TCP_IP网络编程 任泰明 第1章

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1、人民邮电出版社第1章TCP/IP协议概述2021/8/131.1TCP/IP协议的产生与发展1.1.1TCP/IP协议的产生1968年6月DARPA提出的“资源共享的计算机网络”(ResourceSharingComputerNetworks)研究计划。该计划的最初目的是让DARPA的所有电脑都能互联起来，使大家可以共享人们的研究成果，由于当时该研究是在美国国防部高级研究计划署的组织下进行的，因此人们就把这个网络叫做“ARPANET”，在国内有些资料音译为“阿帕网”。在20世纪70年代初，加州大学洛杉机分校的

2、网络工作小组（NWG）制定出“网络控制协议”（NCP，NetworkControlProtocol）。“网络控制协议”不过是一台主机直接对另一台主机的通信协议，实质上是一个设备驱动程序。要想真正做到将许多安装了不同操作系统的电脑连接起来，“网络控制协议”就有点力不从心了。而且，“网络控制协议”也没有纠错功能，如果要是在传输中出现了错误，就只能停止网络中传输的数据，那么这次传输也就失败了。因此“网络控制协议”有其先天的不足。第页1.1TCP/IP协议的产生与发展1.1.1TCP/IP协议的产生随着计算机应用领域

3、的不断扩展，连入ARPANET的电脑数量的增加，就需要有一种新的协议来管理计算机网络中的通信。最重要的问题是得考虑给每一台电脑分配一个唯一的名字，这样别的电脑才能把这台电脑“认”出来。用专业一点的术语来说，就是要给网络中的每一台电脑给出一个惟一的“地址”。这就需要人们设计出一种新的协议，以解决不同电脑或不同网络之间的互联问题，当时人们为这种新的协议确定了如下的一些基本设计原则：(1)每一个独立的网络必须按自己的标准建立起来，当这个网络和互联网连接的时候，不需要对其内部做任何改动。(2)网络应该在最佳的状态下完

4、成通信。(3)如果一个“信包”没有到达目的地，最初发出“信包”的节点将很快重发该“信包”。第页1.1TCP/IP协议的产生与发展1.1.1TCP/IP协议的产生(4)网络之间由叫做“黑匣子”的设备进行互相连接，这里所谓的“黑匣子”就是后来被人们称为类似于“网关”和“路由器”的设备。(5)整个互联网不需要在操作层面上进行任何总体控制。按这些设计原则，在1973年由研究操作系统通信原理的Kahn和参与过网络通信协议NCP设计的VintonCerf两人一起为ARPANET开发具有上以特点的网络互联协议。1974年5

5、月VintonCerf和Kahn两人合作在IEEE（电气和电子工程师协会）刊物上发表了一篇题为“分组网络互联的一个协议”的论文，同年12月，他们正式发表了第一份TCP协议的详细说明，该协议负责在互联网上传输和转发信包。第页1.1TCP/IP协议的产生与发展1.1.1TCP/IP协议的产生由于在后来的实验中证实这种TCP协议有时在信包丢失时不能得到有效的纠正，因此，他们认识到应该把这一协议分成两个不同的协议：一个是用来检测网络传输中差错的“传输控制协议”TCP，当检测到传输中有差错时，它就能发出重发信号，源端收

6、到该信号后就重新发送发生差错的信包，通过这种差错重传机制保证数据能够正确传输到目的地；另一个是专门负责对不同网络进行互联的“互联网协议”IP，为了实现不同类型的局域网可以互联，它在各种局域网地址标准之上，为互联网络中的所有主机设定了统一的互联网地址（IP地址），以保证不同网络中的主机（当然也可以是同一个网络中的主机）只要接入互联网，它们之间就可以相互识别，以进行通信。这两个协议就是我们现在所说的“TCP/IP协议”。第页1.1TCP/IP协议的产生与发展1.1.1TCP/IP协议的产生使用TCP/IP协议的网

7、络，其最大的优点是可以使不同的网络互联，并且网络中的任何节点或某部分被破坏，都不会造成整个网络的瘫痪，这正好符合美国军方的需要。于是，在1982年做出了在ARPANET上使用TCP/IP协议以代替原来使用的网络控制协议（NCP）的决定。1983年的1月1日，ARPANET停止了网络控制协议NCP的使用，从此互联网上的主机都使用TCP/IP协议，使TCP/IP协议成了计算机网络领域事实上的工业标准协议。什么是TCP/IP协议呢？对初学者来说，我们可以简单地理解为TCP协议是用来检测数据传输中的差错并进行流量控制

8、的协议。TCP协议如果发现问题，就要发出重新传输的信号，直到所有数据能够安全传输到目的地，因此它起到一个信息传输过程中的控制作用。IP协议的最主要作用就是给网络中的每一台电脑分配一个唯一地址，否则别的电脑就找不到它。这就像我们日常活生中寄信要有地址，打电话要有电话号码一样。现在人们将Internet中使用的所有协议统称为TCP/IP协议。第页1.1TCP/IP协议的产生与发展1.1.2TCP/IP协