计算机网络与通信 第6章 tcpip协议基础

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1、6.1TCP/IP协议概述6.2TCP/IP的层次结构6.3网络接口层6.4网际互联层6.5传输层6.6应用层第6章TCP/IP协议基础【本章内容简介】TCP/IP协议是Internet发展的基础。通过本章内容的学习将会对Internet的组织结构、工作过程以及数据传输的理解有很大帮助。本章首先介绍TCP/IP协议的基本概念，然后按照TCP/IP协议栈的层次分别介绍网际互联层协议、传输层协议、应用层协议以及TCP/IP协议模型的各个层次所包含的概念及其协议的应用。【本章重点难点】重点掌握TCP/IP协议体系的基本概念，TCP/IP协议模型中各个层次包含的协议的基本概念和功能。第6章TCP

2、/IP协议基础6.1TCP/IP协议概述TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)协议是当今技术最成熟、应用最广泛的网络传输协议，并拥有完整的体系结构和协议标准。TCP/IP是一种网络体系结构，是Internet上使用的一组完整的标准网络连接协议。它起源于美国ARPANET网，由它的两个主要协议即传输控制协议TCP和网际协议IP而得名。TCP/IP是协议簇。TCP/IP具有如下特点：（1）开放的协议标准，可以免费使用，并且独立与特定的计算机硬件与操作系统。（2）独立与特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网中，更适用于互联网中

3、。（3）统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网络中都具有唯一的IP地址。（4）标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。与其它网络体系结构一样，TCP/IP协议也是分层的体系结构，但TCP/IP分成4层，分别是网络接口层、网际互联层(IP)、传输层和应用层，与OSI/RM的对应关系如图6-1所示。6.2TCP/IP的层次结构图6-1TCP/IP与OSI的对应关系6.2TCP/IP的层次结构在TCP/IP的层次结构中，虽然包括4个层次，但实际上只有3个层次包含了实际的协议。TCP/IP中各层对应的协议主要如图6-2所示。（TCP传输控制协议，IP网际协议）6.2TCP/I

4、P的层次结构TCPUDP应用层网络接口层传输层网际互联层TelnetFTPDNSSMTPHTTPEthernetIPARPRARPIGMPICMPIPARPRARPIGMPICMPATMTokenRingFrameRelay……图6-2TCP/IP体系结构中的协议与网络TCP/IP模型的最低层是网络接口层，也称为网络访问层，用于实现主机与传输媒介的物理接口，为网络层发送和接收IP数据报，包括能使用TCP/IP与物理网络进行通信的协议，且对应着OSI/RM的物理层和数据链路层。TCP/IP标准并没有定义具体的网络接口协议，而是旨在提供灵活性，以适应各种网络类型，如LAN、MAN和WAN。这

5、也说明了TCP/IP协议可以运行在任何网络之上。6.3网络接口层网际层是在Internet标准中正式定义的第l个层。网际层所执行的主要功能是处理来自传输层的分组,将分组形成数据包(IP数据包),并为该数据包进行路径选择,最终将数据包从源主机发送到目的主机。在网际层中,包含的协议主要有：网际协议(InternetProtocolIP),网际控制报文协议(InternetControlMessageProtocolICMP),网际主机组管理协议(InternetGroupManagementProtocolIGMP),地址解析协议(AddressResolutionProtocolARP)逆

6、向地址解析协议(ReverseAddressResolutionRARP)等，最常用的协议是网际协议IP,其他一些协议用来协助IP的工作。6.4网际互联层网际协议简称IP协议，它和TCP传输控制协议是整个TCP/IP协议簇中最重要的部分。IP协议的基本任务是屏蔽下层各种物理网络的差异，向上层提供统一的IP数据报，由IP协议控制传输的协议单元称为IP数据报，各个IP数据报之间是相互独立的。IP协议的基本功能是对数据包进行相应的寻址和路由，并从一个网络转发到另一个网络。IP协议在每个发送的数据包前加入一个控制信息，其中包含了源主机的IP地址和其他一些信息。6.4.1IP协议的主要功能IP是一

7、个无连接的协议。无连接是指主机之间不建立用于可靠通信的端到端的连接，源主机只是简单地将IP数据包发送出去，而IP数据包可能会丢失、重复、延迟时间长或者顺序混乱。因此，要实现数据包的可靠性传输，就必须依靠高层的协议或应用程序，如传输层的TCP协议。IP的重要特性：非连接性和不可靠性非连接性：指经过IP处理过的数据包是相互独立，可按不同路径传输到目的地，到达顺序可不一致。不可靠性：指没有提供对数据流在传输时的可靠性控制，是“尽力传送”的