網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議

第3章網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議

本章詳細(xì)介紹了兩種了兩種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型：OSI參考模型和TCP/IP參考模型。TCP/IP參考模型目前是業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上介紹了IP地址以及子網(wǎng)掩碼概念與組成。

3.1網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)3.2ISO/OSI參考模型3.3TCP/IP參考模型3.4兩種分層結(jié)構(gòu)的比較3.5網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3.6IP地址與子網(wǎng)掩碼[Return]3.1網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

1.網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)基本的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型就是層次結(jié)構(gòu)模型，如圖3-1所示。所謂層次結(jié)構(gòu)就是指把一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題分解成多個(gè)層次分明的局部問題，并規(guī)定每一層次所必須完成的問題。圖3-1【層次模型】2.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議協(xié)議是用來描述兩個(gè)進(jìn)程間信息交換規(guī)則的術(shù)語。我們稱在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信雙方都遵守的規(guī)則為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。3.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（NetworkArchitecture）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層、各層協(xié)議、功能和層間接口的集合。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)抽象的概念，因?yàn)樗簧婕熬唧w的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只是說明網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)必須包括的信息，以便網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者能為每一層編寫符合相應(yīng)協(xié)議的程序，它解決的是“做什么”的問題。[Return]3.2ISO/OSI參考模型20世紀(jì)80年代初期，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）認(rèn)識(shí)到，需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模式來幫助廠商實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的相互操作，于是ISO研究了各類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，并于1984年正式公布了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，稱為開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI/RM）。這里的“開放”是指任何兩個(gè)遵守OSI/RM的系統(tǒng)都可以進(jìn)行互連，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)能按OSI/RM與另一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行通信時(shí)，就稱該系統(tǒng)為開放系統(tǒng)。1.分層通信

圖3-2【OSI參考模型】（1）物理層（PhysicalLayer）物理層是OSI的最低層，它建立在物理通信介質(zhì)的基礎(chǔ)上，作為通信系統(tǒng)和通信介質(zhì)的接口，用來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體間透明的比特（bit）流傳輸。為建立、維持和拆除物理連接，物理層規(guī)定了傳輸介質(zhì)的機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性。（2）數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）數(shù)據(jù)鏈路層從網(wǎng)絡(luò)層接收數(shù)據(jù)，并加上有意義的比特位形成報(bào)文頭部和尾部（用來攜帶地址和其他控制信息）。這些附加了信息的數(shù)據(jù)單元稱為幀。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)幀無差錯(cuò)地從一個(gè)站點(diǎn)送達(dá)下一個(gè)相鄰的站點(diǎn)，即通過一些數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議完成在不太可靠的物理鏈路上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。（3）網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）網(wǎng)絡(luò)層關(guān)心的是通信子網(wǎng)的運(yùn)行控制，主要解決如何使數(shù)據(jù)分組跨越通信子網(wǎng)從源傳送到目的地的問題，這就需要在通信子網(wǎng)中進(jìn)行路由選擇。另外，為避免通信子網(wǎng)中出現(xiàn)過多的分組而造成網(wǎng)絡(luò)阻塞，需要對(duì)流入的分組數(shù)量進(jìn)行控制。當(dāng)分組要跨越多個(gè)通信子網(wǎng)才能到達(dá)目的地時(shí)，還要解決網(wǎng)際互連的問題。（4）傳輸層（TransportLayer）傳輸層的主要任務(wù)是向會(huì)話層提供服務(wù)，服務(wù)內(nèi)容包括傳輸連接服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。前者是指在兩個(gè)傳輸層用戶之間負(fù)責(zé)建立、維持和在傳輸結(jié)束后拆除傳輸連接；后者則是要求在一對(duì)用戶之間提供互相交換數(shù)據(jù)的方法。傳輸層的服務(wù)，使高層的用戶可以完全不考慮信息在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層通信的詳細(xì)情況，方便了用戶使用。

（5））會(huì)話話層（（SessionLayer））會(huì)話層層是網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)對(duì)話控控制器器，它它建立立、維維護(hù)和和同步步通信信設(shè)備備之間間的交交互操操作，，保證證每次次會(huì)話話都正正常關(guān)關(guān)閉而而不會(huì)會(huì)突然然中斷斷，使使用戶戶被掛掛在一一旁。。會(huì)話話層建建立和和驗(yàn)證證用戶戶之間間的連連接，，包括括口令令和登登錄確確認(rèn)；；它也也控制制數(shù)據(jù)據(jù)交換換，決決定以以何種種順序序?qū)?duì)對(duì)話單單元傳傳送到到傳輸輸層，，以及及在傳傳輸過過程的的哪一一點(diǎn)需需要接接收端端的確確認(rèn)。。（6））表表示層層（PresentationLayer））表示層層保證證了通通信設(shè)設(shè)備之之間的的互操操作性性。該該層的的功能能使得得兩臺(tái)臺(tái)內(nèi)部部數(shù)據(jù)據(jù)表示示結(jié)構(gòu)構(gòu)不同同的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)能實(shí)實(shí)現(xiàn)通通信。。它提提供了了一種種對(duì)不不同控控制碼碼、字字符集集和圖圖形字字符等等的解解釋，，而這這種解解釋是是使兩兩臺(tái)設(shè)設(shè)備都都能以以相同同方式式理解解相同同的傳傳輸內(nèi)內(nèi)容所所必須須的。。表示示層還還負(fù)責(zé)責(zé)為安安全性性引入入的數(shù)數(shù)據(jù)加加密和和解密密，以以及為為提高高傳輸輸效率率提供供必需需的數(shù)數(shù)據(jù)壓壓縮及及解壓壓等功功能。。（7））應(yīng)應(yīng)用層層（ApplicationLayer）應(yīng)用層層是OSI參考考模型型的最最高層層，它它是應(yīng)應(yīng)用進(jìn)進(jìn)程訪訪問訪訪問網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)的的窗口口。這這一層層直接接為網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)用用戶或或應(yīng)用用程序序提供供各種種各樣樣的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)，，它是是計(jì)算算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與與最終終用戶戶之間間的界界面。。應(yīng)用用層提提供的的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)服務(wù)務(wù)包括括文件件服務(wù)務(wù)、打打印服服務(wù)、、報(bào)文文服務(wù)務(wù)、目目錄服服務(wù)、、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)管理理以及及數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)服服務(wù)等等。在上述述的七七層中中上五五層一一般由由軟件件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，而而下面面的兩兩層由由硬件件和軟軟件實(shí)實(shí)現(xiàn)。。2.信信息息格式式圖3-3【信息在在各層層之間間的傳傳遞】[Return]3.3TCP/IP參考考模型型TCP/IP是是一組組通信信協(xié)議議的代代名詞詞，它它是因因特網(wǎng)網(wǎng)的核核心，，利用用TCP/IP協(xié)議議可以以很方方便地地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)多個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的無無縫連連接，，通常常所謂謂的””某臺(tái)臺(tái)機(jī)器器在因因特網(wǎng)網(wǎng)上””，就就是指指該主主機(jī)具具有一一個(gè)因因特網(wǎng)網(wǎng)地址址，運(yùn)運(yùn)行TCP/IP協(xié)協(xié)議，，并可可向因因特網(wǎng)網(wǎng)上所所有其其他主主機(jī)發(fā)發(fā)送IP數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)。TCP/IP有如下下特點(diǎn)：開放的協(xié)議議標(biāo)準(zhǔn)，可可以免費(fèi)使使用，獨(dú)立立于特定的的硬件與操操作系統(tǒng)。。獨(dú)立于特定定的網(wǎng)絡(luò)硬硬件，可以以運(yùn)行在局局域網(wǎng)、廣廣域網(wǎng)，互互聯(lián)網(wǎng)中。。統(tǒng)一的地址址分配方案案，整個(gè)TCP/IP設(shè)備在在網(wǎng)中都具具有唯一的的地址。標(biāo)準(zhǔn)化的高高層協(xié)議，，可以提供供多種可靠靠的用戶服服務(wù)。1.TCP/IP的層次結(jié)結(jié)構(gòu)TCP/IP分為四四個(gè)層次，，分別是網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口層層、網(wǎng)際層層、傳輸層層和應(yīng)用層層。TCP/IP的的層次結(jié)構(gòu)構(gòu)與OSI層次結(jié)構(gòu)構(gòu)的對(duì)照關(guān)關(guān)系如圖3-5所示示。圖3-5【【信息息在個(gè)層之之間的傳遞遞】（1）網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口層層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)接口層層上的TCP/IP協(xié)議用于于使用串行行線路連接接主機(jī)與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)或連接接網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)合合，這就是是SLIP協(xié)議和PPP協(xié)議議。使用串串行線路進(jìn)進(jìn)行連接的的例子，如如家庭用戶戶使用電話話線和調(diào)制制解調(diào)器接接入網(wǎng)絡(luò)，，或兩個(gè)相相距較遠(yuǎn)的的網(wǎng)絡(luò)利用用數(shù)據(jù)專線線進(jìn)行互聯(lián)聯(lián)等。（2）網(wǎng)際際層協(xié)議網(wǎng)際層上包包含五個(gè)協(xié)協(xié)議：IP、ARP、RARP、ICMP和IGMP。。IP是用用于傳輸IP數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)的協(xié)議，，ARP實(shí)實(shí)現(xiàn)IP地地址到物理理地址的映映射，RARP實(shí)現(xiàn)現(xiàn)物理地址址到IP地地址的映射射，ICMP用于網(wǎng)網(wǎng)際層上控控制信息的的產(chǎn)生和接接收分析，，IGMP是實(shí)現(xiàn)組組選功能的的協(xié)議。（3）傳傳輸層協(xié)議議傳輸層有兩兩個(gè)主要的的協(xié)議：TCP協(xié)議議和UDP協(xié)議。UDP協(xié)議議是一種簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的面向向數(shù)據(jù)報(bào)的的傳輸協(xié)議議，它提供供的是無連連接的、不不可靠的數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)務(wù)，通常用用于不要求求可靠傳輸輸?shù)膱?chǎng)合；；TCP協(xié)協(xié)議被用來來在一個(gè)不不可靠的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中為應(yīng)應(yīng)用程序提提供可靠的的端點(diǎn)間的的字節(jié)流服服務(wù)。（4）應(yīng)應(yīng)用層層應(yīng)用層包包含了許許多使用用廣泛的的協(xié)議，，傳統(tǒng)的的協(xié)議有有提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)程登錄錄的TELNET、提提供文件件傳輸?shù)牡腇TP、提供供域名服服務(wù)的DNS、、提供郵郵件傳輸輸?shù)腟MTP等等，近年年來，又又出現(xiàn)了了諸如網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)新聞聞NTTP、超超文本傳傳輸協(xié)議議HTTP協(xié)議議等許多多新的協(xié)協(xié)議。3.4兩兩種種分層結(jié)結(jié)構(gòu)的比比較OSI參參考模型型與TCP/IP參考考模型的的相同點(diǎn)點(diǎn)有：它們都都是層次次結(jié)構(gòu)的的模型；；其最低低層都是是面向通通信子網(wǎng)網(wǎng)的；它它們都有有運(yùn)輸層層，且都都是第一一個(gè)提供供端到端端數(shù)據(jù)傳傳輸服務(wù)務(wù)的層次次，都能能提供面面向連接接或無連連接運(yùn)輸輸服務(wù)；；其最高高層都是是向各種種用戶應(yīng)應(yīng)用進(jìn)程程提供服服務(wù)的應(yīng)應(yīng)用層等等。OSI參參考模型型與TCP/IP參考考模型的的不同點(diǎn)點(diǎn)有：兩者所所劃分的的層次數(shù)數(shù)不同；；TCP/IP中沒有有表示層層和會(huì)話話層；TCP/IP沒沒有明確確規(guī)定通通信子網(wǎng)網(wǎng)的協(xié)議議，也不不再區(qū)分分通信子子網(wǎng)中的的物理層層、數(shù)據(jù)據(jù)鏈路層層和網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層；TCP/IP中中特別強(qiáng)強(qiáng)調(diào)了互互聯(lián)網(wǎng)層層，其中中運(yùn)行的的IP協(xié)協(xié)議是Internet的核核心協(xié)議議，且互互聯(lián)網(wǎng)層層向上只只提供無無連接的的服務(wù)，，而不提提供面向向連接的的服務(wù)等等。圖3-6【Internet使用用的協(xié)議議與OSI的關(guān)關(guān)系】[Return]3.5網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)協(xié)議1.NETBEUI協(xié)議用戶擴(kuò)展展接口NetBEUI(NetBIOSExtendedUserInterface)由IBM于1985年開發(fā)發(fā)完成，，它是一一種體積積小、效效率高、、速度快快的通信信協(xié)議，，在Windows9X/Me/NT/Windows2000Server中，，也是內(nèi)內(nèi)置的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信信協(xié)議。。NetBEUI是專專門為幾幾臺(tái)到百百余臺(tái)PC所組組成的部部門級(jí)小小型局域域網(wǎng)而設(shè)設(shè)計(jì)的，，它不具具有跨網(wǎng)網(wǎng)段工作作的功能能，即NetBEUI不具備備路由功功能。如如果你在在一個(gè)服服務(wù)器上上安裝了了多塊網(wǎng)網(wǎng)卡，或或要采用用路由器器等設(shè)備備進(jìn)行兩兩個(gè)局域域網(wǎng)的互互聯(lián)時(shí)，，將不能能使用NetBEUI通信協(xié)協(xié)議。2.IPX/SPX協(xié)協(xié)議IPX/SPX是Novell公司司為了適應(yīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而而開發(fā)的通信信協(xié)議，具有有很強(qiáng)的適應(yīng)應(yīng)性，安裝方方便，同時(shí)還還具有路由功功能，可以實(shí)實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)段間間的通信。其其中，IPX協(xié)議負(fù)責(zé)數(shù)數(shù)據(jù)包的傳送送；SPX負(fù)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包傳傳輸?shù)耐暾孕浴Ｔ谖④浀牡腘T操作系系統(tǒng)中，一般般使用NWLinkIPX/SPX兼容協(xié)議議和NWLinkNetBIOX兩種IPX/SPX的的兼容協(xié)議，，即NWLink協(xié)議，，該兼容協(xié)議議繼承了IPX/SPX協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，更適應(yīng)Windows的網(wǎng)絡(luò)環(huán)環(huán)境。IPX/SPX協(xié)議一般般可以應(yīng)用于于大型網(wǎng)絡(luò)（（比如Novell）和和局域網(wǎng)游戲戲環(huán)境中（比比如反恐精英英、星際爭(zhēng)霸霸）。不過，，如果不是在在Novell網(wǎng)絡(luò)環(huán)境境中，一般不不使用IPX/SPX協(xié)協(xié)議，而是使使用IPX/SPX兼容容協(xié)議，尤其其是在Windows9x/2000組成的的對(duì)等網(wǎng)中。。3.TCP/IP協(xié)議議族TCP/IP協(xié)議其實(shí)是是一組協(xié)議，，它包括許多多協(xié)議，組成成了TCP/IP協(xié)議簇簇。但傳輸控控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)網(wǎng)際協(xié)議（IP）是其中中最重要的，，確保數(shù)據(jù)完完整傳輸?shù)膬蓛蓚€(gè)協(xié)議。TCP/IP協(xié)議的基本本傳輸單位是是數(shù)據(jù)包，TCP/IP協(xié)議負(fù)責(zé)把把數(shù)據(jù)分成若若干數(shù)據(jù)包，，并給每個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)包加上包包頭，每個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)包的包頭頭再加上接收收端的地址。。如果傳輸過過程中出現(xiàn)數(shù)數(shù)據(jù)丟失、數(shù)數(shù)據(jù)失真等情情況，TCP/IP協(xié)議議會(huì)自動(dòng)要求求數(shù)據(jù)重新傳傳輸，并重新新組包。IP協(xié)議保證證數(shù)據(jù)的傳輸輸，TCP協(xié)協(xié)議確保數(shù)據(jù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量量。（1）TCP/IP的的數(shù)據(jù)鏈路層層數(shù)據(jù)鏈路層不不是TCP/IP協(xié)議的的一部分，但但它是TCP/IP賴以以存在的各種種通信網(wǎng)和TCP/IP之間的接口口，這些通信信網(wǎng)包括多種種廣域網(wǎng)如ARPANFT、MILNET和X.25公用用數(shù)據(jù)網(wǎng)，以以及各種局域域網(wǎng)，如Ethernet、IEEE的各種標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)等等。IP層提提供了專門的的功能，解決決與各種網(wǎng)絡(luò)絡(luò)物理地址的的轉(zhuǎn)換。一般情況下、、各物理網(wǎng)絡(luò)絡(luò)可以使用自自己的數(shù)據(jù)鏈鏈路層協(xié)議和和物理層協(xié)議議，不需要在在數(shù)據(jù)鏈路層層上設(shè)置專門門的TCP/IP協(xié)議。。但是，當(dāng)使使用串行線路路連接主機(jī)與與網(wǎng)絡(luò)，或連連接網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，例如如用戶使用電電話線和MODEM接入入或兩個(gè)相距距較遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通過數(shù)據(jù)專專線互連時(shí)，，則需要在數(shù)數(shù)據(jù)鏈路層運(yùn)運(yùn)行專門的SLIP（serialLineIP）協(xié)協(xié)議的PPP（PointtoPointProtocal））協(xié)議。SLIP協(xié)議議SLIP提供供在串行通信信線路上封裝裝IP分組的的簡(jiǎn)單方法，，用以使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)程用戶通過過電話線和MODEM能能方便地接入入TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。SLIP是一一種簡(jiǎn)單的組組幀方式，使使用時(shí)還存在在一些問題。。首先，SLIP不支持持在連接過程程中的動(dòng)態(tài)IP地址分配配，通信雙方方必須事先告告知對(duì)方IP地址，這給給沒有固定IP地址的個(gè)個(gè)人用戶上Internet網(wǎng)帶來來了很大的不不便：其次，，SLIP幀幀中無協(xié)議類類型字段，因因此它只能支支持IP協(xié)議議；再有，SLIP幀中中列校驗(yàn)字段段，因此鏈路路層上無法檢檢測(cè)出傳輸差差錯(cuò)，必須由由上層實(shí)體或或具有糾錯(cuò)能能力的MODEM來解決決傳輸差錯(cuò)問問題。PPP協(xié)議為了解決SLIP存在的的問題，在串串行通信應(yīng)用用中又開發(fā)了了PPP協(xié)議議。PPP協(xié)協(xié)議是一種有有效的點(diǎn)一點(diǎn)點(diǎn)通信協(xié)議，，它由串行通通信線路上的的組幀方式，，用于建立、、配制、測(cè)試試和拆除數(shù)據(jù)據(jù)鏈路的鏈路路控制協(xié)議LCP及一組組用以支持不不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)控控制協(xié)議NCPs三部分分組成。由于PPP幀幀中設(shè)置了校校驗(yàn)字段，因因而PPP在在鏈路層上具具有差錯(cuò)檢驗(yàn)驗(yàn)的功能。PPP中的LCP協(xié)議提提供了通信雙雙方進(jìn)行參數(shù)數(shù)協(xié)商的手段段，并且提供供了一組NCPs協(xié)議，，使得PPP可以支持多多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)協(xié)議，如IP、IPX、、OSI等。。另外，支持持IP的NCP提供了在在建立連接時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分配IP地址的功功能，解決了了個(gè)人用戶上上Internet的問問題。（2）TCP/IP網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層中含中中有四個(gè)重要要的協(xié)議：互互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)協(xié)議ICMP、地址轉(zhuǎn)換換協(xié)議ARP和反向地址址轉(zhuǎn)換協(xié)議RARP。互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP（InternetProtocol））網(wǎng)絡(luò)層最重要要的協(xié)議是IP，它將多多個(gè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成成一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)，可以把高高層的數(shù)據(jù)以以多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)的形式通過過互聯(lián)網(wǎng)分發(fā)發(fā)出去?；ヂ?lián)網(wǎng)控制報(bào)報(bào)文協(xié)議ICMP從IP互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議的功能能，可以知道道IP提供的的是一種不可可靠的無法接接報(bào)文分組傳傳送服務(wù)。若若路由器故障障使網(wǎng)絡(luò)阻塞塞，就需要通通知發(fā)送主機(jī)機(jī)采取相應(yīng)措措施。為了使互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)能報(bào)告差錯(cuò)錯(cuò)，或提供有有關(guān)意外情況況的信息，在在IP層加入入了一類特殊殊用途的報(bào)文文機(jī)制，即互互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)報(bào)文協(xié)議ICMP。地址轉(zhuǎn)換協(xié)議議ARP在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境境下，每個(gè)主主機(jī)都分配了了一個(gè)32位位的IP地址址，這種互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)地址是在在國(guó)際范圍標(biāo)標(biāo)識(shí)主機(jī)的一一種邏輯地址址。為了讓報(bào)報(bào)文在物理網(wǎng)網(wǎng)上傳送，必必須知道彼此此的物理地址址。這樣就存存在把互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)地址變換為為物理地址的的地址轉(zhuǎn)換問問題。以以太網(wǎng)（Ethernet）環(huán)境境為例，為了了正確地向目目的站傳送報(bào)報(bào)文，必須把把目的站的32位IP地地址轉(zhuǎn)換成48位以太網(wǎng)網(wǎng)目的地址DA。這就需需要在網(wǎng)絡(luò)層層有一組服務(wù)務(wù)將IP地址址轉(zhuǎn)換為相應(yīng)應(yīng)物理網(wǎng)絡(luò)地地址，這組協(xié)協(xié)議即是ARP。在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境境下，為了將將報(bào)文送到另另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的的主機(jī)，數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)先定向發(fā)發(fā)送方所在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)IP路由由器。因此，，發(fā)送主機(jī)首首先必須確定定路由器的物物理地址，然然后依次將數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)往接收收端。除基本本ARP機(jī)制制外，有時(shí)還還需在路由器器上設(shè)置代理理ARP，其其目的是由IP路由器代代替目的站對(duì)對(duì)發(fā)送方ARP請(qǐng)求做出出響應(yīng)。反向地址轉(zhuǎn)換換協(xié)議RARP反向地址轉(zhuǎn)換換協(xié)議用于一一種特殊情況況，如果站點(diǎn)點(diǎn)初始化以后后，只有自己己的物理地址址而沒有IP地址，則它它可以通過RARP協(xié)議議，發(fā)出廣播播請(qǐng)求，征求求自己的IP地址，而RARP服務(wù)務(wù)器則負(fù)責(zé)回回答。這樣，，無IP地址址的站點(diǎn)可以以通過RARP協(xié)議取得得自己的IP地址，這個(gè)個(gè)地址在下一一次系統(tǒng)重新新開始以前都都有效，不用用連續(xù)廣播請(qǐng)請(qǐng)求。RARP廣泛用于于獲取無盤工工作站的IP地址。（3）TCP/IP的傳傳輸層TCP/IP在這一層提提供了兩個(gè)主主要的協(xié)議：：傳輸控制協(xié)協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)數(shù)據(jù)協(xié)議（UDP），另另外還有一些些別的協(xié)議，，例如用于傳傳送數(shù)字化語語音的NVP協(xié)議。傳輸控制協(xié)議議TCPTCP提供的的是一種可靠靠的數(shù)據(jù)流服服務(wù)。當(dāng)傳送送受差錯(cuò)干擾擾的數(shù)據(jù)，或或基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)故故障，或網(wǎng)絡(luò)絡(luò)負(fù)荷太重而而使網(wǎng)際基本本傳輸系統(tǒng)（（無連接報(bào)文文遞交系統(tǒng)））不能正常工工作時(shí)，就需需要通過其他他協(xié)議來保證證通信的可靠靠。TCP就就是這樣的協(xié)協(xié)議，它對(duì)應(yīng)應(yīng)于OSI模模型的運(yùn)輸層層，它在IP協(xié)議的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，提供端端到端的面向向連接的可靠靠傳輸。TCP采用““帶重傳的肯肯定確認(rèn)”技技術(shù)來實(shí)現(xiàn)傳傳輸?shù)目煽啃孕?。?jiǎn)單的““帶重傳的肯肯定確認(rèn)”是是指與發(fā)送方方通信的接收收者，每接收收一次數(shù)據(jù)，，就送回一個(gè)個(gè)確認(rèn)報(bào)文，，發(fā)送者對(duì)每每個(gè)發(fā)出去的的報(bào)文都留一一份記錄，等等到收到確認(rèn)認(rèn)之后再發(fā)出出下一報(bào)文分分組。發(fā)送者者發(fā)出一個(gè)報(bào)報(bào)文分組時(shí)，，啟動(dòng)一個(gè)計(jì)計(jì)時(shí)器，若計(jì)計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)完完畢，確認(rèn)還還未到達(dá)，則則發(fā)送者重新新送該報(bào)文分分組。用戶數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)協(xié)議UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)協(xié)議是對(duì)對(duì)IP協(xié)議議組的擴(kuò)充充，它增加加了一種機(jī)機(jī)制，發(fā)送送方使用這這種機(jī)制可可以區(qū)分一一臺(tái)計(jì)算機(jī)機(jī)上的多個(gè)個(gè)接收者。。每個(gè)UDP報(bào)文除除了包含某某用戶進(jìn)程程發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)外，還有有報(bào)文目的的端口的編編號(hào)和報(bào)文文源端口的的編號(hào)，從從而使UDP的這種種擴(kuò)充，使使得在兩個(gè)個(gè)用戶進(jìn)程程之間的遞遞送數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)成為可能能。UDP是依依靠IP協(xié)協(xié)議來傳送送報(bào)文的，，因而它的的服務(wù)和IP一樣是是不可靠的的。這種服服務(wù)不用確確認(rèn)、不對(duì)對(duì)報(bào)文排序序、也不進(jìn)進(jìn)行流量控控制，UDP報(bào)文右右能會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)丟失、重重復(fù)、失序序等現(xiàn)象。。（4））TCP/IP的的應(yīng)應(yīng)用用層層TCP/IP的的上上三三層層與與OSI參參考考模模型型有有較較大大區(qū)區(qū)別別，，也也沒沒有有非非常常明明確確的的層層次次劃劃分分。。其其中中FTP、、TELNET、、SMTP、、DNS是是幾幾個(gè)個(gè)在在各各種種不不同同機(jī)機(jī)型型上上廣廣泛泛實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的的協(xié)協(xié)議議，，TCP/IP中中還還定定義義了了許許多多別別的的高高層層協(xié)協(xié)議議。。文件件傳傳輸輸協(xié)協(xié)議議FTP文件件傳傳輸輸協(xié)協(xié)議議是是網(wǎng)網(wǎng)際際提提供供的的用用于于訪訪問問遠(yuǎn)遠(yuǎn)程程機(jī)機(jī)器器的的一一個(gè)個(gè)協(xié)協(xié)議議，，它它使使用用戶戶可可以以在在本本地地機(jī)機(jī)與與遠(yuǎn)遠(yuǎn)程程機(jī)機(jī)之之間間進(jìn)進(jìn)行行有有關(guān)關(guān)文文件件的的操操作作。。FTP工工作作時(shí)時(shí)建建立立兩兩條條TCP連連接接，，一一條條用用于于傳傳送送文文件件，，另另一一條條用用于于傳傳送送控控制制。。FTP采采用用客客戶戶/服服務(wù)務(wù)器器模模式式，，它它包包含含客客戶戶FTP和和服服務(wù)務(wù)器器FTP。?？涂蛻魬鬎TP啟啟動(dòng)動(dòng)傳傳送送過過程程，，而而服服務(wù)務(wù)器器對(duì)對(duì)其其做做出出應(yīng)應(yīng)答答。?？涂蛻魬鬎TP大大多多有有一一個(gè)個(gè)交交互互式式界界面面，，使使用用權(quán)權(quán)客客戶戶可可以以靈靈活活地地向向遠(yuǎn)遠(yuǎn)地地傳傳文文件件或或從從遠(yuǎn)遠(yuǎn)地地取取文文件件。。遠(yuǎn)程程終終端端訪訪問問TELNETTELNET的的連連接接是是一一個(gè)個(gè)TCP連連接接，，用用于于傳傳送送具具有有TELNET控控制制信信息息的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。。它它提提供供了了與與終終端端設(shè)設(shè)備備或或終終端端進(jìn)進(jìn)程程交交互互的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)方方法法，，支支持持終終端端到到終終端端的的連連接接及及進(jìn)進(jìn)程程到到進(jìn)進(jìn)程程分分布布式式計(jì)計(jì)算算的的通通信信。。域名名服服務(wù)務(wù)DNSDNS是是一一個(gè)個(gè)域域名名服服務(wù)務(wù)的的協(xié)協(xié)議議，，提提供供域域名名到到IP地地址址的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換，，允允許許對(duì)對(duì)域域名名資資源源進(jìn)進(jìn)行行分分散散管管理理。。DNS最最初初設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的目目的的是是使使郵郵件件發(fā)發(fā)送送方方知知道道郵郵件件接接收收主主機(jī)機(jī)及及郵郵件件發(fā)發(fā)送送主主機(jī)機(jī)的的IP地地址址，，后后來來發(fā)發(fā)展展成成為為可可服服務(wù)務(wù)于于其其他他許許多多目目標(biāo)標(biāo)的的協(xié)協(xié)議議。。簡(jiǎn)單單郵郵件件傳傳送送協(xié)協(xié)議議SMTP互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中中的的電電子子郵郵件件是是一一個(gè)個(gè)單單間間的的基基于于文文件件的的協(xié)協(xié)議議，，用用于于可可靠靠、、有有效效的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)傳傳輸輸。。SMTP作作為為應(yīng)應(yīng)用用層層的的服服務(wù)務(wù)，，并并不不關(guān)關(guān)心心它它下下面面采采用用的的是是何何種種傳傳輸輸服服務(wù)務(wù)，，它它可可能能過過網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)在在TCP連連接接上上傳傳送送郵郵件件，，或或者者簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單地地在在同同一一機(jī)機(jī)器器的的進(jìn)進(jìn)程程之之間間通通過過進(jìn)進(jìn)程程通通信信的的通通道道來來傳傳送送郵郵件件。。常用網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通信協(xié)協(xié)議的選選擇NetBUEIIPX/SPXTCP/IP由IBM開發(fā)，是NetBIOS的升級(jí)版主要用于Novell公司的NetWare服務(wù)器最早出現(xiàn)在ARPANET網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，是事實(shí)上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)不具備路由器功能，無法通過路由器與其它電腦通信，適合中小型網(wǎng)絡(luò)可通過路由器與其它電腦通信，適合大型網(wǎng)絡(luò)可通過路由器與其它電腦通信，適合大型網(wǎng)絡(luò)和不同類型的網(wǎng)絡(luò)占用系統(tǒng)資源最少，體積小，效率高，速度快占用系統(tǒng)資源較多，較龐大占用系統(tǒng)資源多，很龐大不需要任何設(shè)置不需要任何設(shè)置要進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)置適用于初級(jí)用戶適用于一般用戶適用于高級(jí)用戶[Return]3.6IP地址與與子網(wǎng)掩掩碼1.IP地址址IP地址址是一個(gè)個(gè)32位位的二進(jìn)進(jìn)制數(shù)，，由地址址類別、、網(wǎng)絡(luò)號(hào)號(hào)和主機(jī)機(jī)號(hào)三個(gè)個(gè)部分組組成，如如圖3-7所示示。為了表示示方便，，國(guó)際上上通行一一種“點(diǎn)點(diǎn)分十進(jìn)進(jìn)制表示示法”：：即將32位地地址分為為4段，，每段8位，組組成一個(gè)個(gè)字節(jié)，，每個(gè)字字節(jié)用一一個(gè)十進(jìn)進(jìn)制數(shù)表表示。每每個(gè)字節(jié)節(jié)之間用用點(diǎn)號(hào)““.”分分隔。這這樣，IP地址址就表示示成了以以點(diǎn)號(hào)隔隔開的四四個(gè)數(shù)字字，每組組數(shù)字的的取值.范圍是是0~255（（（即一一個(gè)字節(jié)節(jié)表示的的范圍如如圖3-8所示示）。圖3-7【IP地址址組成】】圖3-8【【點(diǎn)分十十進(jìn)制表表示法】】IP地址址分成五五類：A類、B類、C類、D類和E類，詳詳細(xì)結(jié)構(gòu)構(gòu)如圖3-9所所示。圖3-9【【IP地地址分類類】（1）A類地址址A類地址址網(wǎng)絡(luò)號(hào)號(hào)占一個(gè)個(gè)字節(jié)，，主機(jī)號(hào)號(hào)占三個(gè)個(gè)字節(jié)，，并且第第一個(gè)字字節(jié)的最最高位為為0，用用來表示示地址是是A類地地址，因因此，A類地址址的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)數(shù)為27（128））個(gè)，每每個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)包含的的主機(jī)數(shù)數(shù)為224（16777216）個(gè)個(gè)，A類類地址的的范圍是是～55。。由于網(wǎng)絡(luò)絡(luò)號(hào)全為為0和全全為1保保留用于于特殊目目的，所所以A類類地址有有效的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)為為126個(gè)，其其范圍是是1～126。。另外，，主機(jī)號(hào)號(hào)全為0和全為為1也有有特殊作作用，所所以每個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)號(hào)包含的的主機(jī)數(shù)數(shù)應(yīng)該是是224-2（（16777214））個(gè)。因因此，一一臺(tái)主機(jī)機(jī)能使用用的A類類地址的的有效范范圍是：：～54。。（2）B類地址址B類地址址網(wǎng)絡(luò)號(hào)號(hào)、主機(jī)機(jī)號(hào)各占占兩個(gè)字字節(jié)，并并且第一一個(gè)字節(jié)節(jié)的最高高兩位為為10，，用來表表示地址址是B類類地址，，因此B類地址址網(wǎng)絡(luò)數(shù)數(shù)為214個(gè)（（實(shí)際有有效的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)是是214-2）），每個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)號(hào)所包含含的主機(jī)機(jī)數(shù)為216個(gè)個(gè)（實(shí)際際有效的的主機(jī)數(shù)數(shù)是216-2）。B類地址址的范圍圍為～55，，與A類類地址類類似（網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)和和主機(jī)號(hào)號(hào)全0和和全1有有特殊作作用），，一臺(tái)主主機(jī)能使使用的B類地址址的有效效范圍是是：～54（3）C類地址址C類地址址網(wǎng)絡(luò)號(hào)號(hào)占三個(gè)個(gè)字節(jié)，，主機(jī)號(hào)號(hào)占一個(gè)個(gè)字節(jié)，，并且第第一個(gè)字字節(jié)的最最高三位位為110，用用來表示示地址是是C類地地址，因因此C類類地址網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)為為221（實(shí)際際有效的的為221-2）個(gè)，，每個(gè)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)所所包含的的主機(jī)數(shù)數(shù)為256（實(shí)實(shí)際有效效的為254））個(gè)。C類地址址的范圍圍為～55，，同樣，，一臺(tái)主主機(jī)能使使用的C類地址址的有效效范圍是是：～54（4）D類地址址D類地址址用于多多播，多多播就是是同時(shí)把把數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)送給一一組主機(jī)機(jī)，只有有那些已已經(jīng)登記記可以接接收多播播地址的的主機(jī)，，才能接接收多播播數(shù)據(jù)包包。D類類地址的的范圍是是～55。（5）E類地址址E類地址址為將來來預(yù)留的的，同時(shí)時(shí)也可以以用于實(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?，它們們不能被被分。網(wǎng)絡(luò)類型第1字節(jié)范圍可用網(wǎng)絡(luò)號(hào)范圍最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的最大主機(jī)數(shù)A1～1261～126126（27-2）16777214（224-2）B128～191128.0～191.25516384（214）65534（216-2）C192～223192.0.0～223.255.2552097152（221）254（28-2）表3-3IP地址址的使用用范圍2.子子網(wǎng)的劃劃分圖3-10【子網(wǎng)的劃劃分】其中，表表示子網(wǎng)網(wǎng)號(hào)的二二進(jìn)制位位數(shù)（占占用主機(jī)機(jī)地址位位數(shù)）取取決于子子網(wǎng)的個(gè)個(gè)數(shù)，假假設(shè)占用用主機(jī)地地址的位位數(shù)為m，子網(wǎng)網(wǎng)個(gè)數(shù)n，它們們之間的的關(guān)系是是2m=n。子網(wǎng)掩瑪瑪（SubnetMask）也是是一個(gè)““點(diǎn)分十十進(jìn)制””表示的的32位位二進(jìn)制制數(shù)，通通過子網(wǎng)網(wǎng)掩碼，，可以指指出一個(gè)個(gè)IP地地址中的的哪些位位對(duì)應(yīng)于于網(wǎng)絡(luò)地地址（包包括子網(wǎng)網(wǎng)地址））、哪些些位對(duì)應(yīng)應(yīng)于主機(jī)機(jī)地址。。對(duì)于子子網(wǎng)掩碼碼的取值值，通常常是將對(duì)對(duì)應(yīng)于IP地址址中網(wǎng)絡(luò)絡(luò)地址（（網(wǎng)絡(luò)號(hào)號(hào)和子網(wǎng)網(wǎng)號(hào)）的的所有位位都設(shè)置置為“1”，對(duì)對(duì)應(yīng)于主主機(jī)地址址（主機(jī)機(jī)號(hào)）的的所有位位都設(shè)置置為“0”。缺省情況況下，A、B、、C三類類網(wǎng)絡(luò)的的掩碼如如表3-4所示示。表3-4默默認(rèn)的子子網(wǎng)掩碼碼地址類型點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制位A11111111000000000000000000000000B11111111111111110000000000000000C11111111111111111111111100000000子網(wǎng)掩碼碼的作用用是判斷斷信源主主機(jī)和信信宿主機(jī)機(jī)是否在在同一網(wǎng)網(wǎng)段上，，方法是是把信源源主機(jī)地地址和信信宿主機(jī)機(jī)分別與與所在網(wǎng)網(wǎng)段的子子網(wǎng)掩碼碼進(jìn)行二二進(jìn)制““與”運(yùn)運(yùn)算，如如果產(chǎn)生生的兩個(gè)個(gè)結(jié)果相相同，則則在同一一網(wǎng)段；；如果產(chǎn)產(chǎn)生的結(jié)結(jié)果不同