP协议中用于标识应用程序或服务的数字。
每个计算机有65535个端口号,其中一部分被预留给特定的服务或协议使用。
例如,HTTP通常使用端口号80,FTP使用端口号20和21。
通过端口号,计算机可以将传入的数据包正确路由到相应的应用程序或服务。
5. DNS域名系统(DNS)是TCP/IP网络中用于将域名转换为IP地址的分布式数据库系统。
因为人们更容易记住域名而不是IP地址,所以DNS系统允许使用域名访问网站或服务。
当用户输入一个域名时,计算机会向DNS服务器发送请求,DNS服务器会返回与该域名对应的IP地址。
6. 路由器路由器是连接不同网络的设备,用于转发数据包。
它基于目标IP地址和路由表来确定数据包的下一跳路径。
TCPIP协议是什么
TCP/IP协议是什么不少网友可能在设置自己的网络时,发现了一个TCP/IP协议,那么这个协议有什么作用呢?店铺在这里给大家一一罗列出来,希望能帮到大家。
什么是TCP.IP协议?概括的说TCP/IP协议是(传输控制协议/网间协议)TCP/IP 协议集确立了 Internet 的技术基础。
全称Transmission Control Protocol/Internet Protocol。
中译名为传输控制协议/因特网互联协议,又名网络通讯协议,是Internet最基本的协议、Internet 国际互联网络的基础,由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。
TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。
协议采用了4层的层级结构,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。
通俗而言:TCP负责发现传输的问题,一有问题就发出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确地传输到目的地。
而IP是给因特网的每一台电脑规定一个地址。
诊断TCP IP协议网络故障时可能会使人灰心丧气,不过也充满了乐趣。传统的TCP IP协议网络故障我们已经大致了解,但其另一种方法—结构化的方法很多人都不太清楚。
下面,我们就来看看其故障诊断的方法。
通常,TCP IP协议网络故障的结构化诊断的方法由三个关键部分组成:一、诊断故障措施(1)验证有关客户端和服务器端的路由选择的连通性要使用ping,pathping,tracert,或其它类似的工具,便于在网络层上验证端到端的TCP IP的连接性;采用数据包嗅探以监视传输层会话;使用nslookup,telnet和其它的工具来诊断包括域名解析问题、身份验证等应用层问题。(2)验证有关客户端、服务器和网络架构硬件的物理媒体检查电缆,确保网络适配器正确安装,并进一步查找、验证可以显示媒体断开状态的网络连接。(3)验证有关客户端、服务器、网络架构硬件的TCP IP协议配置在客户端上这意味着检查IP地址、子网掩码、默认网关、DNS设置等等。对于网络架构硬件而言,也就是指路由器上的路由表和Internet 网关。TCP/IP协议二、几个方面的因素标志性信息:客户端机器上的出错消息,登录对话框等等。期间:连续的、间断的,还是偶尔的,何时开始等。出现问题的连接类型:物理层、网络层、传输层还是应用层?身份验证还是访问控制等等。其间的网络:线缆(如果不是无线的话)、集线器、交换机、路由器、防火墙、代理服务器,以及客户端和服务器之间的其它网络架构。范围:一个或多个有关的客户端/服务器端。客户端:即出现问题的客户端服务器端:客户无法访问的服务器、打印机或其它的网络资源(如互联网)等。环境:可能会影响你的网络的外部情况,如电源的波动、建筑物的维护等等。三、理解和方法(1)理解协议如何工作成功的TCP IP协议网络故障诊断是建立在理解TCP IP如何工作和有关测试工具的基础之上的。数据包如何由路由表转发,netdiag.exe等工具能够告诉你什么是非常关键的。如果你从来没有努力理解网络监视器的跟踪模式,那么你在诊断某些问题时就会遇到困难。(2)问一些恰当的问题对故障诊断很关键要学会何时按部就班,何时以跳跃性思维直奔主题是故障诊断艺术的本质所在,这还括充分使用你的左右脑,即要有充分的想象和缜密的思维。(3)踏踏实实地测试,并隔离问题需要故障诊断的工具箱,而且没有什么比丰富的经验更能帮助你解决复杂问题了。上文主要介绍了另一种对于TCP IP协议详解以及网络故障诊断的方法。
TCPIP概念与简介
1.1.2 局域网的概念
• 在Internet没有形成之前,各个地方已经建
立了很多小型的网络,称为局域网。 Internet的中文意义是“网际网”,它实际 上就是将全球各地的局域网连接起来而形 成的一个“网之间的网(即网际网)”。 然而,在连接之前的各式各样的局域网却 存在不同的网络结构和数据传输规则。
2.1 IP地址概念
• 在Internet上连接的所有计算机,从大型机到微型
计算机都是以独立的身份出现,我们称它为主机。 为了实现各主机间的通信,每台主机都必须有一 个唯一的网络地址。就好像每一个住宅都有唯一 的门牌一样,才不至于在传输数据时出现混乱。 Internet的网络地址是指连入Internet网络的计算 机的地址编号。所以,在Internet网络中,网络地 址唯一地标识一台计算机。
• IP地址可确认网络中的任何一个网络和计算
机,而要识别其他网络或其中的计算机, 则是根据这些IP地址的分类来确定的。一般 将IP地址按节点计算机所在网络规模的大小 分为A,B,C三类,默认的网络掩码是根据 IP地址中的第一个字段确定的。
2.3.2 IP地址的分类(1)
• A类地址 • A类地址的表示范围为:
1.4.3 网际协议IP(3)
• 网际协议IP协议提供了能适应各种各样网络
硬件的灵活性,对底层网络硬件几乎没有 任何要求,任何一个网络只要可以从一个 地点向另一个地点传送二进制数据,就可 以使用IP协议加入 Internet 了。
1.4.4 IP协议对于网络通信的意义
• 网络中的计算机通过安装IP软件,使许许多
192.0.0.0~223.255.255.255,默认网络掩码为: 255.255.255.0;C类地址分配给小型网络,如一 般的局域网和校园网,它可连接的主机数量是最 少的,采用把所属的用户分为若干的网段进行管 理。C类网络用前三组数字表示网络的地址,最后 一组数字作为网络上的主机地址。
tcpip协议是什么
tcpip协议是什么TCP/IP协议是一种用于互联网通信的网络协议套件,由传输控制协议(TCP)和因特网协议(IP)组成。
TCP/IP协议是一种规范,它定义了在互联网环境中,计算机进行通信所遵循的规则和约定。
其英文全称为Transmission ControlProtocol/Internet Protocol,是互联网世界中最重要的协议。
TCP/IP协议套件的核心是因特网协议(IP)。
因特网协议是一种用于网络通信的基础协议,负责将数据分割成小块并通过网络传输到目的地。
IP地址是因特网中的每个计算机或设备所分配的唯一标识,通过这个地址,数据包可以正确地路由到目标机器。
传输控制协议(TCP)是基于IP协议的上层协议,负责提供可靠的数据传输。
TCP通过使用序列号、确认和窗口等机制,来确保数据可靠地传输。
TCP协议还支持连接的建立和断开,可识别数据丢失并进行重传,同时还可以控制传输速率,以适应不同网络环境。
除了TCP和IP之外,TCP/IP协议套件还包括许多其他的子协议,如用户数据报协议(UDP)、互联网控制消息协议(ICMP)、地址解析协议(ARP)等等。
这些协议共同构成了TCP/IP协议套件,实现了在互联网中计算机之间数据通信的各种功能。
TCP/IP协议套件的出现,使得全球范围内的计算机都能够在同一个网络中进行通信。
它的设计目标是实现互操作性和可扩展性,使得不同的计算机和网络可以共享和交换信息。
TCP/IP协议的应用非常广泛,几乎所有的局域网和广域网都使用TCP/IP作为网络通信的基础协议。
总之,TCP/IP协议是互联网中用于数据通信的基本协议套件,它提供了数据传输、路由、错误控制等各种功能,为互联网的发展和安全提供了坚实的基础。
无论是在个人网络还是企业网络,TCP/IP协议都发挥着至关重要的作用,并且对互联网的现代化和便利化产生了深远的影响。
TCPIP中文译名为传输控制协议因特网互联协议,又叫网络通讯协议
TCPIP中⽂译名为传输控制协议因特⽹互联协议,⼜叫⽹络通讯协议TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简写,中⽂译名为传输控制协议/因特⽹互联协议,⼜叫⽹络通讯协议,这个协议是是Internet最基本的协议、Internet国际互联⽹络的基础,简单地说,就是由⽹络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的。
在XP系统下重置TCP/IP协议的⽅法 在Windows XP的⽹络组件列表⾥,Internet 协议 (TCP/IP)的"卸载"按钮是灰⾊不可选状态。
这是因为传输控制协议/Internet 协议(TCP/IP) 堆栈是 Microsoft XP/ 2003 的核⼼组件(TCP/IP协议是Windows XP的默认协议),不能删除。
所以Windows XP不允许卸载TCP/IP协议。
如果在特殊情况下需要重新安装TCP/IP协议,如何操作? 解决⽅法 在这种情况下,如果需要重新安装 TCP/IP 以使 TCP/[1]IP 堆栈恢复为原始状态。
可以使⽤ NetShell 实⽤程序重置 TCP/IP 堆栈,使其恢复到初次安装操作系统时的状态。
具体操作如下: 1、单击开始 --> 运⾏,输⼊ "CMD" 后单击 "确定"; 2、在命令⾏模式输⼊命令 netsh int ip reset C:\resetlog.txt (其中,Resetlog.txt记录命令结果的⽇志⽂件,⼀定要指定,这⾥指定了Resetlog.txt ⽇志⽂件及完整路径。
) 运⾏结果可以查看C:\resetlog.txt (咨询中可根据⽤户实际操作情况提供) 运⾏此命令的结果与删除并重新安装 TCP/IP 协议的效果相同。
注意 本操作具有⼀定的风险性,请在操作前备份重要数据,并根据操作熟练度酌情使⽤。
TCPIP协议简介
struct memp
next next payload Tot_len len flags ref Offset Data
PBUF_POOL类型pbuf:
PBUF_POOL类型的pbuf的payload指针指向紧跟在其后的存储区数据。 每个PBUF_POOL类型的数据缓冲区都紧跟在pbuf结构后面,且大小相同;
IP数据包分片
四、网络接口层
TCP/IP模型中的网络接口层对应于ISO/OSI参考模型的物理层和数据链路层。 主要任务: - 管理对所使用的任何联网介质的访问,即介质访问控制(MAC)。 - 创建一对MAC层地址之间的点到点的临时链接以传输数据,称为逻辑链 接控制(LLC)。
MAC子层主要功能: 帧的封装与拆封、物理介质传输差错的检测、寻址、实现介质访问控制协议; LLC子层主要功能:连接管理(建立和释放)、与高层的接口、帧的可靠、按序传输及流量控制;
网络层(Network)
网际层(Internet)
IP,ICMP
数据链路层(Data Link)
网络接口层(Network Interface) 物理层(Physical) PPP,MAC
TCP/IP协议的组成
网络接口层:这是TCP/IP软件的最低层,负责接收IP数据报并通过网络发送之,或者从网络上 接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。
三、IP协议层
IP协议是用于将多个包交换网络连接起来的,它在源地址和目的地址之间传 送IP数据包,它还提供对数据大小的重新组装功能,以适应不同网络对包大 小的要求。 IP实现两个基本功能:寻址和分段。IP可以根据数据包包头中包括的目的地 址将数据报传送到目的地址,在此过程中IP负责选择传送的道路,这种选择 道路称为路由功能。如果有些网络内只能传送小数据报,IP可以将数据报重 新组装并在报头域内注明。
TCPIP是什么
TCPIP是什么TCPIP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是一种用于互联网通信的协议套件,它是互联网的核心协议。
TCPIP协议是一种通信规则,定义了数据在网络中的传输方式、报文的格式以及数据的处理方法,能够保证数据的正常传输和顺序交付。
TCPIP协议套件由多个协议组成,其中最核心的两个协议是TCP和IP。
TCP(Transmission Control Protocol)负责数据的传输,保证数据的可靠性和顺序性;IP(Internet Protocol)负责网络的路由和寻址,将数据分割成小块并通过不同的网络节点传输。
TCPIP协议套件遵循一种分层模型,即为OSI参考模型(Open System Interconnection Reference Model)的网络层和传输层提供具体的实现方式。
在此模型中,TCPIP协议套件位于第三层(网络层)和第四层(传输层),用于处理数据在网络中的传输和路由。
TCPIP协议套件具有以下特点和功能:1. 可靠性:TCP协议通过建立握手、确认和重传机制,保证数据的可靠传输。
当数据在传输过程中出现丢失或损坏时,TCP会自动进行重传,确保数据的完整性。
2. 顺序性:TCP协议保证数据的顺序性,即将发送的数据按照发送顺序进行接收和重组。
3. 路由和寻址:IP协议负责网络的路由和寻址,将数据从源主机发送到目标主机。
每个主机在网络中都有一个唯一的IP地址,它用于标识主机的位置和识别。
4. 分包和重组:IP协议将数据分割成小块(分包),并通过网络的各个节点进行传输。
接收端的IP协议则根据序号和标识字段对数据进行重组,还原为原始数据。
5. 多路复用和多路分解:TCPIP协议可以同时处理多个应用程序的数据传输,实现多路复用和多路分解的功能。
6. 网络互联:TCPIP协议套件允许不同类型的网络互相连接,实现全球范围内的互联网。
TCPIP数据包结构详解
TCPIP数据包结构详解TCP/IP是一种广泛使用的网络协议,用于在Internet上进行数据通信。
TCP/IP数据包结构是指TCP/IP协议对数据包的组织和封装方式。
下面将详细介绍TCP/IP数据包结构。
TCP/IP数据包由多个部分组成,其中包括IP头部、TCP/UDP头部、数据(Payload)以及选项部分。
下面将逐一介绍每个部分的功能和结构。
1. IP头部(IP Header):IP头部是TCP/IP数据包的第一个部分,用于指定源IP地址和目标IP地址。
IP头部还包含其他一些字段,如版本号、服务类型、包长、标识符、标志位等。
-版本号:指定IP协议的版本,如IPv4或IPv6-服务类型:指定数据包的优先级。
-包长:指定整个IP数据包的长度。
-标识符:用于唯一标识一个数据包。
-标志位:用于控制数据包的分片和重组。
2. TCP/UDP头部(TCP/UDP Header):TCP/UDP头部紧随IP头部,用于指定源端口和目标端口。
TCP头部和UDP头部具有相似的结构。
-源端口:指定发送数据的应用程序端口。
-目标端口:指定接收数据的应用程序端口。
-序列号和确认号:用于实现TCP协议的可靠传输机制。
- 标识TCP选项:例如最大分段大小(Maximum Segment Size)等。
3. 数据(Payload):数据部分是TCP/IP数据包中的主要内容,包含应用层的数据信息。
例如,HTTP协议中的请求或响应报文就是通过数据部分传输的。
4. 选项部分(Options):选项部分是可选的,用于存储一些与特定协议相关的额外信息。
例如,TCP协议中的选项可以用于实现窗口缩放和选择确认等功能。
总结起来,TCP/IP数据包结构包括IP头部、TCP/UDP头部、数据和选项部分。
这些部分的结构和字段的具体定义可以根据具体的协议版本和实现来确定。
在实际的网络通信中,数据包会通过路由器和交换机等设备进行传输。
路由器根据IP头部中的目标IP地址进行路由选择,将数据包转发到正确的下一个网络节点。
TCPIP协议简介
TCP/IP协议简介其他的体系结构:IBM/SNA、DECnet、Apple Talk、IPX、Banyan/VINESφ TCP/IP协议栈的结构TCP/IP协议栈是由多个协议组成,也采用分层结构。
·网络接口层(Network accrss layer)对应OSI的1、2层。
·网络(网际)层协议(Internet layer)对应OSI的3层,包括IP/ARP/RARP/ICMP·传输层协议(Transport layer)对应OSI的第4层,包括TCP/UDP。
·应用层协议(Application layer)对应OSI的5~7层,包括Telnet/FTP/SMTP/。
φ IP寻址IP地址的分类及寻址规则:·IP地址回顾TCP/IP网上的计算设备或主机(也称为节点)都分配有一个唯一的地址,叫做IP地址。
IP地址属于三层逻辑地址,用来标识TCP/IP网络中的每一台设备,采用分成结构,32位,共4个8位组,采用网络位+主机位的形式。
·IP地址的分类地址类型引导位网络位地址范围地址结构主机位可用地址数A类 0 1-126(127保留)网+主+主+主 16777214B类 10 128-191 网+网+主+主 65534C类 110 192-223 网+网+网+主 254D类 1110 224-239 组播地址E类 1111 240-研究用地址*127.X.X.X用于本地回送测试IP网络地址由NIC统一分配,以保证IP地址的唯一性注意:NIC分配的是网络地址,而不是具体的IP地址。
具体主机的IP地址由得到某一网络地址的机构或组织自行决定如何分配。
·私有地址(Private address)用于企业内部网的IP地址分配,不会被任何INTERNET上的路由器转发10.0.0.0-10.255.255.255 1个A类地址172.16.0.0-172.31.255.255 16个B类地址192.168.0.0-192.168.255.255 256个C类地址注意:拥有私有IP地址的主机不可直接接入INTERNET,要通过NAT/PAT转换,以公有IP的形式接入。
维基百科----TCPIP
维基百科----TCPIP简介互联⽹协议套件(英语:Internet Protocol Suite,缩写IPS)是⼀个⽹络通信模型,以及⼀整个家族,为的基础通信架构。
它常被通称为TCP/IP协议族(英语:TCP/IP Protocol Suite,或TCP/IP Protocols),简称TCP/IP。
因为该协议家族的两个核⼼协议:TCP()和IP(),为该家族中最早通过的标准。
由于在⽹络通讯协议普遍采⽤分层的结构,当多个层次的协议共同⼯作时,类似计算机科学中的,因此⼜被称为TCP/IP协议栈(英语:TCP/IP Protocol Stack)。
这些协议最早发源于(缩写为DoD)的项⽬,因此也被称作DoD模型(DoD Model)。
这个协议族由负责维护。
TCP/IP提供了点对点链接的机制,将数据应该如何封装、定址、传输、路由以及在⽬的地如何接收,都加以标准化。
它将软件通信过程为四个,采取的⽅式,分别实现出不同通信协议。
协议族下的各种协议,依其功能不同,被分别归属到这四个层次结构之中,常被视为是简化的七层。
历史1983年1⽉1⽇,在的前⾝(ARPA⽹)中通信⽅式换成新的定义,TCP/IP取代旧的(NCP,Network Control Protocol),从⽽成为今天的互联⽹的基⽯。
最早的TCP/IP由和两位开发,慢慢地通过竞争战胜其他⼀些⽹络协议的⽅案,⽐如的。
TCP/IP的蓬勃发展发⽣在1990年代中期。
当时⼀些重要⽽可靠的⼯具的出世,例如页⾯描述语⾔和浏览器,促成了互联⽹应⽤的飞速发展。
随着互联⽹的发展,当前流⾏的协议(⽹际协议版本四)已经接近它的功能上限。
IPv4最致命的两个缺陷在于:地址只有32位,空间有限;不⽀持服务质量(,QoS)的想法,⽆法管理带宽和优先级,故⽽不能很好的⽀持现今越来越多实时的语⾳和视频应⽤。
因此(⽹际协议版本六)浮出⽔⾯,⽤以取代IPv4。
TCP/IP成功的另⼀个因素在于对为数众多的低层协议的⽀持。
tcpip工作原理
tcpip工作原理TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)也被称为网络通信协议,是互联网中最基本、最重要的协议之一。
它提供了Internet的传输控制和数据包传递所必需的两个主要协议的组合。
TCP协议负责运输数据,而IP协议负责路由数据。
本文将为您详细介绍TCP/IP的工作原理。
步骤一:建立连接在TCP/IP中,传输层的TCP协议是面向连接的。
在传输数据之前,发送方和接收方要建立一个连接。
这个过程称为三次握手。
1.发送方向接收方发送带有SYN(同步)标记的数据包,表示请求连接;2.接收方接收到请求后,向发送方发送带有ACK(确认)和SYN标记的数据包;3.发送方接收到确认后再向接收方发送带有ACK标记的数据包,表示连接已建立。
步骤二:数据传输连接建立后,发送方可以向接收方传输数据。
传输的数据被分成多个数据包,每个数据包都带有序列号和确认号。
发送方将数据包发送给接收方,接收方收到数据后回复确认信息。
如果发送方没有收到接收方的确认信息,就会重发数据包。
当接收方收到数据包时,会检查它的序列号是否正确,如果序列号正确,则回复一个包含期望的下一个序列号的确认信息。
步骤三:关闭连接当数据传输完成后,发送方和接收方要关闭连接。
关连接的过程也是通过三次握手完成的。
1.发送方发送一个带有FIN(结束)标记的数据包,表示希望关闭连接;2.接收方收到结束请求后,回复一个ACK标记的数据包,表示已经收到请求;3.接收方再发送一个带有FIN标记的数据包,请求关闭连接;4.发送方收到请求后,回复一个ACK标记的数据包。
在这个过程中,双方已经关闭了连接。
总结:TCP/IP协议非常复杂,但也是互联网中通信最基本的协议之一。
TCP协议负责网络数据的传输,而IP协议负责路由数据。
建立连接、数据传输和关闭连接是TCP/IP协议中最重要的三个步骤。
了解TCP/IP 协议的工作原理对于理解互联网的运作方式非常重要。
TCP-IP协议概述
一、传输控制/网际协议TCP/IP:TCP IP一般通过internet串行线路协议SLIP或点对点协议PPP在串行线上进行数据传送。
TCP/IP协议的基本传输单位是数据包 (datagram)。
TCP协议负责把数据分成若干个数据包/段,并给每个数据包加上包头,IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址,这样数据找到自己要去的地方。
如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况,TCP协议会自动要求数据重新传输并重新组包。
TCP协议保证数据传输的质量,总之IP协议保证数据的传输。
数据在传输时每通过一层就要在数据上加个包头,其中数据供接收端同一层协议使用,而在接收端每经过一层要把用过的包头去掉,这样来保证传输数据的格式完全一致。
TCP/IP 协议需要针对不同的网络进行不同的设置,且每个节点一般需要一个“IP地址”、一个“子网掩码”、一个“默认网关”。
不过可以通过动态主机配置协议(DHCP),给客户端自动分配一个IP地址,这样避免了出错也简化了TCP/IP协议的设置,我们可以指定一台计算机具有多个IP地址,因此在访问互联网时不要以为一个IP地址就是一台计算机;另外通过特定的技术,也可以使多台服务器共用一个IP地址,这些服务器在用户看起来就像一台主机似的。
在TCP/IP中所有的协议都被封装在IP分组中通过IP网间网传输。
IP是一个路由协议这就意味着使用IP通信的两个节点不必连接到同一物理线路上(不进行路由)。
二、要对信息是如何穿越有一个基本的了解要理解以下六个问题:(1)、该协议中的地址格式是什么?(2)、设备如何获得一个地址?(3)、协议中的地址如何映射到一个物理地址?(4)、终端节点如何查找路由器?(5)、路由器如何由网络的拓扑结构进行路由?(6)、用户如何查找网络上的服务(服务名字解析:DNS等)?TCP三次握手过程:TCP是主机对主机层的传输控制协议,提供可靠的连接服务,采用三次握手确认建立一个连接,三次握手的目的是同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息。
TCPIP简介教材
地址解析协议(ARP): 在IP数据包能够转发到另外一台计机之前, 必须知道接收机器的硬件地址,ARP就是用 来确定与IP地址相对应的MAC地址的协议。 如果ARP在它自己的缓存中没有包含这个地 址,那么,这就对这个地址发出一个广播 请求,网络上所有主机都处理这个请求, 如果其中包含对那个地址的映射,那么就 把该地址传递到发出广播请求的那台主机, 然后再把数据包发送上路,并且将新的信 息地址存储到路由器的缓存中
传输控制协议(TCP):
TCP负责把数据从一个节点可靠地传输到另外一个节点,它是一种基 于连接的协议,在任何数据发送之前,它在两台机器之间建立一个连 接(也叫做会话、虚拟电路或者链接)。为了建立一个可靠的链接, TCP使用了叫做“三向握手”的方式,这样就在传输双方都建立端口 号码和初始序列号码。握手包括下面这3个步骤: ●请求者发送一个用来指定它计划使用的端口号码和初始的序列号码 的数据包到服务器。 ●服务器用它的ISN(SYN标志置位 )来确认,这个ISN由请求者的ISN 加1组成。 ●请求者用服务器的ISN加1来发出确认信息。 为维护一个可靠的连接,每个数据包必须包含: ●源和目的地TCP端口号码。 ●必须分割成为更小块的消息的序列号码。 ●一个用来确保消息无错误发送校验和。 ●一个用来告诉发送机器,消息的哪些小块已经到达的确认号码。
Internet组管理协议 (IGMP): 该协议运行于主机和与主机直接相连的组播路由 器之间,是IP主机用来报告多址广播组成员身份 的协议。通过IGMP协议,一方面可以通过IGMP 协议主机通知本地路由器希望加入并接收某个特 定组播组的信息;另一方面,路由器通过IGMP协 议周期性地查询局域网内某个已知组的成员是否 处于活动状态。 IGMP协议的主要作用是解决网络上广播时占用带 宽的问题。在网络中,当给所有客户端发出广播 信息时,支持IGMP的交换机会将广播信息不经过 滤地发给所有客户端。但是这些信息只需要通过 组播的方式传输给某一个部分的客户端。
什么是TCPIP-tcpip详解
TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol(传输控制协议/网际互联协议)的缩写。
它是1978年~1979年由美国国防部高级研究计划局开发的用于异构网络的通信协议,协议包含了远程登录(Telnet)、文件传送(FTP)、电子邮件(SMTP)等,适用于各种不同的计算机系统的互联。
TCP/IP是目前十分流行的一种网络协议,它可提供任意互连的网络间的通信,几乎所用的网络操作系统都支持TCP/IP协议。
它是目前广泛使用的Internet的基础,虽然它不是国际标准,但事实上已成为计算机网络的工业标准。
2、TCP/IP应用两例TCP/IP应用一:远程登录(Telnet)UNIX是一个多用户系统。
多用户系统都有用户帐号概念。
用户帐号规定了用户对系统的使用权,用户登录进入后就可以访问系统的全部或部分资源。
远程登录就是指一个远地用户通过TCP/IP进入帐号,访问远地资源。
TELNET协议的目的是提供一个通用、双向、基于8位字符的通信服务。
它是面向终端的处理。
是一种网络上的虚终端。
(NVT)远程登录的目的在于访问远地系统的资源。
一个用户在登录后系统并不区分是否是本地用户。
所以用户在本地可以作的任何操作都可在远地进行。
如用户需要进行编译等操作是就需要TELNET到服务器上进行。
微机上的TELNET程序很多。
一般WINDOWS下的比较好(常见的有NETTERM、TERATERM、EASN等),大多支持中文。
DOS下的支持中文的TELNET较少。
TELNET到主机后使用主机操作系统命令。
(一般是UNIX命令)TCP/IP应用二:文件传输(FTP)FTP是用于TCP/IP网络的文件传输应用。
是TCP/IP中使用最广泛的应用之一。
FTP是基于客户/服务器模型设计的,客户和服务器之间利用TCP建立连接。
FTP服务器在这里是指提供FTP服务的机器。
任何一个UNIX系统都提供FTP Server服务。
TCPIP协议
安装TCP/IP协议 安装TCP/IP协议
开始—设置—控制面板—网络—协议— 开始—设置—控制面板—网络—协议— 添加. 网上邻居—属性—协议— 网上邻居—属性—协议—添加.
测试 连接
在命令提示符下,利用Ping命令进行测试:发送4 在命令提示符下,利用Ping命令进行测试:发送4个32 位的数据包,如果TCP/IP工作正常,则显示丢包率为 位的数据包,如果TCP/IP工作正常,则显示丢包率为 0%,(Lost=0) 0%,(Lost=0) ⑴.输入ping 127.0.0.1测试LoopBack地址,验证TCP/IP 输入ping 127.0.0.1测试LoopBack地址,验证TCP/IP 是否安装正确和可以正常使用. ⑵.输入自己主机的IP地址,测试是否与其它的主机的 输入自己主机的IP地址,测试是否与其它的主机的 IP地址冲突. IP地址冲突. ⑶.ping同网段的主机,测试是否可以和本网内的主机 .ping同网段的主机,测试是否可以和本网内的主机 通信. ⑷.ping 默认网关,测试本主机的数据包是否可以利用 默认网关转发.(如以安装网关) ⑸.ping其它网段的主机,测试本主机是否可以与其它 .ping其它网段的主机,测试本主机是否可以与其它 网段主机通信.(安装网关)
IP分类 IP分类
A类主机段24个Bit可支持2^24-2=16777216类主机段24个Bit可支持2^24-2=167772162=16777214个主机地址. 2=16777214个主机地址. B类主机段16个Bit可支持2^16-2=65536类主机段16个Bit可支持2^16-2=655362=65534个主机地址. 2=65534个主机地址. C类主机段8个Bit可支持2^8-2=256-2=254个 类主机段8 Bit可支持2^8-2=256-2=254个 主机地址.
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全国嵌入式人才培训基地1. TCP/IP 协议栈与数据包封装 请点评TCP/IP 网络协议栈分为应用层(Application )、传输层(Transport )、网络层(Network )和链路层(Link )四层。
如下图所示(该图出自[TCPIP])。
图 36.1. TCP/IP 协议栈两台计算机通过TCP/IP 协议通讯的过程如下所示(该图出自[TCPIP])。
图 36.2. TCP/IP 通讯过程传输层及其以下的机制由内核提供,应用层由用户进程提供(后面将介绍如何使用socket API 编写应用程序),应用程序对通讯数据的含义进行解释,而传输层及其以下处理通讯的细节,将数据从一台计算机通过一定的路径发送到另一台计算机。
应用层数据通过协议栈发到网络上时,每层协议都要加上一个数据首部(header ),称为封装(Encapsulation ),如下图所示(该图出自[TCPIP])。
图 36.3. TCP/IP 数据包的封装 1. TCP/IP 协议栈与数据包封装上一页 第 36 章TCP/IP 协议基础 下不同的协议层对数据包有不同的称谓,在传输层叫做段(segment),在网络层叫做数据报(datagram),在链路层叫做帧(frame)。
数据封装成帧后发到传输介质上,到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部,最后将应用层数据交给应用程序处理。
上图对应两台计算机在同一网段中的情况,如果两台计算机在不同的网段中,那么数据从一台计算机到另一台计算机传输过程中要经过一个或多个路由器,如下图所示(该图出自[TCPIP])。
图 36.4. 跨路由器通讯过程其实在链路层之下还有物理层,指的是电信号的传递方式,比如现在以太网通用的网线(双绞线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤等都属于物理层的概念。
物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。
集线器(Hub)是工作在物理层的网络设备,用于双绞线的连接和信号中继(将已衰减的信号再次放大使之传得更远)。
链路层有以太网、令牌环网等标准,链路层负责网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作。
交换机是工作在链路层的网络设备,可以在不同的链路层网络之间转发数据帧(比如十兆以太网和百兆以太网之间、以太网和令牌环网之间),由于不同链路层的帧格式不同,交换机要将进来的数据包拆掉链路层首部重新封装之后再转发。
网络层的IP协议是构成Internet的基础。
Internet上的主机通过IP地址来标识,Internet上有大量路由器负责根据IP地址选择合适的路径转发数据包,数据包从Internet上的源主机到目的主机往往要经过十多个路由器。
路由器是工作在第三层的网络设备,同时兼有交换机的功能,可以在不同的链路层接口之间转发数据包,因此路由器需要将进来的数据包拆掉网络层和链路层两层首部并重新封装。
IP协议不保证传输的可靠性,数据包在传输过程中可能丢失,可靠性可以在上层协议或应用程序中提供支持。
网络层负责点到点(point-to-point)的传输(这里的“点”指主机或路由器),而传输层负责端到端(end-to-end)的传输(这里的“端”指源主机和目的主机)。
传输层可选择TCP或UDP协议。
TCP 是一种面向连接的、可靠的协议,有点像打电话,双方拿起电话互通身份之后就建立了连接,然后说话就行了,这边说的话那边保证听得到,并且是按说话的顺序听到的,说完话挂机断开连接。
也就是说TCP传输的双方需要首先建立连接,之后由TCP协议保证数据收发的可靠性,丢失的数据包自动重发,上层应用程序收到的总是可靠的数据流,通讯之后关闭连接。
UDP协议不面向连接,也不保证可靠性,有点像寄信,写好信放到邮筒里,既不能保证信件在邮递过程中不会丢失,也不能保证信件是按顺序寄到目的地的。
使用UDP协议的应用程序需要自己完成丢包重发、消息排序等工作。
目的主机收到数据包后,如何经过各层协议栈最后到达应用程序呢?整个过程如下图所示(该图出自[TCPIP])。
图 36.5. Multiplexing过程以太网驱动程序首先根据以太网首部中的“上层协议”字段确定该数据帧的有效载荷(payload,指除去协议首部之外实际传输的数据)是IP、ARP还是RARP协议的数据报,然后交给相应的协议处理。
假如是IP数据报,IP协议再根据IP首部中的“上层协议”字段确定该数据报的有效载荷是TCP、UDP、ICMP还是IGMP,然后交给相应的协议处理。
假如是TCP段或UDP段,TCP或UDP协议再根据TCP首部或UDP首部的“端口号”字段确定应该将应用层数据交给哪个用户进程。
IP地址是标识网络中不同主机的地址,而端口号就是同一台主机上标识不同进程的地址,IP地址和端口号合起来标识网络中唯一的进程。
注意,虽然IP、ARP和RARP数据报都需要以太网驱动程序来封装成帧,但是从功能上划分,ARP和RARP属于链路层,IP属于网络层。
虽然ICMP、IGMP、TCP、UDP的数据都需要IP协议来封装成数据报,但是从功能上划分,ICMP、IGMP与IP同属于网络层,TCP和UDP属于传输层。
本文对RARP、ICMP、IGMP协议不做进一步介绍,有兴趣的读者可以看参考资料。
上一页上一级下第 36 章 TCP/IP协议基础起始页 2. 以太网(RFC 894)帧全国嵌入式人才培训基地全国嵌入式人才培训基地2. 以太网(RFC 894)帧格式 请点评以太网的帧格式如下所示(该图出自[TCPIP]):图 36.6. 以太网帧格式其中的源地址和目的地址是指网卡的硬件地址(也叫MAC 地址),长度是48位,是在网卡出厂时固化的。
用ifconfig 命令看一下,“HWaddr 00:15:F2:14:9E:3F ”部分就是硬件地址。
类型字段有三种值,分别对应IP 、ARP 、RARP 。
帧末尾是CRC 校验码。
以太网帧中的数据长度规定最小46字节,最大1500字节,ARP 和RARP 数据包的长度不够46字节,要在后面补填充位。
最大值1500称为以太网的最大传输单元(MTU ),不同的网络类型有不同的MTU ,如果一个数据包从以太网路由到拨号链路上,数据包长度大于拨号链路的MTU 了,则需要对数据包进行分片(fragmentation )。
ifconfig 命令的输出中也有“MTU:1500”。
注意,MTU 这个概念指数据帧中有效载荷的最大长度,不包括帧首部的长度。
全国嵌入式人才培训基地 2. 以太网(RFC 894)帧格式上一页 第36 章 TCP/IP 协议基础 下上一页 上一级 下1. TCP/IP 协议栈与数据包封装 起始页3. ARP 数据报全国嵌入式人才培训基地3. ARP 数据报格式 请点评在网络通讯时,源主机的应用程序知道目的主机的IP 地址和端口号,却不知道目的主机的硬件地址,而数据包首先是被网卡接收到再去处理上层协议的,如果接收到的数据包的硬件地址与本机不符,则直接丢弃。
因此在通讯前必须获得目的主机的硬件地址。
ARP 协议就起到这个作用。
源主机发出ARP 请求,询问“IP 地址是192.168.0.1的主机的硬件地址是多少”,并将这个请求广播到本地网段(以太网帧首部的硬件地址填FF:FF:FF:FF:FF:FF 表示广播),目的主机接收到广播的ARP 请求,发现其中的IP 地址与本机相符,则发送一个ARP 应答数据包给源主机,将自己的硬件地址填写在应答包中。
每台主机都维护一个ARP 缓存表,可以用arp -a 命令查看。
缓存表中的表项有过期时间(一般为20分钟),如果20分钟内没有再次使用某个表项,则该表项失效,下次还要发ARP 请求来获得目的主机的硬件地址。
想一想,为什么表项要有过期时间而不是一直有效?ARP 数据报的格式如下所示(该图出自[TCPIP]):图 36.7. ARP 数据报格式注意到源MAC 地址、目的MAC 地址在以太网首部和ARP 请求中各出现一次,对于链路层为以太网的情况是多余的,但如果链路层是其它类型的网络则有可能是必要的。
硬件类型指链路层网络类型,1为以太网,协议类型指要转换的地址类型,0x0800为IP 地址,后面两个地址长度对于以太网地址和IP 地址分别为6和4(字节),op 字段为1表示ARP 请求,op 字段为2表示ARP 应答。
下面举一个具体的例子。
请求帧如下(为了清晰在每行的前面加了字节计数,每行16个字节):以太网首部(14字节)0000: ff ff ff ff ff ff 00 05 5d 61 58 a8 08 06ARP 帧(28字节)0000: 00 010010: 08 00 06 04 00 01 00 05 5d 61 58 a8 c0 a8 00 370020: 00 00 00 00 00 00 c0 a8 00 02填充位(18字节)0020: 00 77 31 d2 50 100030: fd 78 41 d3 00 00 00 00 00 00 00 00以太网首部:目的主机采用广播地址,源主机的MAC 地址是00:05:5d:61:58:a8,上层协议类型0x0806表示ARP 。
ARP 帧:硬件类型0x0001表示以太网,协议类型0x0800表示IP 协议,硬件地址(MAC 地址)长度为6,协议地址(IP 地址)长度为4,op 为0x0001表示请求目的主机的MAC 地址,源主机MAC 地址为00:05:5d:61:58:a8,源主机IP 地址为c0 a8 00 37(192.168.0.55),目的主机MAC 地址全0待填写,目的主机IP 地址为c0 a8 00 02(192.168.0.2)。
由于以太网规定最小数据长度为46字节,ARP 帧长度只有28字节,因此有18字节填充位,填充位的 3. ARP 数据报格式上一页 第 36 章TCP/IP 协议基础 下内容没有定义,与具体实现相关。
应答帧如下:以太网首部0000: 00 05 5d 61 58 a8 00 05 5d a1 b8 40 08 06ARP帧0000: 00 010010: 08 00 06 04 00 02 00 05 5d a1 b8 40 c0 a8 00 020020: 00 05 5d 61 58 a8 c0 a8 00 37填充位0020: 00 77 31 d2 50 100030: fd 78 41 d3 00 00 00 00 00 00 00 00以太网首部:目的主机的MAC地址是00:05:5d:61:58:a8,源主机的MAC地址是00:05:5d:a1:b8:40,上层协议类型0x0806表示ARP。