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Network Working Group Internet Engineering Task Force

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October 1989

因特网对主机的要求--通信层

(RFC1122:Requirements for Internet Hosts -- Communication Layers)

本备忘录的状态

本 RFC 是 Internet 社区的官方说明，结合了参考，修改、修正并增补了与主机相关

的主要协议标准文档。本备忘录的发布不受任何限制。本备忘录的发布不受任何限制。

摘要：

本 RFC 定义并讨论了 Internet 主机软件的需要，包括了下列通信协议层：链路层、

IP 层和传输层。RFC-1123 描述了应用层和支持协议。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1. 介绍

1.1 Internet 体系结构

1.1.1 Internet 主机

1.1.2 体系结构设想

1.1.3 IP 协议簇

1.1.4 嵌入式网关代码

1.2 整体设计

1.2.1 Internet 的可持续性发展

1.2.2 健壮性(鲁棒性)要求

1.2.3 错误日志

1.2.4 设置

1.3 阅读文档

1.3.1 组织

1.3.2 需求

1.3.3 术语

1.4 感谢

2. 链路层

2.1 介绍

2.2 协议概要

2.3 关键问题

2.3.1 追踪协议协商

2.3.2 地址解析协议--ARP

2.3.2.1 ARP 缓冲区的有效期

2.3.2.2 ARP 分组队列

2.3.3 以太网和 IEEE802 封装

2.4 链路层与网络层的接口

2.5 链路层要求概要

3. 网络层协议

3.1 介绍

3.2 协议概要

3.2.1 IP 协议

3.2.1.1 版本号

3.2.1.2 校验和

3.2.1.3 寻址

3.2.1.4 分片与重组

3.2.1.5 ID 号

3.2.1.6 服务类型 TOS

3.2.1.7 生存时间 TTL

3.2.1.8 选项

3.2.2 因特网控制报文协议--ICMP

3.2.2.1 目的地不可达

3.2.2.2 重定向

3.2.2.3 源站抑制

3.2.2.4 超时

3.2.2.5 参数问题

3.2.2.6 回送(echo)请求或回答

3.2.2.7 信息请求或回答

3.2.2.8 时间戳和时间戳回答

3.2.2.9 地址掩码请求或回答

3.2.3 因特网组管理协议--IGMP

3.3 关键问题

3.3.1 路由越界数据包

3.3.1.1 本地/远程决定

3.3.1.2 网关选择

3.3.1.3 路由缓存

3.3.1.4 网关检测

3.3.1.5 新网关的选择

3.3.1.8 初始化

3.3.2 重组

3.3.3 分片

3.3.4 本地多播

3.3.4.1 介绍

3.3.4.2 需求

3.3.4.3 选择源地址

3.3.5 源路由转发

3.3.6 广播

3.3.7 IP 多播

3.3.8 错误报告

3.4 网络层与传输层接口

3.5 网络层要求概要

4 传输层协议

4.1 用户数据报协议--UDP

4.1.1 介绍

4.1.2 协议概要

4.1.3 关键问题

4.1.3.1 端口

4.1.3.2 ip 选项

4.1.3.3 icmp 报文

4.1.3.4 UDP 校验和

4.1.3.5 UDP 多宿主机制

4.1.3.6 无效地址

4.1.4 UDP 于传输层的接口

4.1.5 UDP 要求概要

4.2 传输控制协议--TCP

4.2.1 介绍

4.2.2 协议概要

4.2.2.1 数值端口

4.2.2.2 PUSH 的使用

4.2.2.3 滑动窗口大小

4.2.2.4 紧急指针

4.2.2.5 TCP 选项

4.2.2.6 最大报文段长度选项

4.2.2.7 TCP 校验和

4.2.2.8 TCP 连接表

4.2.2.9 序列号的初始化选择

4.2.2.10 同步打开尝试

4.2.2.11 重复的 SYN 包的恢复

4.2.2.12 RST 报文段

4.2.2.13 关闭一个连接

4.2.2.14 数据通讯

4.2.2.15 超时重传

4.2.2.16 管理滑动窗口

4.2.2.17 探测零窗口

4.2.2.18 被动打开调用

4.2.2.19 生存时间--TTL

4.2.2.20 时间处理

4.2.2.21 应答报文段队列

4.2.3 关键问题

4.2.3.1 超时重传时间计算

4.2.3.2 何时发出 ACK 报文段

4.2.3.3 何时更新滑动窗口的大小

4.2.3.4 何时传送数据

4.2.3.5 TCP 连接失败

4.2.3.6 TCP 常连接

4.2.3.7 TCP 多宿主机制

4.2.3.8 IP 选项

4.2.3.9 ICMP 报文

4.2.3.10 远程地址有效期

4.2.3.11 TCP 交通模式

4.2.3.12 有效性

4.2.4 TCP 与应用层的接口

4.2.4.1 异步报告

4.2.4.2 服务类型--TOS

4.2.4.3 刷新调用

4.2.4.4 多宿主机制

4.2.5 TCP 要求概要

5. 参考

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1. 介绍

本文档定义并讨论了主机系统实现 IP 协议簇的要求,涵盖了链路层、IP 层和传

输层三个通信协议层。与之相应的 RFC 文档“因特网主机要求--应用与支持”[INTR：

1]阐述了应用层的协议，同时参阅“因特网网关要求”[INTRO：2]。

这些文档旨在为因特网通信软件的开发者、实现者及用户提供指导。这些文档

凝聚了 Internet 研究和开发组织的相关人员的许多技术经验与智慧。

本文档列举了主机连上因特网所必须的标准协议参照了相关的 RFC 文档和其

他文档中关于这些协议最新的描述。修正了参考文档中的一些错误并为实现者增加

了额外的讨论和指导。

对于每个协议，文档中包含了详细的必须要求、推荐要求和可选要求。读者们

应当明确文档中所述的必须要求并不完备，对于因特网主机完整的要求主要是在标

准协议文档中定义。本 RFC 只是对其进行修改、修正和完善。

如果一个协议是在认真阅读了 RFC 的标准并与因特网技术社团有了一定的交

互，同时按照软件工程要求进行良好的沟通的基础上完成的，那么这个协议于本文

档的要求应该基本吻合。对于协议较好的实现是同时，本 RFC 中所述的“要求”已

经在标准文档中阐述过了，因此某种程度上说就是多余的了。但这些要求在本文档

中的出现是因为在过去的实现中由一些错误的血则，引起了交互性、可用性和/或

健壮性的问题。

本文档包括了许多的要求和推荐项。简单地列出所有的要求是很危险的，因为：

1. 有些要求比其他的更重要，而还有一部分是可选的内容。

2. 有一些产品由于设计在严格的上下文环境中因此可能选择使用

一些不同的规程。

但对于面向一般需求的主机为了在交互中适应因特网的多样性和复杂性，必须

要遵从本文档的规程规定。虽然在实际上有许多的实现并没有完全按照本文档所述

的要求，但这些规程是理想的模式，也是我们努力的方向。

这些要求是基于现行的因特网体系结构的层次设计的。随着其他的规程的不断

发展，文档所述的内容也需要更新，加以辨别或者添加新的信息。

介绍部分由与主机相关的因特网体系结构的概貌开始，并给主机软件生产商一

些整体的意见。最后会有一些阅读文档的剩余部分和术语的一些指导。

1.1 因特网体系结构

因特网的体系结构和支持协议簇可参照 DDN 协议手册[INTRO：3]，背景

资料举例参照[INTRO：9][INTRO：10][INTRO：11]。[INTRO：5]的参考描述了获得因

特网协议文档的过程；[INTRO：6]包含了 IP 协议分配的一系列序号。

1.1.1 Internet 主机

一个主机电脑，也就是常说的“主机”是通信服务的最后客户端。主

机通过网络和/或使用因特网通信服务代表用户执行应用层程序。而因特

网主机就是 OSI 协议簇[INTRO：13]中“端系统(end-system)”的概念。

因特网通信系统由互联的网络构成，这些网络支持了通过 IP 协议相

互通信的主机电脑。网络间的互联是通过使用分组交换的电脑即因特网社

区里所说的“网关(gateway)”或“IP 路由器(IProute)”，也就是 OSI 中的“媒

介系统(intermeida system)”。RFC“因特网网关要求[INTRO：2]”包含了因

特网网关的官方规程。那篇 RFC、本文档和[INTRO：1]定义了现行的因特

网体系结构的实现规则。

因特网主机有很多不同的大小，速度和功能。在大小上，主机的虽然

可以小到工作站的微处理器大到大型机和超级计算机。在功能上，主机小

到单目标主机(譬如服务器终端)大到支持许多线上网络服务，尤其是包括

远程登录，文件传输和电子邮件的服务齐全的主机。

1.1.2 体系结构设想

现行的因特网体系结构是基于通信系统的设想。之中与主机相关的设

想如下：

(a) 因特网是网络的联网

每个主机都与某个特定的网络直接相连，但这种连接只

是概念上的。处于同一网络的两台主机只有在对远程网络的

通信中采用一组相同协议的条件下才能进行通信

(b) 网关不能保存连接状态信息

为了增强通信系统的健壮性，网关旨在独立于其他数据

报来转发每个 IP 数据报。结果，虽然中间网关和网络有可

能失败，为了保证服务的健壮性可以找出其他的通路。

所有端到端的流控制和可靠性所需的状态信息是在主

机传输层或应用层实现的。而所有的连接控制信息是在通信

的端点产生的，故仅当端点失败时信息会丢失。

路由是一个复杂又困难的问题必须有网关而不是主机

来处理。一个重要的目标就是使主机软件能屏蔽不可避免的

因特网路由体系发展带来的变化。

(d) 系统必须能够适应网络的多样性

因特网设计的根本目标是适应各种网络的情况--譬如

带宽、延时、分组丢失、分组重排和最大分组大小。另一个

目标是在面对使用各种不同带宽的网络、网关和主机时，可

以保持健壮性。最后的目标是达到保全的“开放系统互连

(OSI)”：使得每个因特网主机可以同多不同的因特网通路与

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