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TCPIP详解学习笔记

TCPIP详解学习笔记
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TCP/IP详解学习笔记(1)-基本概念

为什么会有TCP/IP协议

在世界上各地,各种各样的电脑运行着各自不同的操作系统为大家服务,这些电脑在表达同一种信息的时候所使用的方法是千差万别。就好像圣经中上帝打乱了各地人的口音,让他们无法合作一样。计算机使用者意识到,计算机只是单兵作战并不会发挥太大的作用。只有把它们联合起来,电脑才会发挥出它最大的潜力。于是人们就想方设法的用电线把电脑连接到了一起。

但是简单的连到一起是远远不够的,就好像语言不同的两个人互相见了面,完全不能交流信息。因而他们需要定义一些共通的东西来进行交流,TCP/IP 就是为此而生。TCP/IP不是一个协议,而是一个协议族的统称。里面包括了IP协议,IMCP协议,TCP协议,以及我们更加熟悉的http、ftp、pop3协议等等。电脑有了这些,就好像学会了外语一样,就可以和其他的计算机终端做自由的交流了。

TCP/IP协议分层

提到协议分层,我们很容易联想到ISO-OSI的七层协议经典架构,但是TCP/IP协议族的结构则稍有不同。如图所示

TCP/IP协议族按照层次由上到下,层层包装。最上面的就是应用层了,这里面有http,ftp,等等我们熟悉的协议。而第二层则是传输层,著名的TCP和UDP协议就在这个层次(不要告诉我你没用过udp玩星际)。第三层是网络层,IP协议就在这里,它负责对数据加上IP地址和其他的数据(后面会讲到)以确定传输的目标。第四层是叫数据链路层,这个层次为待传送的数据加入一个以太网协议头,并进行CRC编码,为最后的数据传输做准备。再往下则是硬件层次了,负责网络的传输,这个层次的定义包括网线的制式,网卡的定义等等(这些我们就不用关心了,我们也不做网卡),所以有些书并不把这个层次放在tcp/ip协议族里面,因为它几乎和tcp/ip协议的编写者没

有任何的关系。发送协议的主机从上自下将数据按照协议封装,而接收数据的主机则按照协议从得到的数据包解开,最后拿到需要的数据。这种结构非常有栈的味道,所以某些文章也把tcp/ip协议族称为tcp/ip协议栈。

一些基本的常识

在学习协议之前,我们应该具备一些基本知识。

互联网地址(ip地址)

网络上每一个节点都必须有一个独立的Internet地址(也叫做IP地址)。现在,通常使用的IP地址是一个32bit 的数字,也就是我们常说的IPv4 标准,这32bit的数字分成四组,也就是常见的255.255.255.255的样式。IPv4标准上,地址被分为五类,我们常用的是B类地址。具体的分类请参考其他文档。需要注意的是IP地址是网络号+主机号的组合,这非常重要。

域名系统

域名系统是一个分布的数据库,它提供将主机名(就是网址啦)转换成IP地址的服务。

RFC

RFC是什么?RFC就是tcp/ip协议的标准文档,在这里我们可以看到RFC那长长的定义列表,现在它一共有4000多个协议的定义,当然,我们所要学习的,也就是那么十几个协议而已。

端口号(port)

注意,这个号码是用在TCP,UDP上的一个逻辑号码,并不是一个硬件端口,我们平时说把某某端口封掉了,也只是在IP层次把带有这个号码的IP包给过滤掉了而已。

应用编程接口

现在常用的编程接口有socket和TLI。而前面的有时候也叫做“Berkeley socket”,可见Berkeley对于网络的发展有多大的贡献。

TCP/IP详解学习笔记(2)-数据链路层

数据链路层有三个目的:

?为IP模块发送和接收IP数据报。

?为ARP模块发送ARP请求和接收ARP应答。

?为RARP发送RARP请求和接收RARP应答

ip大家都听说过。至于ARP和RARP,ARP叫做地址解析协议,是用IP地址换MAC地址的一种协议,而RARP则叫做逆地址解析协议,在tcp/ip协议的后面章节会介绍它们(在局域网里面用ARP协议可以很容易的搞瘫痪网络哦)

数据链路层的协议还是很多的,有我们最常用的以太网(就是平时我们用的网卡)协议,也有不太常见的令牌环,还有FDDI,当然,还有国内现在相当普及的PPP协议(就是adsl宽带),以及一个loopback协议。

联系linux里面的ifconfig -a命令,这个命令通常会得到如下的结果

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:01:4A:03:5B:ED

inet addr:192.168.11.2 Bcast:192.168.11.255 Mask:255.255.255.0

inet6 addr: fe80::201:4aff:fe03:5bed/64 Scope:Link

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:2819 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:76 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:241609 (235.9 KiB) TX bytes:9596 (9.3 KiB)

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

inet6 addr: ::1/128 Scope:Host

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:2713 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:2713 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:3516032 (3.3 MiB) TX bytes:3516032 (3.3 MiB)

其中,eth0就是以太网接口,而lo则是loopback接口。这也说明这个主机在网络链路层上至少支持loopback 协议和以太网协议。

以太网(Ether-net)的定是指数字设备公司(Digital Equipment Corp.)、英特尔公司(Intel Corp.)和Xerox 公司在1982年联合公布的一个标准,这个标准里面使用了一种称作CSMA/CD的接入方法。而IEEE802提供的标准集802.3(还有一部分定义到了802.2中)也提供了一个CSMA/CD的标准。这两个标准稍有不同,TCP/IP协议对这种情况的处理方式如下:

?以太网的IP数据报封装在RFC894中定义,而IEEE802网络的IP数据报封装在RFC1042中定义。

?一台主机一定要能发送和接收RFC894定义的数据报。

?一台主机可以接收RFC894和RFC1042的封装格式的混合数据报。

?一台主机也许能够发送RFC1042数据报。。如果主机能同时发送两种类型的分组数据,那么发送的分组必须是可以设置的,而且默认条件下必须是RFC 894分组。

可见,RFC1042在TCP/IP里面处于一个配角的地位。这两种不同的数据报格式请参考教材。

ppp(点对点协议)是从SLIP的替代品。他们都提供了一种低速接入的解决方案。而每一种数据链路层协议,都有一个MTU(最大传输单元)定义,在这个定义下面,如果IP数据报过大,则要进行分片(fragmentation),使得每片都小于MTU,注意PPP的MTU并不是一个物理定义,而是指一个逻辑定义(个人认为就是用程序控制)。可以用netstat来打印出MTU的结果,比如键入netstat -in

Kernel Interface table

Iface MTU Met RX-OK RX-ERR RX-DRP RX-OVR TX-OK TX-ERR TX-DRP TX-OVR Flg

eth0 1500 0 1774 0 0 0 587 0 0 0 BMRU

lo 16436 0 2667 0 0 0 2667 0 0 0 LRU

就可以观察到eth0的MTU是1500。而lo(环回接口)的MTU则是16436。

最后说说那个环回接口(loopback)。平时我们用127.0.0.1来尝试自己的机器服务器好使不好使。走的就是这个loopback接口。对于环回接口,有如下三点值得注意:

?传给环回地址(一般是127.0.0.1)的任何数据均作为I P输入。

?传给广播地址或多播地址的数据报复制一份传给环回接口,然后送到以太网上。这是因为广播传送和多播传送的定义包含主机本身。

?任何传给该主机IP地址的数据均送到环回接口。

这一章还是很简单的,一般作为了解知识也就足够了,没必要抠的那么详细。

TCP/IP详解学习笔记(3)-IP协议,ARP协议,RARP协议

把这三个协议放到一起学习是因为这三个协议处于同一层,ARP协议用来找到目标主机的Ethernet网卡Mac 地址,IP则承载要发送的消息。数据链路层可以从ARP得到数据的传送信息,而从IP得到要传输的数据信息。

1. IP协议

IP协议是TCP/IP协议的核心,所有的TCP,UDP,IMCP,IGCP的数据都以IP数据格式传输。要注意的是,IP不是可靠的协议,这是说,IP协议没有提供一种数据未传达以后的处理机制--这被认为是上层协议--TCP 或UDP要做的事情。所以这也就出现了TCP是一个可靠的协议,而UDP就没有那么可靠的区别。这是后话,暂且不提

1.1. IP协议头

如图所示

挨个解释它是教科书的活计,我感兴趣的只是那八位的TTL字段,还记得这个字段是做什么的么?这个字段规定该数据包在穿过多少个路由之后才会被抛弃(这里就体现出来IP协议包的不可靠性,它不保证数据被送达),某个ip数据包每穿过一个路由器,该数据包的TTL数值就会减少1,当该数据包的TTL成为零,它就会被自动抛弃。这个字段的最大值也就是255,也就是说一个协议包也就在路由器里面穿行255次就会被抛弃了,根据系统的不同,这个数字也不一样,一般是32或者是64,Tracerouter这个工具就是用这个原理工作的,tranceroute的-m选项要求最大值是255,也就是因为这个TTL在IP协议里面只有8bit。

现在的ip版本号是4,所以也称作IPv4。现在还有IPv6,而且运用也越来越广泛了。

1.2. IP路由选择

当一个IP数据包准备好了的时候,IP数据包(或者说是路由器)是如何将数据包送到目的地的呢?它是怎么选择一个合适的路径来"送货"的呢?

最特殊的情况是目的主机和主机直连,那么主机根本不用寻找路由,直接把数据传递过去就可以了。至于是怎么直接传递的,这就要靠ARP协议了,后面会讲到。

稍微一般一点的情况是,主机通过若干个路由器(router)和目的主机连接。那么路由器就要通过ip包的信息来为ip包寻找到一个合适的目标来进行传递,比如合适的主机,或者合适的路由。路由器或者主机将会用如下的方式来处理某一个IP数据包

1如果IP数据包的TTL(生命周期)以到,则该IP数据包就被抛弃。

2搜索路由表,优先搜索匹配主机,如果能找到和IP地址完全一致的目标主机,则将该包发向目标主机3搜索路由表,如果匹配主机失败,则匹配同子网的路由器,这需要“子网掩码(1.3.)”的协助。如果找到路由器,则将该包发向路由器。

4搜索路由表,如果匹配同子网路由器失败,则匹配同网号(第一章有讲解)路由器,如果找到路由器,则将该包发向路由器。

5搜索陆游表,如果以上都失败了,就搜索默认路由,如果默认路由存在,则发包

6如果都失败了,就丢掉这个包。

这再一次证明了,ip包是不可靠的。因为它不保证送达。

1.3. 子网寻址

IP地址的定义是网络号+主机号。但是现在所有的主机都要求子网编址,也就是说,把主机号在细分成子网号+主机号。最终一个IP地址就成为网络号码+子网号+主机号。例如一个B类地址:210.30.109.134。一般情况下,这个IP地址的红色部分就是网络号,而蓝色部分就是子网号,绿色部分就是主机号。至于有多少位代表子网号这个问题上,这没有一个硬性的规定,取而代之的则是子网掩码,校园网相信大多数人都用过,在校园网的设定里面有一个255.255.255.0的东西,这就是子网掩码。子网掩码是由32bit的二进制数字序列,形式为是一连串的1和一连串的0,例如:255.255.255.0(二进制就是11111111.11111111.11111111.00000000) 对于刚才的那个B类地址,因为210.30是网络号,那么后面的109.134就是子网号和主机号的组合,又因为子网掩码只有后八bit为0,所以主机号就是IP地址的后八个bit,就是134,而剩下的就是子网号码--109。

2. ARP协议

还记得数据链路层的以太网的协议中,每一个数据包都有一个MAC地址头么?我们知道每一块以太网卡都有一个MAC地址,这个地址是唯一的,那么IP包是如何知道这个MAC地址的?这就是ARP协议的工作。

ARP(地址解析)协议是一种解析协议,本来主机是完全不知道这个IP对应的是哪个主机的哪个接口,当主机要发送一个IP包的时候,会首先查一下自己的ARP高速缓存(就是一个IP-MAC地址对应表缓存),如果查询的IP-MAC值对不存在,那么主机就向网络发送一个ARP协议广播包,这个广播包里面就有待查询的IP地址,而直接收到这份广播的包的所有主机都会查询自己的IP地址,如果收到广播包的某一个主机发现自己符合条件,那么就准备好一个包含自己的MAC地址的ARP包传送给发送ARP广播的主机,而广播主机拿到ARP包后会更新自己的ARP缓存(就是存放IP-MAC对应表的地方)。发送广播的主机就会用新的ARP缓存数据准备好数据链路层的的数据包发送工作。

一个典型的arp缓存信息如下,在任意一个系统里面用“arp -a”命令:

Interface: 192.168.11.3 --- 0x2

Internet Address Physical Address Type

192.168.11.1 00-0d-0b-43-a0-2f dynamic

192.168.11.2 00-01-4a-03-5b-ea dynamic

都会得到这样的结果。

这样的高速缓存是有时限的,一般是20分钟(伯克利系统的衍生系统)。

3.RARP协议(略)

TCP/IP详解学习笔记(4)-ICMP协议,ping和Traceroute

1. IMCP协议介绍

前面讲到了,IP协议并不是一个可靠的协议,它不保证数据被送达,那么,自然的,保证数据送达的工作应该由其他的模块来完成。其中一个重要的模块就是ICMP(网络控制报文)协议。

当传送IP数据包发生错误--比如主机不可达,路由不可达等等,ICMP协议将会把错误信息封包,然后传送回给主机。给主机一个处理错误的机会,这也就是为什么说建立在IP层以上的协议是可能做到安全的原因。ICMP 数据包由8bit的错误类型和8bit的代码和16bit的校验和组成。而前16bit就组成了ICMP所要传递的信息。书上的图6-3清楚的给出了错误类型和代码的组合代表的意思。

尽管在大多数情况下,错误的包传送应该给出ICMP报文,但是在特殊情况下,是不产生ICMP错误报文的。如下:

1ICMP差错报文不会产生ICMP差错报文(出IMCP查询报文)(防止IMCP的无限产生和传送)

2目的地址是广播地址或多播地址的IP数据报。

3作为链路层广播的数据报。

4不是IP分片的第一片。

5源地址不是单个主机的数据报。这就是说,源地址不能为零地址、环回地址、广播地址或多播地址。

虽然里面的一些规定现在还不是很明白,但是所有的这一切规定,都是为了防止产生ICMP报文的无限传播而定义的。

ICMP协议大致分为两类,一种是查询报文,一种是差错报文。其中查询报文有以下几种用途:

6ping查询(不要告诉我你不知道ping程序)

7子网掩码查询(用于无盘工作站在初始化自身的时候初始化子网掩码)

8时间戳查询(可以用来同步时间)

而差错报文则产生在数据传送发生错误的时候。就不赘述了。

2. ICMP的应用--ping

ping可以说是ICMP的最著名的应用,当我们某一个网站上不去的时候。通常会ping一下这个网站。ping 会回显出一些有用的信息。一般的信息如下:

Reply from 10.4.24.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Reply from 10.4.24.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Reply from 10.4.24.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Reply from 10.4.24.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Ping statistics for 10.4.24.1:

Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms

ping这个单词源自声纳定位,而这个程序的作用也确实如此,它利用ICMP协议包来侦测另一个主机是否可达。原理是用类型码为0的ICMP发请求,受到请求的主机则用类型码为8的ICMP回应。ping程序来计算间隔时间,并计算有多少个包被送达。用户就可以判断网络大致的情况。我们可以看到,ping给出来了传送的时间和TTL 的数据。我给的例子不太好,因为走的路由少,有兴趣地可以ping一下国外的网站比如https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html,,就可以观察到一些丢包的现象,而程序运行的时间也会更加的长。

ping还给我们一个看主机到目的主机的路由的机会。这是因为,ICMP的ping请求数据报在每经过一个路由器的时候,路由器都会把自己的ip放到该数据报中。而目的主机则会把这个ip列表复制到回应icmp数据包中发回给主机。但是,无论如何,ip头所能纪录的路由列表是非常的有限。如果要观察路由,我们还是需要使用更好的工具,就是要讲到的Traceroute(windows下面的名字叫做tracert)。

3. ICMP的应用--Traceroute

Traceroute是用来侦测主机到目的主机之间所经路由情况的重要工具,也是最便利的工具。前面说到,尽管ping工具也可以进行侦测,但是,因为ip头的限制,ping不能完全的记录下所经过的路由器。所以Traceroute 正好就填补了这个缺憾。

Traceroute的原理是非常非常的有意思,它受到目的主机的IP后,首先给目的主机发送一个TTL=1(还记得TTL是什么吗?)的UDP(后面就知道UDP是什么了)数据包,而经过的第一个路由器收到这个数据包以后,就自动把TTL减1,而TTL变为0以后,路由器就把这个包给抛弃了,并同时产生一个主机不可达的ICMP数据报给主机。主机收到这个数据报以后再发一个TTL=2的UDP数据报给目的主机,然后刺激第二个路由器给主机发ICMP 数据报。如此往复直到到达目的主机。这样,traceroute就拿到了所有的路由器ip。从而避开了ip头只能记录有限路由IP的问题。

有人要问,我怎么知道UDP到没到达目的主机呢?这就涉及一个技巧的问题,TCP和UDP协议有一个端口号定义,而普通的网络程序只监控少数的几个号码较小的端口,比如说80,比如说23,等等。而traceroute发送的是端口号>30000(真变态)的UDP报,所以到达目的主机的时候,目的主机只能发送一个端口不可达的ICMP数据报给主机。主机接到这个报告以后就知道,主机到了,所以,说Traceroute是一个骗子一点也不为过:) Traceroute程序里面提供了一些很有用的选项,甚至包含了IP选路的选项,请察看man文档来了解这些,这里就不赘述了。

TCP/IP详解学习笔记(5)-IP选路,动态选路,和一些细节

1. 静态IP选路

1.1. 一个简单的路由表

选路是IP层最重要的一个功能之一。前面的部分已经简单的讲过路由器是通过何种规则来根据IP数据包的IP 地址来选择路由。这里就不重复了。首先来看看一个简单的系统路由表。

Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface

192.168.11.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0

169.254.0.0 * 255.255.0.0 U 0 0 0 eth0

default 192.168.11.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0

对于一个给定的路由器,可以打印出五种不同的flag。

1U表明该路由可用。

2G表明该路由是到一个网关。如果没有这个标志,说明和Destination是直连的,而相应的Gateway应该直接给出Destination的地址。

3H表明该路由是到一个主机,如果没有该标志,说明Destination是一个网络,换句话说Destination就应该写成一个网络号和子网号的组合,而不包括主机号(主机号码处为0),例如192.168.11.0

4D表明该路由是为重定向报文创建的

5M该路由已经被重定向报文修改

U没啥可说的,G说明这是一个网关,如果你要发数据给Destination,IP头应该写Destination的IP地址,而数据链路层的MAC地址就应该是GateWay的Mac地址了;反之,如果没有G标志,那么数据链路层和IP层的地址应该是对应的。H说明了Destination的性质,如果是H的,则说明该地址是一个完整的地址,既有网络号又有主机号,那么再匹配的时候就既要匹配网络号,又要匹配主机号;反之,Destination就代表一个网络,在匹配的时候只要匹配一下网络号就可以了。

这样,IP选路的方式就可以更加具体化了。如下

6首先用IP地址来匹配那些带H标志的DestinationIP地址。

7如果1失败就匹配那些网络地址。

8如果2失败就发送到Default网关

顺便提一下那个GenMask(还记得子网掩码么),它指定了目的地址的子网号,例如第一条的子网就是11。

1.2.其他有关路由表的知识

一般,我们在配置好一个网络接口的时候,一个路由就被直接创建好了。当然我们也可以手动添加路由。用route add命令就可以了。

而当一个IP包在某一个路由器的时候发现没有路由可走,那么该路由器就会给源主机发送“主机不可达”或者“网络不可达”的ICMP包来报错。

注意,一般的操作系统默认是没有路由功能的,这需要自己配置。这些历史原因就不细说了,

1.3.ICMP的IP重定向报文和路由发现报文

当IP包在某一个地方转向的时候,都回给发送IP报的源主机一个ICMP重定向报文,而源主机就可以利用这个信息来更新自己的路由表,这样,随着网络通信的逐渐增多,路由表也就越来越完备,数据转发的速度也会越来越快。我们需要注意的是:

9重定向报文只能由路由器发出。

10重定向报文为主机所用,而不是为路由器所用。

在主机引导的时候,一般会发送在网内广播一个路由请求的ICMP报文,而多个路由器则会回应一个路由通告报文。而且,路由其本身不定期的在网络内发布路由通告报文,这样,根据这些报文,每一个主机都会有机会建立自己的路由表而实现网络通信。路由器在一份通告报文中可以通告多个地址,并且给出每一个地址的优先等级,这个优先等级是该IP作为默认路由的等级,至于怎么算的就不深究了。

路由器一般会在450-600秒的时间间隔内发布一次通告,而一个给定的通告报文的寿命是30分钟。而主机在引

导的时候会每三秒发送一次请求报文,一旦接受到一个有效的通告报文,就停止发送请求报文。

在TCP/IP详解编写的时候,只有Solaris2.x支持这两种报文,大多数系统还不支持这两种报文。(后面还会讲到一些有用的路由报文)

动态选路协议

前面的选路方法叫做静态选路,简要地说就是在配置接口的时候,以默认的方式生成路由表项。并通过route 来增加表项,或者通过ICMP报文来更新表项(通常在默认方式出错的情况下)。而如果上诉三种方法都不能满足,那么我们就使用动态选路。

动态选路协议是用于动态选路的重要组成部分,但是他们只是使用在路由器之间,相邻路由器之间互相通信。系统(路有选择程序)选择比较合适的路有放到核心路由表中,然后系统就可以根据这个核心路有表找到最合适的网路。也就是说,动态选路是在系统核心网络外部进行的,它只是用一些选路的策略影响路由表,而不会影响到最后通过路由表选择路由的那一部分。选路协议有一大类常用的叫做内部网关协议(IGP),而在IGP中,RIP就是其中最重要的协议。一种新的IGP协议叫做开放最短路经优先(OSPF)协议,其意在取代RIP。另一种最早用在网路骨干网上的IGP协议--HELLO,现在已经不用了。

如今,任何支持动态选路的路由器都必须同时支持OSPF和RIP,还可以选择性的支持其他的IGP协议。

2.1.Unix选路程序

Unix系统上面通常都有路由守护程序--routed。还有一个叫做gate。gate所支持的协议要比routed多,routed只是支持RIPv1版本。而gate则支持RIPv1、v2,BGPv1 等等。

2.1.RIP:选路信息协议

它的定义可以在RFC1058内找到,这种协议使用UDP作为载体(也就是UDP的上层协议)。我们最关心的就是RIP其中的一个段,叫做度量的段,这是一个以hop作为计数器(就是以走过多少路由为计数器)的段(IP 协议里面也有一个TTL不是么)。这个度量段将最终影响到路由表的建立。参考图:

一般说来routed要承担如下的工作:

11给每一个已知的路由器发送rip请求报文,要求其他路由器给出完整的路由表。这种报文的命令字段为1,地址字段为0,度量地段为16(相当于无穷大)。

12接受请求,如果接收到刚才的那个请求,就把自己的完整的路由表交给请求者。如果没有,就处理IP请求表项,把表项中自己有的部分添上跳数,没有的部分添上16。然后发给请求者。

13接受回应。更新自己的路由表。使用hop数小的规则。

14定期更新路由表,一般是30s(真频繁)给相邻的路有启发一次自己的路由表。这种形式可以使广播形式的。

这个协议看起来会工作的很好,但是,这里面其实有很多隐藏的忧患,比如说RIP没有子网的概念,比如说环路的危险。而且hop数的上限也限制了网络的大小。

因此,出现了很多RIPv1的替代品,比如说RIPv2,比如说OSPF。他们都是通过某种策略来影响路由表,所以就不说了。

TCP/IP详解学习笔记(6)-UDP协议

1.UDP简要介绍

UDP是传输层协议,和TCP协议处于一个分层中,但是与TCP协议不同,UDP协议并不提供超时重传,出错重传等功能,也就是说其是不可靠的协议。

2.UDP协议头

2.1.UDP端口号

由于很多软件需要用到UDP协议,所以UDP协议必须通过某个标志用以区分不同的程序所需要的数据包。端口号的功能就在于此,例如某一个UDP程序A在系统中注册了3000端口,那么,以后从外面传进来的目的端口号为3000的UDP包都会交给该程序。端口号理论上可以有2^16这么多。因为它的长度是16个bit

2.2.UDP检验和

这是一个可选的选项,并不是所有的系统都对UDP数据包加以检验和数据(相对TCP协议的必须来说),但是RFC中标准要求,发送端应该计算检验和。

UDP检验和覆盖UDP协议头和数据,这和IP的检验和是不同的,IP协议的检验和只是覆盖IP数据头,并不覆盖所有的数据。UDP和TCP都包含一个伪首部,这是为了计算检验和而摄制的。伪首部甚至还包含IP地址这样的IP协议里面都有的信息,目的是让UDP两次检查数据是否已经正确到达目的地。如果发送端没有打开检验和选项,而接收端计算检验和有差错,那么UDP数据将会被悄悄的丢掉(不保证送达),而不产生任何差错报文。

2.3.UDP长度

UDP可以很长很长,可以有65535字节那么长。但是一般网络在传送的时候,一次一般传送不了那么长的协议(涉及到MTU的问题),就只好对数据分片,当然,这些是对UDP等上级协议透明的,UDP不需要关心IP协议层对数据如何分片,下一个章节将会稍微讨论一些分片的策略。

3. IP分片

IP在从上层接到数据以后,要根据IP地址来判断从那个接口发送数据(通过选路),并进行MTU的查询,如果数据大小超过MTU就进行数据分片。数据的分片是对上层和下层透明,而数据也只是到达目的地还会被重新组

装,不过不用担心,IP层提供了足够的信息进行数据的再组装。

在IP头里面,16bit识别号唯一记录了一个IP包的ID,具有同一个ID的IP片将会被重新组装;而13位片偏移则记录了某IP片相对整个包的位置;而这两个表示中间的3bit标志则标示着该分片后面是否还有新的分片。这三个标示就组成了IP分片的所有信息,接受方就可以利用这些信息对IP数据进行重新组织(就算是后面的分片比前面的分片先到,这些信息也是足够了)。

因为分片技术在网络上被经常的使用,所以伪造IP分片包进行流氓攻击的软件和人也就层出不穷。

可以用Trancdroute程序来进行简单的MTU侦测。请参看教材。

3.UDP和ARP之间的交互式用

这是不常被人注意到的一个细节,这是针对一些系统地实现来说的。当ARP缓存还是空的时候。UDP在被发送之前一定要发送一个ARP请求来获得目的主机的MAC地址,如果这个UDP的数据包足够大,大到IP层一定要对其进行分片的时候,想象中,该UDP数据包的第一个分片会发出一个ARP查询请求,所有的分片都辉等到这个查询完成以后再发送。事实上是这样吗?

结果是,某些系统会让每一个分片都发送一个ARP查询,所有的分片都在等待,但是接受到第一个回应的时候,主机却只发送了最后一个数据片而抛弃了其他,这实在是让人匪夷所思。这样,因为分片的数据不能被及时组装,接受主机将会在一段时间内将永远无法组装的IP数据包抛弃,并且发送组装超时的ICMP 报文(其实很多系统不产生这个差错),以保证接受主机自己的接收端缓存不被那些永远得不到组装的分片充满。

4.ICMP源站抑制差错

当目标主机的处理速度赶不上数据接收的速度,因为接受主机的IP层缓存会被占满,所以主机就会发出一个“我受不了”的一个ICMP报文。

5.UDP服务器设计

UDP协议的某些特性将会影响我们的服务器程序设计,大致总结如下:

1关于客户IP和地址:服务器必须有根据客户IP地址和端口号判断数据包是否合法的能力(这似乎要求每一个服务器都要具备)

2关于目的地址:服务器必须要有过滤广播地址的能力。

3关于数据输入:通常服务器系统的每一个端口号都会和一块输入缓冲区对应,进来的输入根据先来后到的原则等待服务器的处理,所以难免会出现缓冲区溢出的问题,这种情况下,UDP数据包可能会被丢弃,而应用服务器程序本身并不知道这个问题。

4服务器应该限制本地IP地址,就是说它应该可以把自己绑定到某一个网络接口的某一个端口上。

5

TCP/IP详解学习笔记(7)-广播和多播,IGMP协议

1.单播,多播,广播的介绍

1.1.单播(unicast)

单播是说,对特定的主机进行数据传送。例如给某一个主机发送IP数据包。这时候,数据链路层给出的数据头里面是非常具体的目的地址,对于以太网来说,就是网卡的MAC地址(不是FF-FF-FF-FF-FF-FF这样的地址)。现在的具有路由功能的主机应该可以将单播数据定向转发,而目的主机的网络接口则可以过滤掉和自己MAC地址不一致的数据。

1.2.广播(unicast)

广播是主机针对某一个网络上的所有主机发送数据包。这个网络可能是网络,可能是子网,还可能是所有的子网。如果是网络,例如A类网址的广播就是netid.255.255.255,如果是子网,则是https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html,id.subnetid.255;如果是所有的子网(B类IP)则是则是https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html,id.255.255。广播所用的MAC地址FF-FF-FF-FF-FF-FF。网络内所有的主机都会收到这个广播数据,网卡只要把MAC地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF的数据交给内核就可以了。一般说来ARP,或者路由协议RIP应该是以广播的形式播发的。

1.3.多播(multicast)

可以说广播是多播的特例,多播就是给一组特定的主机(多播组)发送数据,这样,数据的播发范围会小一些(实际上播发的范围一点也没有变小),多播的MAC地址是最高字节的低位为一,例如01-00-00-00-00-00。多播组的地址是D类IP,规定是224.0.0.0-239.255.255.255。

虽然多播比较特殊,但是究其原理,多播的数据还是要通过数据链路层进行MAC地址绑定然后进行发送。所以一个以太网卡在绑定了一个多播IP地址之后,必定还要绑定一个多播的MAC地址,才能使得其可以像单播那样工作。这个多播的IP和多播MAC地址有一个对应的算法,在书的p133到p134之间。可以看到这个对应不是一一对应的,主机还是要对多播数据进行过滤。

个人的看法:广播和多播的性质是一样的,路由器会把数据放到局域网里面,然后网卡对这些数据进行过滤,只拿到自己打算要的数据,比如自己感兴趣的多播数据,自己感兴趣的组播数据。当一个主机运行了一个处理某一个多播IP的进程的时候,这个进程会给网卡绑定一个虚拟的多播mac地址,并做出来一个多播ip。这样,网卡就会让带有这个多播mac地址的数据进来,从而实现通信,而那些没有监听这些数据的主机就会把这些数据过滤掉,换句话说,多播,是让主机的内核轻松了,而网卡,对不起,您就累点吧。

一些文章也印证了这种想法,最明显的就是局域网监听的原理、实现与防范

2.一些验证性实验

这些实验并不是很复杂,我们只是要ping一下一般的ip和一个广播地址。首先我ping一下自己所在的子网的某一台主机:

Reply from 192.168.11.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Reply from 192.168.11.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Reply from 192.168.11.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Reply from 192.168.11.1: bytes=32 time=1ms TTL=255

可以看到,机器返回的是一台主机的回应结果,进而推测,如果我ping一个广播地址呢?结果如下

Reply from 192.168.11.9: bytes=32 time=1ms TTL=255

Reply from 192.168.11.174: bytes=32 time<1ms TTL=64

Reply from 192.168.11.174: bytes=32 time<1ms TTL=64

Reply from 192.168.11.174: bytes=32 time<1ms TTL=64

Reply from 192.168.11.218: bytes=32 time<1ms TTL=64

Reply from 192.168.11.174: bytes=32 time<1ms TTL=64

可以看到,ping返回了一些随机的ip的结果,这些ip都是与主机在同一子网内的ip。我们可以看到,广播实际上是给处于子网内的所有ip发信。

再来一个多播的例子,但是要实现这个多播并不容易,因为我不知道网络内有多少个多播组,就只好利用几个特殊的多播地址来验证了。

对于多播地址,有几个特殊的多播地址被占用,他们是

1224.0.0.1--该子网内所有的系统组。

2224.0.0.2--该子网内所有的路由器。

3224.0.1.1--网络实现协议NTP专用IP。

4224.0.0.9--RIPv2专用IP

所以只要ping这几个IP,就应该能得到一些结果,比如说我ping 224.0.0.2。

Reply from 192.168.11.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Reply from 192.168.11.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Reply from 192.168.11.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Reply from 192.168.11.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Reply from 192.168.11.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Reply from 192.168.11.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

Reply from 192.168.11.1: bytes=32 time<1ms TTL=255

我们可以看到,这回ping只返回了一个ip的回应。而这个就是我的网关的地址,这也验证了224.0.0.2是所有路由器的多播(组播)地址

3. IGMP协议

IGMP的作用在于,让其他所有需要知道自己处于哪个多播组的主机和路由器知道自己的状态。一般多播路由器根本不需要知道某一个多播组里面有多少个主机,而只要知道自己的子网内还有没有处于某个多播组的主机就可以了。只要某一个多播组还有一台主机,多播路由器就会把数据传输出去,这样,接受方就会通过网卡过滤功能来得到自己想要的数据。为了知道多播组的信息,多播路由器需要定时的发送IGMP查询,IGMP的格式可以看书,各个多播组里面的主机要根据查询来回复自己的状态。路由器来决定有几个多播组,自己要对某一个多播组发送什么样的数据。

这种查询回应数据报的TTL一般是1,而且就算是出错也不产生ICMP差错(没必要)。

TCP/IP详解学习笔记(8)-DNS域名系统

前面已经提到了访问一台机器要靠IP地址和MAC地址,其中,MAC地址可以通过ARP协议得到,所以这对用户是透明的,但是IP地址就不行,无论如何用户都需要用一个指定的IP来访问一台计算机,而IP地址又非常不好记,于是就出现了DNS系统

1.DNS系统介绍

DNS的全称是Domain Name System。它负责把FQDN(就是以"."分隔结尾的名字)翻译成一个IP。最初的DNS系统使用的是一个巨大的hosts.txt文件(很吃惊,用这个就好使了?),可是一段时间以后,开发这就不得不用数据库来代替hosts.txt文件,最终发展到了现在的分布式数据库。

从书中的143页可以看到,DNS系统是一个巨大的树,最上方有一个无名树根,下一层是arpa,com,edu,gov,int,mil,us, cn。等等,其中arpa,是域名反解析树的顶端;而com,edu,等域名本来只用

在美国(这就是技术特权啊),但是现在几乎全世界通用;而us,cn,等叫做国家域。这个树里面的域名并不是统一管理的,网络信息中心(NIS)负责分配顶级域合委派其他制定地区域的授权机构。

一个独立管理的DNS子树叫做zone,最常见的区域就是二级域名,比如说https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html,。我们还可以把这个二级域名给划分成更小的区域,比如说https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html,。

DNS系统是一个分布式的数据库,当一个数据库发现自己并没有某查询所需要的数据的时候,它将把查询转发出去,而转发的目的地通常是根服务器,根服务器从上至下层层转发查询,直到找到目标为止。DNS还有一个特点就是使用高速缓存,DNS把查询过的数据缓存在某处,以便于下次查询时使用。

2.DNS协议

DNS报文定义了一个既可以查询也可以响应的报文格式。具体格式可以看P145页。对各个字段简单解释如下1最前面的16个bit唯一的标示了问题号码,用于查询端区别自己的查询。

2紧接着的16个bit又可以做进一步的细分,标示了报文的性质和一些细节,比如说是查询报文还是响应报文,需要递归查询与否(一般服务器都支持递归查询,而且不需要任何设置,BIND就是这样)3查询问题后面有查询类型,包括A,NS,CNAME,PTR,HINFO,MX,如果熟悉BIND的话,就知道在zong的配置文件里面,每一条记录都记载了各自的类型,比如A就是IP地址,NS就是名字服务器。

4响应报文可以回复多个IP,也就是说,域名可以和多个IP地址对应,并且有很多CNAME。

3.反向查询

正向查询指的是通过域名得到IP的查询,而反向查询就是通过IP得到域名。例如用host命令,host ip就可以得到服务器的域名,host domainName就得到IP。

稍微知道一点数据结构的人都能意识到,在正向查询的域里面做反向查询,其做法只有遍历整个数据集合----对于DNS来说,那就是遍历整个数据库,这将带来巨大的负担,所以DNS采取了另一种方法,使用另一棵子树来维护IP-〉域名的对应表。这个子树的根节点是in-addr.arpa,而一个IP 例如192.168.11.2)所具有的DNS地址就是2.11.168.192.in-addr.arpa(ip倒置)。在DNS系统里面,一个反向地址对应一个PTR纪录(对应A纪录),所以反向查询又叫做指针(PTR)查询。

4.其他问题的讨论

4.1.DNS服务器高速缓存

BIND9默认是作为一个高速缓存服务器,其将所有的查询都转交到根服务器去,然后得到结果并放在本地的缓冲区,以加快查询速度。如果有兴趣可以安装一个BIND9来尝试一下。而自己定义的zone则可以规定其在缓存中的时间,一般是1天(就是配置文件中的1D)。

4.2.用UDP还是TCP

DNS服务器支持TCP和UDP两种协议的查询方式,而且端口都是53。而大多数的查询都是UDP查询的,一般需要TCP查询的有两种情况:

1、当查询数据多大以至于产生了数据截断(TC标志为1),这时,需要利用TCP的分片能力来进行数据传输(看TCP的相关章节)。

2、当主(master)服务器和辅(slave)服务器之间通信,辅服务器要拿到主服务器的zone信息的时候。

TCP/IP详解学习笔记(9)-TCP协议概述

终于看到了TCP协议,这是TCP/IP详解里面最重要也是最精彩的部分,要花大力气来读。前面的TFTP和BOOTP都是一些简单的协议,就不写笔记了,写起来也没啥东西。

TCP和UDP处在同一层---运输层,但是TCP和UDP最不同的地方是,TCP提供了一种可靠的数据传输服务,TCP是面向连接的,也就是说,利用TCP通信的两台主机首先要经历一个“拨打电话”的过程,等到通信准备结束才开始传输数据,最后结束通话。所以TCP要比UDP可靠的多,UDP是把数据直接发出去,而不管对方是不是在收信,就算是UDP无法送达,也不会产生ICMP差错报文,这一经时重申了很多遍了。

把TCP保证可靠性的简单工作原理摘抄如下

?应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块。这和UDP完全不同,应用程序产生的数据报长度将保持不变。由TCP传递给IP的信息单位称为报文段或段(segment)(参见图1 - 7)。在1 8.4节我们将看到TCP如何确定报文段的长度。

?当TCP发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段。在第21章我们将了解TCP协议中自适应的超时及重传策略。

?当TCP收到发自TCP连接另一端的数据,它将发送一个确认。这个确认不是立即发送,通常将推迟几分之一秒,这将在1 9.3节讨论。

?TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错,T P将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段(希望发端超时并重发)。

?既然TCP报文段作为IP数据报来传输,而IP数据报的到达可能会失序,因此TCP报文段的到达也可能会失序。如果必要,TCP将对收到的数据进行重新排序,将收到的数据以正确的顺序交给应用层。

?TCP还能提供流量控制。TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。

从这段话中可以看到,TCP中保持可靠性的方式就是超时重发,这是有道理的,虽然TCP也可以用各种各样的ICMP报文来处理这些,但是这也不是可靠的,最可靠的方式就是只要不得到确认,就重新发送数据报,直到得到对方的确认为止。

TCP的首部和UDP首部一样,都有发送端口号和接收端口号。但是显然,TCP的首部信息要比UDP的多,可以看到,TCP协议提供了发送和确认所需要的所有必要的信息。这在P171-173有详细地介绍。可以想象一个TCP 数据的发送应该是如下的一个过程。

?双方建立连接

?发送方给接受方TCP数据报,然后等待对方的确认TCP数据报,如果没有,就重新发,如果有,就发送下一个数据报。

?接受方等待发送方的数据报,如果得到数据报并检验无误,就发送ACK(确认)数据报,并等待下一个TCP数据报的到来。直到接收到FIN(发送完成数据报)

?中止连接

可以想见,为了建立一个TCP连接,系统可能会建立一个新的进程(最差也是一个线程),来进行数据的传送

TCP/IP详解学习笔记(10)-TCP连接的建立与中止

TCP是一个面向连接的协议,所以在连接双方发送数据之前,都需要首先建立一条连接。这和前面讲到的协议完全不同。前面讲的所有协议都只是发送数据而已,大多数都不关心发送的数据是不是送到,UDP尤其明显,从

编程的角度来说,UDP编程也要简单的多----UDP都不用考虑数据分片。

书中用telnet登陆退出来解释TCP协议连接的建立和中止的过程,可以看到,TCP连接的建立可以简单的称为三次握手,而连接的中止则可以叫做四次握手。

1.连接的建立

在建立连接的时候,客户端首先向服务器申请打开某一个端口(用SYN段等于1的TCP报文),然后服务器端发回一个ACK报文通知客户端请求报文收到,客户端收到确认报文以后再次发出确认报文确认刚才服务器端发出的确认报文(绕口么),至此,连接的建立完成。这就叫做三次握手。如果打算让双方都做好准备的话,一定要发送三次报文,而且只需要三次报文就可以了。

可以想见,如果再加上TCP的超时重传机制,那么TCP就完全可以保证一个数据包被送到目的地。

2.结束连接

TCP有一个特别的概念叫做half-close,这个概念是说,TCP的连接是全双工(可以同时发送和接收)连接,因此在关闭连接的时候,必须关闭传和送两个方向上的连接。客户机给服务器一个FIN为1的TCP报文,然后服务器返回给客户端一个确认ACK报文,并且发送一个FIN报文,当客户机回复ACK报文后(四次握手),连接就结束了。

3.最大报文长度

在建立连接的时候,通信的双方要互相确认对方的最大报文长度(MSS),以便通信。一般这个SYN长度是MTU 减去固定IP首部和TCP首部长度。对于一个以太网,一般可以达到1460字节。当然如果对于非本地的IP,这个MSS可能就只有536字节,而且,如果中间的传输网络的MSS更佳的小的话,这个值还会变得更小。

4.TCP的状态迁移图

书P182页给出了TCP的状态图,这是一个看起来比较复杂的状态迁移图,因为它包含了两个部分---服务器的状态迁移和客户端的状态迁移,如果从某一个角度出发来看这个图,就会清晰许多,这里面的服务器和客户端都不是绝对的,发送数据的就是客户端,接受数据的就是服务器。

4.1.客户端应用程序的状态迁移图

客户端的状态可以用如下的流程来表示:

CLOSED->SYN_SENT->ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED

以上流程是在程序正常的情况下应该有的流程,从书中的图中可以看到,在建立连接时,当客户端收到SYN 报文的ACK以后,客户端就打开了数据交互地连接。而结束连接则通常是客户端主动结束的,客户端结束应用程序以后,需要经历FIN_WAIT_1,FIN_WAIT_2等状态,这些状态的迁移就是前面提到的结束连接的四次握手。

4.2.服务器的状态迁移图

服务器的状态可以用如下的流程来表示:

CLOSED->LISTEN->SYN收到->ESTABLISHED->CLOSE_WAIT->LAST_ACK->CLOSED

在建立连接的时候,服务器端是在第三次握手之后才进入数据交互状态,而关闭连接则是在关闭连接的第二次握手以后(注意不是第四次)。而关闭以后还要等待客户端给出最后的ACK包才能进入初始的状态。

4.3.其他状态迁移

书中的图还有一些其他的状态迁移,这些状态迁移针对服务器和客户端两方面的总结如下

LISTEN->SYN_SENT,对于这个解释就很简单了,服务器有时候也要打开连接的嘛。

2SYN_SENT->SYN收到,服务器和客户端在SYN_SENT状态下如果收到SYN数据报,则都需要发送SYN 的ACK数据报并把自己的状态调整到SYN收到状态,准备进入ESTABLISHED

3SYN_SENT->CLOSED,在发送超时的情况下,会返回到CLOSED状态。

4SYN_收到->LISTEN,如果受到RST包,会返回到LISTEN状态。

5SYN_收到->FIN_WAIT_1,这个迁移是说,可以不用到ESTABLISHED状态,而可以直接跳转到FIN_WAIT_1状态并等待关闭。

4.4.2MSL等待状态

书中给的图里面,有一个TIME_WAIT等待状态,这个状态又叫做2MSL状态,说的是在TIME_WAIT2发送了最后一个ACK数据报以后,要进入TIME_WAIT状态,这个状态是防止最后一次握手的数据报没有传送到对方那里而准备的(注意这不是四次握手,这是第四次握手的保险状态)。这个状态在很大程度上保证了双方都可以正常结束,但是,问题也来了。

由于插口的2MSL状态(插口是IP和端口对的意思,socket),使得应用程序在2MSL时间内是无法再次使用同一个插口的,对于客户程序还好一些,但是对于服务程序,例如httpd,它总是要使用同一个端口来进行服务,而在2MSL时间内,启动httpd就会出现错误(插口被使用)。为了避免这个错误,服务器给出了一个平静时间的概念,这是说在2MSL时间内,虽然可以重新启动服务器,但是这个服务器还是要平静的等待2MSL时间的过去才能进行下一次连接。

4.5.FIN_WAIT_2状态

这就是著名的半关闭的状态了,这是在关闭连接时,客户端和服务器两次握手之后的状态。在这个状态下,应用程序还有接受数据的能力,但是已经无法发送数据,但是也有一种可能是,客户端一直处于FIN_WAIT_2状态,而服务器则一直处于WAIT_CLOSE状态,而直到应用层来决定关闭这个状态。

5.RST,同时打开和同时关闭

RST是另一种关闭连接的方式,应用程序应该可以判断RST包的真实性,即是否为异常中止。而同时打开和同时关闭则是两种特殊的TCP状态,发生的概率很小。

6.TCP服务器设计

前面曾经讲述过UDP的服务器设计,可以发现UDP的服务器完全不需要所谓的并发机制,它只要建立一个数据输入队列就可以。但是TCP不同,TCP 服务器对于每一个连接都需要建立一个独立的进程(或者是轻量级的,线程),来保证对话的独立性。所以TCP服务器是并发的。而且TCP还需要配备一个呼入连接请求队列(UDP服务器也同样不需要),来为每一个连接请求建立对话进程,这也就是为什么各种TCP服务器都有一个最大连接数的原因。而根据源主机的IP和端口号码,服务器可以很轻松的区别出不同的会话,来进行数据的分发。

掌握本章的状态迁移图才是学习本章的关键。

TCP/IP详解学习笔记(11)-TCP交互数据流,成块数据流

目前建立在TCP协议上的网络协议特别多,有telnet,ssh,有ftp,有http等等。这些协议又可以根据数据吞吐量来大致分成两大类:(1)交互数据类型,例如telnet,ssh,这种类型的协议在大多数情况下只是做小流量的数据交换,比如说按一下键盘,回显一些文字等等。(2)数据成块类型,例如ftp,这种类型的协议要求TCP能尽量的运载数据,把数据的吞吐量做到最大,并尽可能的提高效率。针对这两种情况,TCP给出了两种不同的策略

来进行数据传输。

1.TCP的交互数据流

对于交互性要求比较高的应用,TCP给出两个策略来提高发送效率和减低网络负担:(1)捎带ACK。(2)Nagle 算法(一次尽量多的发数据)。通常,在网络速度很快的情况下,比如用lo接口进行telnet通信,当按下字母键并要求回显的时候,客户端和服务器将经历发送按键数据->服务器发送按键数据的ack -> 服务器端发送回显数据->客户端发送回显数据的ACK的过程,而其中的数据流量将是40bit + 41bit+41bit+40bit = 162bit,如果在广域网里面,这种小分组的TCP流量将会造成很大的网络负担。

1.1.捎带ACK的发送方式

这个策略是说,当主机收到远程主机的TCP数据报之后,通常不马上发送ACK数据报,而是等上一个短暂的时间,如果这段时间里面主机还有发送到远程主机的TCP数据报,那么就把这个ACK数据报“捎带”着发送出去,把本来两个TCP数据报整合成一个发送。一般的,这个时间是200ms。可以明显地看到这个策略可以把TCP数据报的利用率提高很多。

1.2.Nagle算法

上过bbs的人应该都会有感受,就是在网络慢的时候发贴,有时键入一串字符串以后,经过一段时间,客户端“发疯”一样突然回显出很多内容,就好像数据一下子传过来了一样,这就是Nagle算法的作用。

Nagle算法是说,当主机A给主机B发送了一个TCP数据报并进入等待主机B的ACK数据报的状态时,TCP 的输出缓冲区里面只能有一个TCP数据报,并且,这个数据报不断地收集后来的数据,整合成一个大的数据报,等到B主机的ACK包一到,就把这些数据“一股脑”的发送出去。虽然这样的描述有些不准确,但还算形象和易于理解,我们同样可以体会到这个策略对于低减网络负担的好处。

在编写插口程序的时候,可以通过TCP_NODELAY来关闭这个算法。并且,使用这个算法看情况的,比如基于TCP的X窗口协议,如果处理鼠标事件时还是用这个算法,那么“延迟”可就非常大了。

2.TCP的成块数据流

对于FTP这样对于数据吞吐量有较高要求的要求,将总是希望每次尽量多的发送数据到对方主机,就算是有点“延迟”也无所谓。TCP也提供了一整套的策略来支持这样的需求。TCP协议中有16个bit表示“窗口”的大小,这是这些策略的核心。

2.1.传输数据时ACK的问题

在解释滑动窗口前,需要看看ACK的应答策略,一般来说,发送端发送一个TCP数据报,那么接收端就应该发送一个ACK数据报。但是事实上却不是这样,发送端将会连续发送数据尽量填满接受方的缓冲区,而接受方对这些数据只要发送一个ACK报文来回应就可以了,这就是ACK的累积特性,这个特性大大减少了发送端和接收端的负担。

2.2.滑动窗口

滑动窗口本质上是描述接受方的TCP数据报缓冲区大小的数据,发送方根据这个数据来计算自己最多能发送多长的数据。如果发送方收到接受方的窗口大小为0的TCP数据报,那么发送方将停止发送数据,等到接受方发送窗口大小不为0的数据报的到来。书中的P211和P212很好的解释了这一点。

关于滑动窗口协议,书上还介绍了三个术语,分别是:

1窗口合拢:当窗口从左边向右边靠近的时候,这种现象发生在数据被发送和确认的时候。

2窗口张开:当窗口的右边沿向右边移动的时候,这种现象发生在接受端处理了数据以后。

3窗口收缩:当窗口的右边沿向左边移动的时候,这种现象不常发生。

TCP就是用这个窗口,慢慢的从数据的左边移动到右边,把处于窗口范围内的数据发送出去(但不用发送所有,只是处于窗口内的数据可以发送。)。这就是窗口的意义。图20-6解释了这一点。窗口的大小是可以通过socket来制定的,4096并不是最理想的窗口大小,而16384则可以使吞吐量大大的增加。

2.3.数据拥塞

上面的策略用于局域网内传输还可以,但是用在广域网中就可能会出现问题,最大的问题就是当传输时出现了瓶颈(比如说一定要经过一个slip低速链路)所产生的大量数据堵塞问题(拥塞),为了解决这个问题,TCP发送方需要确认连接双方的线路的数据最大吞吐量是多少。这,就是所谓的拥塞窗口。

拥塞窗口的原理很简单,TCP发送方首先发送一个数据报,然后等待对方的回应,得到回应后就把这个窗口的大小加倍,然后连续发送两个数据报,等到对方回应以后,再把这个窗口加倍(先是2的指数倍,到一定程度后就变成现行增长,这就是所谓的慢启动),发送更多的数据报,直到出现超时错误,这样,发送端就了解到了通信双方的线路承载能力,也就确定了拥塞窗口的大小,发送方就用这个拥塞窗口的大小发送数据。要观察这个现象是非常容易的,我们一般在下载数据的时候,速度都是慢慢“冲起来的”

以上就是TCP数据传输的大致流程,虽然并不细致,但是足以描述TCP的工作原理,重点是TCP的流量控制原理,滑动窗口,拥塞窗口,ACK累计确认等知识点。

TCP/IP详解学习笔记(12)-TCP的超时与重传

超时重传是TCP协议保证数据可靠性的另一个重要机制,其原理是在发送某一个数据以后就开启一个计时器,在一定时间内如果没有得到发送的数据报的ACK报文,那么就重新发送数据,直到发送成功为止。

1.超时

超时时间的计算是超时的核心部分,TCP要求这个算法能大致估计出当前的网络状况,虽然这确实很困难。要求精确的原因有两个:(1)定时长久会造成网络利用率不高。(2)定时太短会造成多次重传,使得网络阻塞。所以,书中给出了一套经验公式,和其他的保证计时器准确的措施。

1.1.递推公式概说

最早的TCP曾经用了一个非常简单的公式来估计当前网络的状况,如下

R<-aR+(1-a)M

RTP=Rb

其中a是一个经验系数为0.1,b通常为2。注意,这是经验,没有推导过程,这个数值是可以被修改的。这个公式是说用旧的RTT(R)和新的RTT(M)综合到一起来考虑新的RTT(R)的大小。但是,我们又看到,这种估计在网络变化很大的情况下完全不能做出“灵敏的反应”(Jacoboson说的,不是偶说的,呵呵),于是就有下面的修正公式:

Err=M-A

A<-A+gErr

D<-D+h(|Err|-D)

RTO=A+4D

具体的解释请看书的228页,这个递推公式甚至把方差这种统计概念也使用了进来,使得偏差更加的小。而且,必须要指出的是,这两组公式更新,都是在数据成功传输的情况下才进行,在发生数据重新传输的情况下,并不使用上面的公式进行网络估计,理由很简单,因为程序已经不在正常状态下了,估计出来的数据也是没有意义的。

1.2.RTO的初始化

RTO的初始化是由公式决定的,例如最初的公式,初始的值应该是1。而修正公式,初始RTO应该是A+4D。

1.3.RTO的更新

当数据正常传输的情况下,我们就会用上面的公式来更新各个数据,并重开定时器,来保证下一个数据被顺利传输。要注意的是:重传的情况下,RTO不用上面的公式计算,而采用一种叫做“指数退避”的方式。例如:当RTO为1S的情况下,发生了数据重传,我们就用RTO=2S的定时器来重新传输数据,下一次用4S。一直增加到64S 为止。

1.4.估计器的初始化

在这里,SYN用的估计器初始化似乎和传输用的估计器不一样(我也没有把握)造我的理解,在修正公式中,SYN的情况下,A初始化为0,D初始化为3S。

而在得到传输第一个数据的ACK的时候,应该按照下面的公式进行初始化:

A=M+0.5

D=A/2

1.5.估计器的更新

和上面的讨论差不多,就是在正常情况下,用上面的公式计算,在重传的情况下,不更新估计器的各种参数。原因还是因为估计不准确。

1.6.Karn算法

这不算是一个算法,这应该是一个策略,说的就是更新RTO和估计器的值的时机选择问题,1.3.和1.5.所说得更新时机就是Karn算法。

1.7.计时器的使用

两句话:

1一个连接中,有且仅有一个测量定时器被使用。也就是说,如果TCP连续发出3组数据,只有一组数据会被测量。

2ACK数据报不会被测量,原因很简单,没有ACK的ACK回应可以供结束定时器测量。

2.重传

有了超时就要有重传,但是就算是重传也是有策略的,而不是将数据简单的发送。

2.1.重传时发送数据的大小

前面曾经提到过,数据在传输的时候不能只使用一个窗口协议,我们还需要有一个拥塞窗口来控制数据的流量,使得数据不会一下子都跑到网路中引起“拥塞”。也曾经提到过,拥塞窗口最初使用指数增长的速度来增加自身的窗口,直到发生超时重传,再进行一次微调。但是没有提到,如何进行微调,拥塞避免算法和慢启动门限就是为此而生。

TCPIP详解学习笔记,非常全

TCP/IP详解学习笔记(1)-基本概念 为什么会有TCP/IP协议 在世界上各地,各种各样的电脑运行着各自不同的操作系统为大家服务,这些电脑在表达同一种信息的时候所使用的方法是千差万别。就好像圣经中上帝打乱了各地人的口音,让他们无法合作一样。计算机使用者意识到,计算机只是单兵作战并不会发挥太大的作用。只有把它们联合起来,电脑才会发挥出它最大的潜力。于是人们就想方设法的用电线把电脑连接到了一起。 但是简单的连到一起是远远不够的,就好像语言不同的两个人互相见了面,完全不能交流信息。因而他们需要定义一些共通的东西来进行交流,TCP/IP 就是为此而生。TCP/IP不是一个协议,而是一个协议族的统称。里面包括了IP协议,IMCP协议,TCP协议,以及我们更加熟悉的http、ftp、pop3协议等等。电脑有了这些,就好像学会了外语一样,就可以和其他的计算机终端做自由的交流了。TCP/IP协议分层 提到协议分层,我们很容易联想到ISO-OSI的七层协议经典架构,但是TCP/IP协议族的结构则稍有不同。如图所示 TCP/IP协议族按照层次由上到下,层层包装。最上面的就是应用层了,这里面有http,ftp,等等我们熟悉的协议。而第二层则是传输层,著名的TCP和UDP协议就在这个层次(不要告诉我你没用过udp玩星际)。第三层是网络层,IP协议就在这里,它负责对数据加上IP地址和其他的数据(后面会讲到)以确定传输的目标。第四层是叫数据链路层,这个层次为待传送的数据加入一个以太网协议头,并进行CRC编码,为最后的数据传输做准备。再往下则是硬件层次了,负责网络的传输,这个层次的定义包括网线的制式,网卡的定义等等(这些我们就不用关心了,我们也不做网卡),所以有些书并不把这个层次放在tcp/ip协议族里面,因为它几乎和tcp/ip 协议的编写者没有任何的关系。发送协议的主机从上自下将数据按照协议封装,而接收数据的主机则按照协议从得到的数据包解开,最后拿到需要的数据。这种结构非常有栈的味道,所以某些文章也把tcp/ip协议族称为tcp/ip协议栈。 一些基本的常识 在学习协议之前,我们应该具备一些基本知识。 互联网地址(ip地址) 网络上每一个节点都必须有一个独立的Internet地址(也叫做IP地址)。现在,通常使用的IP地址是一个32bit的数字,也就是我们常说的IPv4 标准,这32bit的数字分成四组,也就是常见的255.255.255.255的样式。IPv4标准上,地址被分为五类,我们常用的是B 类地址。具体的分类请参考其他文档。需要注意的是IP地址是网络号+主机号的组合,这非常重要。 域名系统 域名系统是一个分布的数据库,它提供将主机名(就是网址啦)转换成IP地址的服务。 RFC RFC是什么?RFC就是tcp/ip协议的标准文档,在这里我们可以看到RFC那长长的定义列表,现在它一共有4000多个协议的定义,当然,我们所要学习的,也就是那么十几个协议而已。 端口号(port) 注意,这个号码是用在TCP,UDP上的一个逻辑号码,并不是一个硬件端口,我们平时说把某某端口封掉了,也只是在IP层次把带有这个号码的IP包给过滤掉了而已。 应用编程接口 现在常用的编程接口有socket和TLI。而前面的有时候也叫做“Berkeley socket”,可见Berkeley对于网络的发展有多大的贡献。TCP/IP详解学习笔记(2)-数据链路层 数据链路层有三个目的: ?为IP模块发送和接收IP数据报。 ?为ARP模块发送ARP请求和接收ARP应答。 ?为RARP发送RARP请求和接收RARP应答 ip大家都听说过。至于ARP和RARP,ARP叫做地址解析协议,是用IP地址换MAC地址的一种协议,而RARP则叫做逆地址

tcpip详解卷阅读笔记(4)TCP

https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html,/net/201201/116442.html 最后终于来到了大块头TCP协议,为了给应用层提供可靠的传输服务,tcp协议设计了各种机制以实现丢包、重发、乱序、链路传输错误等传输过程中可能出现的错误。 1. TCP协议概述 我们首先来看一下TCP协议的首部,它将给收发两端提供怎样的信息: 与UDP一样,TCP报头的前8个字节也是源和目的端的端口号。<源ip地址,源端口号,目的ip地址,目的端口号>(即一个socket pair)确定一条tcp连接。 序列号用来标识从TCP发端向TCP收端发送的数据字节流,它表示在这个报文段中的第一个数据字节。反过来,确认序列号是表示TCP发端期望从TCP收端收到的下一个字节(好像说得不是很清楚,后面再说)。 首部长度给出首部中32bit字的数目,跟IP首部一样,TCP最多有60字节的首部。 接下来是6个标志比特,它们中的多个可以被同时设置为1: URG:紧急指针有效,与后面的紧急指针结合起来 ACK:确认序号有效 PSH:接收方尽快将这个报文段交给应用层 RST:重建连接 SYN:同步序号用来发起一个连接 FIN:发端完成发送任务,将要关闭连接

检验和的计算方法和UDP中的检验和一样,也要加上伪首部,也要填充奇数字节,与UDP不同的是,TCP强制要求计算检验和,而UDP的检验和是可选的。 窗口大小表明接收端当前的接收能力,以字节为单位,16位窗口限制了最大值为65535字节,在选项字段中,有一个窗口刻度选项,允许这个值按比例放大。 紧急指针是一个正的偏移量,和序号中的值相加表示紧急指针最后一个字节的序号。 选项字段可以包括最长报文大小(MSS),这是最常见的可选字段。每个连接方通常都在通信的第一个报文段中指明这个选项,表明本端所能接收的最大长度的报文段;还有上面我们提到的窗口扩大选项以及时间戳选项,我们将在后面看到时间戳选项的作用。 这里摘录一段话来描述TCP协议:“TCP可以表述为一个没有选择确认或否认的滑动窗口协议。我们说TCP缺少选择确认是因为TCP首部中的确认序列号表示发方已经成功收到字节,但还不包含确认序号所指的字节。当前还无法对数据流中选定的部分进行确认。例如,如果1~1024字节已经成功收到,下一个报文段中包含序号从2049~3072的字节,收端并不能确认这个新的报文段。它所能做的就是发回一个确认序号为1025的ACK。它也无法对一个报文进行否认。例如,如果收到包含1025~2048字节的报文段,但它的检验和错,TCP收端所能做的就是发回一个确认序号为1025的ACK。”这段话也好很地解释了前面提到的确认序列号的问题。 2. 连接的建立与终止 接下来就是著名的tcp建立连接的三次握手了。用时间序列图来表示最清楚不过了:

TCPIP协议分析

TCP/IP协议分析及应用 在计算机网络的发展过程中,TCP/IP网络是迄今为止对人类社会影响最重要的一种网络。TCP和IP是两种网络通信协议,以这两种协议为核心协议的网络总称为TCP/IP网络。人们常说的国际互联网或因特网就是一种TCP/IP网络,大多数企业的内部网也是TCP/IP网络。 作为一名学习计算机的学生,我们一定要对TCP/IP协议进行深刻的解析。通过对协议的分析进一步了解网络上数据的传送方式和网络上出现的问题的解决方法。本实验就是对文件传输协议进行分析来确定FTP协议工作方式。 目的:通过访问FTP:202.207.112.32,向FTP服务器上传和下载文件。用抓包工作来捕捉数据在网络上的传送过程。为的方便数据包的分析,通过上传一个内容为全A的TXT文件,来更直观的分析文件传输的过程。 过程: 1.在本机上安装科莱抓包软件 2.对科莱进行进滤器的设置(arp、ftp、ftp ctrl、ftp data) 3.通过运行CMD窗口进行FTP的访问 4.用PUT和GET进行文件的上传与下载 5.对抓到的包进行详细的分析 CMD中的工作过程: C:\Documents and Settings\Administrator>ftp 202.207.112.32 Connected to 202.207.112.32. 220 Serv-U FTP Server v5.1 for WinSock ready... User (202.207.112.32:(none)): anonymous //通过匿名方式访问 331 User name okay, please send complete E-mail address as password. Password: 230 User logged in, proceed. ftp> cd 学生作业上传区/暂存文件夹 250 Directory changed to /学生作业上传区/暂存文件夹 ftp> put d:\aaa123.txt //上传aaa123.txt文件 200 PORT Command successful. 150 Opening ASCII mode data connection for aaa123.txt.

tcp,ip详解卷1,协议,下载

竭诚为您提供优质文档/双击可除tcp,ip详解卷1,协议,下载 篇一:tcp_ip协议详解 tcp/ip协议详解 这部分简要介绍一下tcp/ip的内部结构,为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。tcp/ip协议组之所以流行,部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议(例如t1和x.25、以太网以及Rs-232串行接口)之上。确切地说,tcp/ip协议是一组包括tcp协议和ip协议,udp (userdatagramprotocol)协议、icmp (internetcontrolmessageprotocol)协议和其他一些协议的协议组。 tcp/ip整体构架概述 tcp/ip协议并不完全符合osi的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。而tcp/ip通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的

下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为:应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(smtp)、文件传输协议(Ftp)、网络远程访问协议(telnet)等。 传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(tcp)、用户数据报协议(udp)等,tcp和udp给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。 互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(ip)。 网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如ethernet、serialline等)来传送数据。 tcp/ip中的协议 以下简单介绍tcp/ip中的协议都具备什么样的功能,都是如何工作的: 1.ip 网际协议ip是tcp/ip的心脏,也是网络层中最重要的协议。 ip层接收由更低层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包,并把该数据包发送到更高层---tcp或udp层;相反,ip层也把从tcp或udp层接收来的数据包传

tcp-ip协议详细讲解

TCP/IP协议详解 这部分简要介绍一下TCP/IP的部结构,为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。TCP/IP协议组之所以流行,部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议(例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口)之上。确切地说,TCP/IP协议是一组包括TCP协议和IP协议,UDP(User Datagram Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol)协议和其他一些协议的协议组。 TCP/IP整体构架概述 TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为: 应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。 传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。 互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。 网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据。 TCP/IP中的协议 以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能,都是如何工作的: 1. IP 网际协议IP是TCP/IP的心脏,也是网络层中最重要的协议。 IP层接收由更低层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包,并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层;相反,IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包是不可靠的,因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址(源地址)和接收它的主机的地址(目的地址)。 高层的TCP和UDP服务在接收数据包时,通常假设包中的源地址是有效的。也可以这样说,IP地址形成了许多服务的认证基础,这些服务相信数据包是从一

TCPIP协议详解-配置选项

附录E 配置选项 我们已经看到了许多冠以“依赖于具体配置”的T C P/I P特征。典型的例子包括是否使能U D P的检验和(11 .3节),具有同样的网络号但不同的子网号的目的I P地址是本地的还是非本地的(1 8.4节)以及是否转发直接的广播(1 2.3节)。实际上,一个特定的T C P/I P实现的许多操作特征都可以被系统管理员修改。 这个附录列举了本书中用到的一些不同的T C P/I P实现可以配置的选项。就像你可能想到的,每个厂商都提供了与其他实现不同的方案。不过,这个附录给出的是不同的实现可以修改的参数类型。一些与实现联系紧密的选项,如内存缓存池的低水平线,没有描述。 这些描述的变量只用于报告的目的。在不同的实现版本中,它们的名字、默认值、或含义都可以改变。所以你必须检查你的厂商的文档(或向他们要更充分的文档)来 了解这些变量实际使用的单词。 这个附录没有覆盖每次系统引导时发生的初始化工作:对每个网络接口使用i f c o n f i g 进行初始化(设置I P地址、子网掩码等等)、往路由表中输入静态路由等等。这个附录集中描述了影响T C P/I P操作的那些配置选项。 E.1 BSD/386 版本1.0 这个系统是自从4 .2B S D以来使用的“经典”B S D配置的一个例子。因为源代码是和系统一起发布的,所以管理员可以指明配置选项,内核也可重编译。存在两种类型的选项:在内核配置文件中定义的常量(参见c o n f i g( 8)手册)和在不同的C源文件中的变量初始化。大胆而又经验丰富的管理员也可以使用排错工具修改正在运行的内核或者内核的磁盘映像中这些变量的值,以避免重新构造内核。 下面列出的是在内核配置文件中可以修改的常量。 IPFORWARDING 这个常量的值初始化内核变量i p f o r w a r d i n g。如果值为0(默认),就不转发I P数据报。如果是1,就总是使能转发功能。 GATEWAY 如果定义了这个常量,就使得I P F O R WA R D I N G的值被置为1。另外,定义这个常量还使得特定的系统表格(A R P快速缓存表和路由表)更大。 SUBNETSARELOCAL 这个常量的值初始化内核变量s u b n e t s a r e l o c a l。如果值为1(默认),一个和发送主 I P地址被认为是本地的。如果是0,只有在同一个子

基于tcp的modbus详解

开放型MODBUS-TCP规范(中文版)开放型Modbus/TCP规范 修订版1.0,1999年3月29日

目录 目录 (2) 1.该规范的发展概况 (3) 2.概述 (3) 2.1面向连接.3 2.2数据编码4 2.3参考编号的解释 (4) 2.4隐含长度基本原则 (5) 3.一致性等级概述 (5) 3.1类型0 (5) 3.2类型1 (5) 3.3类型2 (6) 3.4机器/厂家/网络的特殊功能 (7) 4.协议结构 (7) 5.一致性等级的协议参考值 (8) 5.1类型0指令详述 (9) 5.1.1读乘法寄存器(FC3) (9) 5.1.2写乘法寄存器(FC16) (9) 5.2类型1指令详述 (10) 5.2.1读线圈(FC1) (10) 5.2.2读离散输入(FC2) (10) 5.2.3读输入寄存器(FC4) (11) 5.2.4写线圈(FC5) (11) 5.2.5写单一寄存器(FC6) (12) 5.2.6读异常状态字(FC7) (12) 5.3类型2指令详述 (13) 5.3.1强制多点线圈(FC15) (13) 5.3.2读一般参考值(FC20) (14) 5.3.3写一般参考值(FC21) (15) 5.3.4掩模写寄存器(FC22) (16) 5.3.5读/写寄存器(FC23) (16) 5.3.6读FIFO队列(FC24) (17) 6.异常代码 (17) 附录 (19) A.客户机和服务器应用指导 (19) A.1客户机设计 (19) A.2服务器设计 (20) A.2.1多线程服务器20 A.2.2单线程服务器 (21) A.3必需的及期望的性能.22 B.非指令数据的编码 (23) B.1指令字中的比特数 (23)

TCPIP基础知识分析

OSI模型包含许多被分割成层的组件。在网络数据通信的过程中,每一层完成一个特定的任务。当传输数据的时候,每一层接收到上面层格式化后的数据,对数据进行操作,然后把它传给下面的层。当接收数据的时候,每一层接收到下面层传过来的数据,对数据进行解包,然后把它传给上一层。

虚电路结构增强了OSI模型每一层的模块性;实现每一层的软件可以被栈的开发人员和工作站的管理人员移走、替代和更新而是影响它上面和下面的层。这允许灵活地改变网络类型和更新层来处理错误和增加新特性。每一层都利用其上层和下层的服务来维持它和远地主机上对应层的虚电路。

第二课 TCP/IP协议 一.Internet的现状 1. TCP/IP的发展过程及组织 ISOC(Internet Society) 应用软件 IAB IETF IANA IRTF 2.说明TCP/IP的重要性 连接不同系统的技术 开放系统,可通过Request for comments开发自己的TCP/IP解法 与Internet连接:节省资金 提供强有力的WAN连接:可路由,为广域网设计的 二.TCP/IP协议族 1.TCP/IP协议族 英文全称:Transmission Control Protocol/Internet Protocol 中文全称:传输控制协议/互联网协议 TCP/IP实际上是一族协议,不是单一的协议,详见【附图一】 ◇ARP(Address Resolution Protocol):地址解析协议 ◇RARP(Reverse Address Resolution Protocol):逆向地址解析协议 如果一台IP机器不带磁盘,启动时无法知道其IP地址。但它知道它的MAC地址。RARP协议是丢失灵魂者的精神病分析家。它发出一个分组,其中包括其MAC地址,要求回答这一MAC地址的IP地址。一个称为RARP服务器的特定机器作出响应并回答。至此,这一身份危机就获得解决。像一位优秀的分析家一样RARP使用已知信息,即机器的MAC地址,求得其IP地址完成机器ID的确定。 ◇ICMP(Internet Control Message Protocol):Internet控制信息协议 ◇IGMP(Internet Group Management Protocol):Internet组管理协议

tcp协议之基础知识

TCP/IP协议(传输控制协议/网间协议) TCP/IP 协议集确立了Internet 的技术基础。TCP/IP 的发展始于美国DOD (国防部)方案。IAB (Internet 架构委员会)的下属工作组IETF (Internet 工程任务组)研发了其中多数协议。IAB 最初由美国政府发起,如今转变为公开而自治的机构。IAB 协同研究和开发TCP/IP 协议集的底层结构,并引导着Internet 的发展。TCP/IP 协议集记录在请求注解(RFC)文件中,RFC 文件均由IETF 委员会起草、讨论、传阅及核准。所有这些文件都是公开且免费的,且能在IETF 网站上列出的参考文献中找到。 TCP/IP 协议覆盖了OSI 网络结构七层模型中的六层,并支持从交换(第二层)诸如多协议标记交换,到应用程序诸如邮件服务方面的功能。TCP/IP 的核心功能是寻址和路由选择(网络层的IP/IPV6 )以及传输控制(传输层的TCP、UDP)。 IP (网际协议) 在网络通信中,网络组件的寻址对信息的路由选择和传输来说是相当关键的。相同网络中的两台机器间的消息传输有各自的技术协定。LAN 是通过提供6字节的唯一标识符(“MAC”地址)在机器间发送消息的。SNA 网络中的每台机器都有一个逻辑单元及与其相应的网络地址。DECNET、AppleTalk 和Novell IPX 均有一个用来分配编号到各个本地网和工作站的配置。 除了本地或特定提供商的网络地址,IP 为世界范围内的各个网络设备都分配了一个唯一编号,即IP 地址。IPV4 的IP 地址为4字节,按照惯例,将每个字节转化成十进制(0-255)并以点分隔各字节。IPV6 的IP 地址已经增加到16字节。关于IP 和IPV6 协议的详细说明,在相关文件中再另作介绍。 TCP (传输控制协议) 通过序列化应答和必要时重发数据包,TCP 为应用程序提供了可靠的传输流和虚拟连接服务。TCP 主要提供数据流转送,可靠传输,有效流控制,全双工操作和多路传输技术。可查阅TCP 部分获取更多详细资料。 在下面的TCP/IP 协议表格中,我们根据协议功能和其在OSI 七层网络通信参考模型的映射关系将其全部列出。然而,TCP/IP 并不完全遵循OSI 模型,例如:大多数TCP/IP 应用程序是直接在传输层协议TCP 和UDP 上运行,而不涉及其中的表示层和会话层。 ************************************ *********************88 **************************8 TCP/IP协议详解 悬赏分:30 - 解决时间:2007-8-29 23:29 提问者:4252002 - 试用期一级最佳答案 这部分简要介绍一下TCP/IP的内部结构,为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。TCP/IP

详解TCPIP协议的含义和参数

详解TCP/IP协议的含义和参数最重要的概念是IP地址,它是32位地址,采用如下的形式: nnn.nnn.nnn.nnn 其中每个nnn为8位,范围为0~255。通常互连网上的每台机器的地址都是唯一的。这相当于身份证号码,但这号码不易记忆,后来就出现了域名的概念,它与IP地址唯一对应,实际就是网络世界的门牌号码。如网事网络:域名:https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html, IP地址:210.77.43.3 域名的申请是有专门的管理机关负责的。常用的定级域名有行业与地区两种,以下为常见的域名: 地区: .cn中国; .hk香港; .uk英国; .tw台湾; .au澳大利亚; .jp日本; .ru俄罗斯; .fr法国 行业: .com公司;

.gov政府; .net网络; .edu教育; .mil军事; .org非赢利组织 TCP/IP协议中的三个参数 TCP/IP(TransmiteControlProtocol传输控制协议/InternetProtocol网际协议)已成为计算机网络的一套工业标准协议。Internet网之所以能将广阔范围内各种各样网络系统的计算机互联起来,主要是因为应用了“统一天下”的TCP/IP协议。在应用TCP/IP协议的网络环境中,为了唯一地确定一台主机的位置,必须为TCP/IP协议指定三个参数,即IP地址、子网掩码和网关地址。 IP地址 IP地址实际上是采用IP网间网层通过上层软件完成“统一”网络物理地址的技巧,这种技巧使用统一的地址格式,在统一管理下分配给主机。Internet 网上不同的主机有不同的IP地址,每个主机的IP地址都是由32比特,即4个字节组成的。为了便于用户阅读和理解,通常采用“点分十进制表示技巧”表示,每个字节为一部分,中间用点号分隔开来。如210.77.43.3就是网事网络WEB服务器的IP地址。每个IP地址又可分为两部分。网络号表示网络规模的大小,主机号表示网络中主机的地址编号。按照网络规模的大小,IP地址可以分为A、B、C、D、E五类,其中A、B、C类是三种主要的类型地址,D类专供多目传送用的多目地址,E类用于扩展备用地址。A、B、C三类IP地址有效范围如下表: 类别 网络号 主机号 A

tcpip详解卷一笔记

1.链路层:以太网,SLIP:串行线路IP,PPP:点对点协议 2.最大传输单元MTU, 路径MTU 3.路径MTU:两台通信主机路径中的最小M T U。它被称作路径M T U。 4.IP路由选择:主机从不把数据报从一个接口转发到另一个接口,而路由器则要转发数据 报。内含路由器功能的主机应该从不转发数据报,除非它被设置成那样。 5.子网寻址, 子网掩码 6.ARP, RARP,ARP高速缓存 ARP:从逻辑I n t e r n e t地址到对应的物理硬件地址需要进行翻译。这就是A R P的功能。 RARP:R A R P协议是许多无盘系统在引导时用来获取I P地址的。R A R P分组格式基本上与A R P分组一致。一个R A R P请求在网络上进行广播,它在分组中标明发送端的硬件地址,以请求相应I P地址的响应。应答通常是单播传送的。 7.ARP代理:如果A R P请求是从一个网络的主机发往另一个网络上的主机,那么连接这 两个网络的路由器就可以回答该请求,这个过程称作委托A R P或A R P代理(Proxy ARP)。 8.ICMP, Ping 9.IP选路:路由表 1) 搜索匹配的主机地址; 2) 搜索匹配的网络地址; 3) 搜索默认表项(默认表项一般在路由表中被指定为一个网络表项,其网络号为 0)。 对于一个给定的路由器,可以打印出五种不同的标志(f l a g): U 该路由可以使用。 G 该路由是到一个网关(路由器)。如果没有设置该标志,说明目的地是直接相连

的。 H 该路由是到一个主机,也就是说,目的地址是一个完整的主机地址。如果没有 设置该标志,说明该路由是到一个网络,而目的地址是一个网络地址:一个网络号, 或者网 络号与子网号的组合。 D 该路由是由重定向报文创建的(9 . 5节)。 M 该路由已被重定向报文修改(9 . 5节)。 当分组被发往一个间接路由时,I P地址指明的是最终的目的地,但是链路层地址指明的是网关(即下一站路由器) 10.RIP:选路信息协议 动态选路协议,用于路由器之间。 11.OSPF:开放路径最短优先 逐步取代RIP 12.IGP:内部网关协议 RIP,OSPF都属于IGP的一种 13.EGP:外部网关协议 EGP(不同于上面这个定义,是具体协议的一种),BGP都属于EGP的一种 14.CIDR:无类型域间选路 一个防止Internet路由表膨胀的方法。 C I D R的基本观点是采用一种分配多个I P地址的方式,使其能够将路由表中的许多表项 总和( s u m m a r i z a t i o n )成更少的数目 15.广播和多播:仅用于UDP 16.IGMP:Internet组管理协议 用于支持主机和路由器进行多播的协议。它让一个物理网络上的所有系统知道主机当前所在的多播组。 17.DNS、TFTP、BOOTP、FTP、SMTP、SNMP、NFS 18.TCP:连接的建立与终止, MSS(最大报文段长度), 半关闭,半打开, 状态变迁, 平静时间, 同时打开, 同时关闭, 经受时延的确认 a)Nagle算法, 窗口大小, 超时与重传, RTT, 慢启动(增加拥塞窗口), 拥塞避免算法 b)指数退避, 快速重传与快速恢复算法, 保活定时, 长肥管道, PAWS c)SYN逻辑上占用一个字节序号空间

TCP协议详解

TCP协议详解 为什么会有TCP/IP协议 在世界上各地,各种各样的电脑运行着各自不同的操作系统为大家服务,这些电脑在表达同一种信息的时候所使用的方法是千差万别。就好像圣经中上帝打乱了各地人的口音,让他们无法合作一样。计算机使用者意识到,计算机只是单兵作战并不会发挥太大的作用。只有把它们联合起来,电脑才会发挥出它最大的潜力。于是人们就想方设法的用电线把电脑连接到了一起。 但是简单的连到一起是远远不够的,就好像语言不同的两个人互相见了面,完全不能交流信息。因而他们需要定义一些共通的东西来进行交流,TCP/IP就是为此而生。TCP/IP不是一个协议,而是一个协议族的统称。里面包括了IP协议,IMCP协议,TCP协议,以及我们更加熟悉的http、ftp、pop3协议等等。电脑有了这些,就好像学会了外语一样,就可以和其他的计算机终端做自由的交流了。 TCP/IP协议分层 ![TCP分层 2.jpg](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/2964446-94da7e7442050d15.jpg?i mageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240) TCP/IP协议族按照层次由上到下,层层包装。 应用层: 向用户提供一组常用的应用程序,比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。

TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。 传输层: 提供应用程序间的通信。其功能包括:一、格式化信息流;二、提供可靠传输。为实现后者,传输层协议规定接收端必须发回确认,并且假如分组丢失,必须重新发送。 网络层: 负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。 一、处理来自传输层的分组发送请求,收到请求后,将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往信宿机的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。 二、处理输入数据报:首先检查其合法性,然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机,则去掉报头,将剩下部分交给适当的传输协议;假如该数据报尚未到达信宿,则转发该数据报。 三、处理路径、流控、拥塞等问题。 网络接口层: 这是TCP/IP软件的最低层,负责接收IP数据报并通过网络发送之,或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。 IP 是无连接的 IP 用于计算机之间的通信。 IP 是无连接的通信协议。它不会占用两个正在通信的计算机之间的通信线路。这样,IP 就降低了对网络线路的需求。每条线可以同时满足许多不同的计算机之间的通信需要。 通过IP,消息(或者其他数据)被分割为小的独立的包,并通过因特网在计算机之间传送。 IP 负责将每个包路由至它的目的地。 IP地址 每个计算机必须有一个IP 地址才能够连入因特网。 每个IP 包必须有一个地址才能够发送到另一台计算机。

TCPIP详解-卷一-协议-14.4一个简单的例子.

14.4一个简单的例子 让我们从一个简单的例子来了解一个名字解析器与一个名字服务器之间的通信过程。在sun 主机上运行Telnet 客户程序远程登录到gemini 主机上,并连接daytime 服务器: 在这个例子中,我们引导sun 主机(运行Telnet 客户程序)上的名字解析器来使用位于https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html, (140.252.1.54)的名字服务器。图14-9显示了这三个系统的排列情况。和以前提到的一样,名字解析器是客户程序的一部分,并且在Telnet 客户程序与daytime 服务器建立TCP 连接之前,名字解析器就能通过名字服务器获取IP 地址。在这个图中,省略了sun 主机与140.252.1以太网的连接实际上是一个SLIP 连接的细节(参见封2的插图),因为它不影响我们的讨论。通过在SLIP 链路上运行tcpdump 程序来了解名字解析器与名字服务器之间的分组交换。 图14-9用于简单DNS 例子的系统 sun 主机上的文件/etc/resolv.conf将告诉名字解析器作什么: sun%cat/etc/resolv.confnameserver140.252.1.54doma https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html, 第1行给出名字服务器—主机https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html, 的IP 地址。最多可说明3个名字服务器行来提供足够的后备以防名字服务器故障或不可达。域名行说明默认域名。如果要查找的域名不是一个完全合格的域名(没有以句点结束),那末默认的域 名https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html, 将加到待查名后。 图14-10显示了名字解析器与名字服务器之间的分组交换。

图14-10向名字服务器查询主机名https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html, 的输出 让tcpdump 程序不再显示每个IP 数据报的源地址和目的地址。相反,它显示客户 (resolver )的IP 地址140.252.1.29和名字服务器的IP 地址140.252.1.54。客户的临时端口号为1447,而名字服务器则使用熟知端口53。如果让tcpdump 程序显示名字而不是IP 地址,它可能会和同一个名字服务器联系(作指示查询),以致产生混乱的输出结果。 第1行中冒号后的字段(1+)表示标识字段为1,加号“+”表示RD 标志(期望递归)为1。默认情况下,名字解析器要求递归查询方式。 下一个字段为A? ,表示查询类型为A (我们需要一个IP 地址),该问号指明它是一个查询 (不是一个响应)。待查名字显示在后面:https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html,. 。名字解析器在待查名字后加上句点号指明它是一个绝对字段名。 在UDP 数据报中的用户数据长度显示为37字节:12字节为固定长度的报文首部(图143);21字节为查询名字(图14-6),以及用于查询类型和查询类的4个字节。在DNS 报文中无需填充数据。 tcpdump 程序的第2行显示的是从名字服务器发回的响应。1*是标识字段,星号表示设置 AA 标志(授权回答)(该服务器是https://www.wendangku.net/doc/2218720289.html, 域的主域名服务器,其回答在该域内是可相信的。)输出结果2/0/0表示在响应报文中最后3个变长字段的资源记录数:回答RR 数为2,授权RR 和附加信息RR 数均为0。tcpdump 仅显示第一个回答,回答类型为A (IP 地址),值为 140.252.1.11。

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竭诚为您提供优质文档/双击可除 tcpip协议详解,pdf 篇一:tcpip详解-卷一-协议-3.11小结 3.11小结 本章开始描述了ip首部的格式,并简要讨论了首部中的各个字段。我们还介绍了ip路由选择,并指出主机的路由选择可以非常简单:如果目的主机在直接相连的网络上,那么就把数据报直接传给目的主机,否则传给默认路由器。 在进行路由选择决策时,主机和路由器都使用路由表。在表中有三种类型的路由:特定主机型、特定网络型和默认路由型。路由表中的表目具有一定的优先级。在选择路由时,主机路由优先于网络路由,最后在没有其他可选路由存在时才选择默认路由。 ip路由选择是通过逐跳来实现的。数据报在各站的传输过程中目的ip地址始终不变,但是封装和目的链路层地址在每一站都可以改变。大多数的主机和许多路由器对于非本地网络的数据报都使用默认的下一站路由器。a类和b类地址一般都要进行子网划分。用于子网号的比特数通过子网掩码来指定。我们为此举了一个实例来详细说明,即作者所在

的子网,并介绍了变长子网的概念。子网的划分缩小了internet路由表的规模,因为许多网络经常可以通过单个表目就可以访问了。接口和网络的有关信息通过ifconfig和netstat命令可以获得,包括接口的ip地址、子网掩码、广播地址以及mtu等。 在本章的最后,我们对internet协议族潜在的改进建议—下一代ip进行了讨论。 习题 3.1环回地址必须是127.0.0.1吗? 3.2在图3-6中指出有两个网络接口的路由器。 3.3子网号为16bit的a类地址与子网号为8bit的b类地址的子网掩码有什么不同? 3.4阅读RFc1219[tsuchiya1991],学习分配子网号和主机号的有关推荐技术。 3.5子网掩码255.255.0.255是否对a类地址有效? 3.6你认为为什么3.9小节中打印出来的环回接口的mtu要设置为1536? 3.7tcp/ip协议族是基于一种数据报的网络技术,即ip 层,其他的协议族则基于面向连接的网络技术。阅读文献[clark1988],找出数据报网络层提供的三个优点。 篇二:tcpip等协议报文格式 tcp/ip等协议报文格式

TCPIP协议简要论文及分析

TCP/IP协议简要分析 摘要 一、绪论 在网络应用日益普遍ARMTCP/IP协议的今天,越来越多的嵌入式设备实现Internet 网络化。TCP/IP协议是一种目前被广泛采用的网络协议。嵌入式Internet的技术核心是在嵌入式系统中部分或完整地实现TCP/IP协议。由于TCP/IP协议比较复杂,而目前ARMTCP/IP协议嵌入式系统中大量应用低速处理器,受内存和速度限制,有必要将TCP/IP 协议简化。 嵌入式TCP/IP协议一般实现:ARP/RARP、、IP、ICMP、TCP、UDP、HTTP、SMTP、FTP、TELNET等协议 工业控制ARMTCP/IP协议领域传输层采用TCP协议、不用UDP协议,是考虑到实时监控系统中传输量并不大,而可靠性要求较高。TCP协议是面向连接的、端对端的可靠ARMTCP/IP协议通信协议。它采用了许多机制来保证可靠传输,应用于嵌入式系统显得过于ARMTCP/IP协议复杂。 TCP/IP是一个四层的分层体系结构。高层为传输控制协议,它负责聚集信息或把文件拆分成更小的包。这些包通过网络传送到接收端的TCP层,接收端的TCP层把包还原为原始文件。低层是网际协议,它处理每个包的地址部分,使这些包正确的到达目的地。网络上的网关计算机根据信息的地址来进行路由选择。即使来自同一文件的分包路由也有可能不同,但最后会在目的地汇合。TCP/IP使用客户端/服务器模式进行通信。TCP/IP通信是点对点的,意思是通信是网络中的一台主机与另一台主机之间的。TCP/IP与上层应用程序之间可以说是“没有国籍的”,因为每个客户请求都被看做是与上一个请求无关的。正是它们之间的“无国籍的”释放了网络路径,才是每个人都可以连续不断的使用网络。许多用户熟悉使用TCP/IP协议的高层应用协议。包括万维网的超文本传输协议(HTTP),文件传输协议(FTP),远程网络访问协议(Telnet)和简单邮件传输协议(SMTP)。这些协议通常和TCP/IP协议打包在一起。使用模拟电话调制解调器连接网络的个人电脑通常是使用串行线路接口协议(SLIP)和点对点协议(P2P)。这些协议压缩IP包后通过拨号电话线发送到对方的调制解调器中。与TCP/IP协议相关的协议还包括用户数据报协议(UDP),它代替TCP/IP协议来达到特殊的目的。其他协议是网络主机用来交换路由信息的,包括Internet控制信息协议(ICMP),内部网关协议(IGP),外部网关协议(EGP),边界网关协议(BGP)。 关键字: TCP IP Internet

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tcpip协议详解,pdf 篇一:tcpip详解-卷一-协议-3.11小结 3.11小结 本章开始描述了ip首部的格式,并简要讨论了首部中 的各个字段。我们还介绍了ip路由选择,并指出主机的路 由选择可以非常简单:如果目的主机在直接相连的网络上, 那么就把数据报直接传给目的主机,否则传给默认路由器。 在进行路由选择决策时,主机和路由器都使用路由表。 在表中有三种类型的路由:特定主机型、特定网络型和默认 路由型。路由表中的表目具有一定的优先级。在选择路由时,主机路由优先于网络路由,最后在没有其他可选路由存在时 才选择默认路由。 ip路由选择是通过逐跳来实现的。数据报在各站的传输过程中目的ip地址始终不变,但是封装和目的链路层地址 在每一站都可以改变。大多数的主机和许多路由器对于非本 地网络的数据报都使用默认的下一站路由器。a类和b类地址一般都要进行子网划分。用于子网号的比特数通过子网掩 码来指定。我们为此举了一个实例来详细说明,即作者所在 的子网,并介绍了变长子网的概念。子网的划分缩小了

internet 路由表的规模,因为许多网络经常可以通过单个表 月就可以访问了。接口和网络的有关信息通过ifconfig 和netstat命令可以获得,包括接口的ip地址、子网掩码、广播地址以及mtu等。 在本章的最后,我们对internet 协议族潜在的改进建 议一下一代ip进行了讨论。 习题 3.1环回地址必须是127.0.0.1 吗? 3.2在图3-6中指出有两个网络接口的路由器。 3.3子网号为16bit的a类地址与子网号为8bit的b类 地址的子网掩码有什么不同? 3.4阅读RFc1219[tsuchiya1991],学习分配子网号和 主机号的有关推荐技术。 3.5子网掩码255.255.0.255 是否对a类地址有效? 3.6你认为为什么3.9小节中打印出来的环回接口的 mtu要设置为1536? 3.7tcp/ip 协议族是基于一种数据报的网络技术,即ip 层,其他的协议族则基于面向连接的网络技术。阅读 文献[clark1988],找出数据报网络层提供的三个优点。 篇二:tcpip等协议报文格式 tcp/ip 等协议报文格式

计算机网络基础--TCPip模型详解

TCP/IP模型的详解 一,概述 TCP/IP参考模型是一个抽象的分层模型,这个模型中,所有的TCP/IP系列网络协议都被归类到4个抽象的”层”中。每一抽象层建立在低一层提供的服务上,并且为高一层提供服务。 完成一些特定的任务需要众多的协议协同工作,这些协议分布在参考模型的不同层中的,因此有时称它们为一个协议栈。 TCP/IP参考模型为TCP/IP协议(或称为TCP/IP协议栈,或互联网协议系列。)订身制作。其中IP协议只关心如何使得数据能够跨越本地网络边界的问题,而不关心如何利用传输媒体,数据如何传输。整个TCP/IP协议栈则负责解决数据如何通过许许多多个点对点通路(一个点对点通路,也称为一”跳”, 1 hop)顺利传输,由此不同的网络成员能够在许多”跳”的基础上建立相互的数据通路。 如想分析更普遍的网络通信问题,ISO的OSI模型也能起更好的帮助作用。 因特网协议组是一组实现支持因特网和大多数商业网络运行的协议栈的网络传输协议。它有时也被称为TCP/IP协议组,这个名称来源于其中两个最重要的协议:传输控制协议(TCP)和因特网协议(IP),它们也是最先定义的两个协议。 同许多其它协议一样网络传输协议也可以看作一个多层组合,每层解决数据传输中的一组问题并且向使用这些低层服务的高层提供定义好的服务。高层逻辑上与用户更为接近,所处理数据更为抽象,它们依赖于低层将数据转换成最终能够进行物理控制的形式。 网络传输协议能够大致匹配到一些厂商喜欢使用的固定7层的OSI模型。然而并不是所有这些层能够很好地与基于ip的网络对应(根据应用的设计和支持网络的不同它们确实是涉及到不同的层)并且一些人认为试图将因特网协以组对应到OSI会带来混淆而不是有所帮助。 二,分层 TCP/IP参考模型分为四层:应用层(Application Layer)、传输层(Transport Layer)、网络层(Internet Layer)、链路层(Link Layer)。 TCP/IP分层协议OSI 分层 应用层FTP,SMTP,Telnet,DNS,SNMP 7 传输层TCP,UDP 4 网络层IP, ICMP,(RIP, OSPF),ARP, RARP 3 链路层Ethernet,Token Bus,Token Ring,FDDI,WLAN 2,1 1,应用层

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