TCP_IP详解1

TCP/IP详解1 TCP/IP协议族是计算机网络通信的核心，其设计目标是让不同操作系统、不同硬件平台的计算机能够相互通信。起源于60年代末的美国政府研究项目，TCP/IP现在已成为全球互联网的基础，连接了全球超过100万台计算机。这个协议族是一个开放系统，其定义和实现广泛可获取，无需支付高昂费用。 TCP/IP协议族通常分为四个层次：链路层、网络层、运输层和应用层。每层都有特定的任务： 1) 链路层，也称为数据链路层或网络接口层，处理与物理传输媒介的接口，包括设备驱动程序和网络接口卡。 2) 网络层，即互联网层，负责分组在网络中的路由选择。主要协议有IP（网际协议）、ICMP（互联网控制报文协议）和IGMP（互联网组管理协议）。 3) 运输层提供端到端的数据通信服务。TCP（传输控制协议）保证数据的可靠传输，包括分组的分割、确认接收和超时重传等机制；UDP（用户数据报协议）则简单直接，不保证数据的可靠性，由应用层自行处理。 4) 应用层处理特定的应用程序逻辑，包括常见的FTP、Telnet、SMTP和SNMP等协议。FTP（文件传输协议）用于文件的上传和下载，Telnet用于远程登录，SMTP（简单邮件传送协议）用于电子邮件的发送，SNMP（简单网络管理协议）用于网络设备的管理。 在实际通信中，如图1-2所示，以FTP为例，涉及到的协议包括应用层的FTP、运输层的TCP/IP、网络层的IP以及链路层的以太网协议。FTP客户端和服务器之间的通信跨越了这些层次，每层协议处理特定的任务，如FTP负责文件操作，TCP确保数据的可靠传输，IP处理网络中的数据包路由，而以太网协议则负责将数据封装成能在物理介质上传输的形式。 值得注意的是，TCP提供了高可靠性，适合对数据完整性要求高的应用，而UDP则适合对速度有较高要求且可以容忍数据丢失的场景。例如，视频流媒体可能更倾向于使用UDP，因为它可以快速发送数据，而不在乎个别数据包的丢失，因为丢失的帧可以通过后续的帧进行掩盖。 TCP/IP协议族的设计使得网络通信变得模块化和标准化，这促进了网络技术的发展和广泛应用。随着互联网的不断扩展，TCP/IP协议族也在不断演进，以适应新的需求和技术挑战，如网络安全、服务质量(QoS)和移动互联网等。