计算机网络原理与应用 何小东 第9章 Internet原理及应

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1、第9章Internet原理及应用9.1Internet的通行证--TCP/IP协议9.1.1TCP/IP基本概念及协议集协议是对网络中的设备以何种方式交换信息的一系列规定的组合。ISO制定的一系列网络协议就是对这些不同网络层次的行为规范，其中作为规范Internet行为的协议就是TCP/IP协议。TCP/IP作为Internet的协议集，已成为Internet的标准，应用最为广泛。TCP/IP协议集包括有多种协议:9.1.2TCP/IP各层功能与协议TCP/IP的层次模型只有4层，它们分别是：应用层、传输层、网际层和网络-接口层。从某种角度讲，OSI模型是独立完成特定任务，而TCP/IP协议

2、是在完成自身任务时，会需要它下一层所提供的网络服务。1.网络-接口层它对应于OSI参考模型中的数据链路层和物理层，负责接收IP数据包并且通过网络发送，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据包，再交给IP层。2.网际层网际层对应与OSI参考模型中的网络层，它定义了IP地址格式，使得不同应用类型的数据能在Internet上传输。网际层负责基本的数据包传输功能，让每一个数据包都能够到达目的主机。网络层的另一个重要服务是在互相独立的局域网上建立互联网络，即IP地址通过路由器传到另一网络。这一层中包含有4个重要的协议，分别是：网际协议IP、互联网控制报文协议ICMP、地址解析协议ARP、反向地址解析协议

3、RARP。（1）网际协议IPIP协议负责通过互联网传送数据报并向传输层提供服务。将数据封装为互联网数据报，并交给数据链路层协议通过局域网传送。（2）互联网控制报文协议ICMPICMP协议传送各种信息，包括与包交付有关的错误报告。ICMP数据报通过IP传送，因此，它在功能上属于网络第三层。ICMP用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。（3）地址解析协议ARP（4）反向地址解析协议RARP3.传输层TCP/IP在这一层对应于OSI参考模型中的传输层。传输层的功能主要是提供应用程序间的通信，常称为端对端的通信。传输层提供了两个主要的协议：传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。（1）传

4、输控制协议TCPTCP协议应于OSI模型的传输层，在IP协议的基础上提供一种端到端的面向连接的可靠数据流服务，TCP连接的建立采用“三次握手”的机制。172.18.25.110172.18.25.109我可以连接到你吗？当然可以那我就不客气了图9-2TCP连接的三次握手过程（2）用户数据报协议UDPUDP协议是对IP协议组的扩充，它增加了一种可以让发送方区分一台计算机上的多个接收者的机制。UDP是依靠IP协议来传送报文的，因而它的服务和IP一样是不可靠的。UDP提供的是非连接的数据报服务，因此，UDP无法保证任何数据报的传递和验证。UDP和TCP传递数据的差异类似于电话和明信片之间的差异。U

5、DP协议TCP协议无连接的服务；在主机之间不建立会话。面向连接的服务；在主机之间建立会话。UDP不能确保或承认数据传递或序列化数据。TCP通过确认和按顺序传递数据来确保数据的传递。使用UDP的程序负责提供传输数据所需的可靠性。使用TCP的程序能确保可靠的数据传输。UDP快速，具有低开销要求，并支持点对点和一点对多点的通信。TCP比较慢，有更高的开销要求，而且只支持点对点通信。UDP和TCP都使用端口标识每个TCP/IP程序的通信。UDP和TCP传递数据的比较：4.应用层TCP/IP的应用层是最高层，它是所有用户所面向的应用程序的统称，也就是应用程序用来交换信息的一层，对应于OSI参考模型中的

6、会话层、表示层和应用层。TCP/IP的应用层定义了大量的TCP/IP协议，包括：文件传输FTP、远程登录Telnet、简单邮件传输协议SMTP、域名服务DNS、超文本传输协议HTTP等。当然，呈现给用户的是软件构筑的图形化操作界面，而实际后台运行的是上述协议。9.1.3服务端口与通信协议1.IP通信协议的作用IP协议是TCP/IP的核心，也是网络层中最重要的协议。IP协议的基本功能是提供无连接的数据报传送服务和数据报路由选择服务，但不保证服务的可靠性。概括地讲，IP协议提供以下几项功能：（1）IP地址寻址指出发送和接收IP数据报的源IP地址及目的IP地址。（2）IP数据报的分段和重组不同网

7、络的数据链路层可传输的数据帧的最大长度（MTU）不一样，IP协议要对数据报进行分段封装，使得很大的IP数据报能以较小的分组在网上传输。（3）IP数据报的路由转发根据IP数据报中接收方的目的IP地址，确定是本网传送还是跨网传送。若目的主机在本网中，可在本网中将数据报传给目的主机；若目的主机在别的网络中，则通过路由器将数据报转发到另一个网络或下一个路由器，直至转发到目的主机所在的网络。2.TCP通信协议的作用TC