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組圖 TCP/IP協(xié)議新手入門學(xué)習(xí)一

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1. 前言本文用于介紹TCP/IP協(xié)議的最基本內(nèi)容，十分簡(jiǎn)單，也十分基本，假如希望了解具體的內(nèi)容，請(qǐng)參閱其它資料，這只是給初學(xué)者用的 。2. TCP/IP介紹TCP/IP通常指的是關(guān)于TCP和IP的任何東西，它是一個(gè)統(tǒng)稱，它既可以包括其它協(xié)議，其它應(yīng)用程序，還可以包括網(wǎng)絡(luò)介質(zhì) 。2.1 基本結(jié)構(gòu)為了理解這個(gè)技術(shù)，最好稱理解下圖：　這個(gè)結(jié)構(gòu)存在于Internet中計(jì)算機(jī)之中，它決定了計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)上的動(dòng)作 。2.2 名詞數(shù)據(jù)塊的名稱會(huì)因?yàn)樗幱诓煌膮f(xié)議棧而不同 。這里給出一個(gè)總結(jié)：在以太網(wǎng)時(shí)，它稱為一個(gè)以太網(wǎng)幀，在IP上時(shí)，它稱為IP包，假如數(shù)據(jù)在IP和UPD之間一般稱為UDP數(shù)據(jù)報(bào)，而數(shù)據(jù)假如在IP和TCP之間，則稱為TCP段（或消息），而數(shù)據(jù)在應(yīng)用程序中時(shí)，則稱為應(yīng)用程序消息 。這種定義不是絕對(duì)的，不同的文章會(huì)有不同的說(shuō)法 。2.3 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流從應(yīng)用程序流向TCP或UDP，我們通常知道的FTP是應(yīng)用TCP協(xié)議的，而SNMP協(xié)議卻是使用UDP協(xié)議的 。數(shù)據(jù)由不同協(xié)議模塊流向同一個(gè)以太網(wǎng)適配器 。由適配器將數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)上去 。上面的過(guò)程在接收方反向發(fā)生 。以太幀傳送到ARP或IP模塊中，而以太幀中的數(shù)據(jù)決定此數(shù)據(jù)是由IP還是由ARP處理 。假如是供IP處理的包，則由IP模塊直接傳送給TCP或UPD，具體傳送給誰(shuí)這由IP包頭決定 。而UDP包內(nèi)的數(shù)據(jù)決定了應(yīng)該由UPD協(xié)議上層的哪一個(gè)應(yīng)用程序接收這個(gè)數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)和TCP是一致的 。數(shù)據(jù)在從應(yīng)用程序下傳到網(wǎng)絡(luò)時(shí)，過(guò)程比較簡(jiǎn)單，各層把在數(shù)據(jù)上加入自己的包頭信息，然后傳送給下一層就行了 。雖然Internet支持多種網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)，但是一般我們都拿以太網(wǎng)范例 。這里我們需要記住的是以太地址是唯一的，全球唯一的 。計(jì)算機(jī)同時(shí)也擁有一個(gè)四個(gè)字節(jié)的IP地址，這個(gè)地址用于標(biāo)記IP模塊的地址，但對(duì)于Internet來(lái)說(shuō)，IP地址不見(jiàn)得是唯一的 。一臺(tái)運(yùn)行著的計(jì)算機(jī)通常知道自己的IP地址和以太地址 。2.4 兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口下圖中一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接了兩個(gè)以太網(wǎng) 。請(qǐng)注重：上圖中的計(jì)算機(jī)擁有兩個(gè)IP地址和以太地址 。這時(shí)IP模塊將對(duì)應(yīng)于多個(gè)物理適配器 。多個(gè)IP模塊對(duì)應(yīng)多個(gè)物理適配器時(shí)，情況要復(fù)雜一些 。上圖說(shuō)明了IP轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程，專用于轉(zhuǎn)發(fā)IP包的計(jì)算機(jī)我們稱為IP路由器 。從上圖中我們可以看出，IP轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)候根本不需要TCP和UDP，所以有些IP路由器的實(shí)現(xiàn)中根本沒(méi)有TCP和UPD模塊 。2.5 IP創(chuàng)建信號(hào)邏輯網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在從應(yīng)用程序向網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳送的過(guò)程中，被各種協(xié)議加上包頭，而由網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)向應(yīng)用程序傳送時(shí)，這些加入的包頭被一個(gè)個(gè)取消，而IP層加入的信息構(gòu)成了一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)是相對(duì)于多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)而言的 。多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)相互連接，就是我們現(xiàn)在經(jīng)常聽(tīng)到的Internet的由來(lái) 。2.6 物理網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立性IP將下層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)上層的應(yīng)用程序隱藏起來(lái)，假如您發(fā)明了一種新的網(wǎng)絡(luò)，您只需要實(shí)現(xiàn)一種驅(qū)動(dòng)程序，讓它能夠和IP進(jìn)行通信就可以使您的網(wǎng)絡(luò)連接入Internet 。2.7 互連性假如Internet上的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行通信，我們稱它們互連了 。我們的計(jì)算機(jī)一般都具有互連性，因此我們購(gòu)買的計(jì)算機(jī)一般都可以在網(wǎng)絡(luò)上相互通信 。3. Ethernet下面我們看看以太技術(shù)，一個(gè)以太幀包括源地址，目的地址，類型域和數(shù)據(jù) 。一個(gè)以太地址6個(gè)字節(jié)，每個(gè)以太適配器都有唯一的以太地址，而地址"FF-FF-FF-FF-FF-FF"代表一個(gè)廣播地址 。以太網(wǎng)使用CSMA/CD技術(shù)，這個(gè)技術(shù)使設(shè)備共享一條傳輸介質(zhì)，某一時(shí)刻只能一臺(tái)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)，假如兩臺(tái)同時(shí)傳送就會(huì)產(chǎn)生沖突，而解釋這種沖突的辦法就是兩個(gè)設(shè)備停一會(huì)兒（一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間）再傳送數(shù)據(jù) 。我們可以把以太技術(shù)想成許多人在一個(gè)黑屋子里說(shuō)話，假如每次只有一個(gè)人說(shuō)，那么對(duì)這個(gè)話感愛(ài)好的人就會(huì)聽(tīng)到，記錄下來(lái)，而不感愛(ài)好的人就不管它就是了 。假如兩個(gè)人同時(shí)說(shuō)，兩個(gè)人就會(huì)聽(tīng)到自己在說(shuō)話的時(shí)候還有另外一個(gè)人也在說(shuō)，于是就停下來(lái)，過(guò)一會(huì)兒再說(shuō)，這樣來(lái)達(dá)到傳送消息的目的 。這里需要注重的是，屋子里的每個(gè)人有一個(gè)唯一的名字，這個(gè)名字就是以太地址，而假如某個(gè)人想對(duì)所有人說(shuō)話，它就應(yīng)用那個(gè)廣播地址傳送消息就可以了 。4. ARPARP是為了解決IP包發(fā)出后，目的以太地址如何確定的問(wèn)題 。ARP是用來(lái)將IP地址解釋為以太地址的協(xié)議，這個(gè)協(xié)議只對(duì)由IP傳出的數(shù)據(jù)有用 。4.1 ARP地址翻譯表這個(gè)翻譯的過(guò)程中通過(guò)查詢一張表進(jìn)行的，每個(gè)機(jī)器的IP地址和以太網(wǎng)卡號(hào)就在這個(gè)表中，假如我想向一個(gè)IP地址發(fā)送消息，只需要查詢一下這張表，知道目的以太地址是什么就可以了 。下面就是一張這個(gè)的ARP表：　IP地址在機(jī)器內(nèi)部是一個(gè)4字節(jié)數(shù)，而人類的表示是如上表中的表示方法，這種方法稱為點(diǎn)為十進(jìn)制 。這種翻譯表是必須的，因?yàn)镮P地址的選擇和以太地址的選擇是獨(dú)立進(jìn)行的 。以太地址是生產(chǎn)廠商根據(jù)分配給它的地址空間直接燒結(jié)在網(wǎng)卡上的 。

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