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一、TCP/IP的標(biāo)準(zhǔn)化

1、TCP/IP的含義

一般來(lái)說，TCP/IP是利用IP進(jìn)行通信時(shí)所必須用到的協(xié)議群的統(tǒng)稱。

具體點(diǎn)，IP或ICMP、TCP或UDP、TELENT或FTP、以及HTTP等都屬于TCP/IP協(xié)議，而TCP/IP一詞泛指這些協(xié)議，有時(shí)稱它們?yōu)門CP/IP為網(wǎng)際協(xié)議族/TCP/IP協(xié)議族

如下圖所示：

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2、標(biāo)準(zhǔn)化的精髓

特性：開放性、注重實(shí)用性（被標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議能否被實(shí)際運(yùn)用）

TCP/IP協(xié)議由IETF（國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）討論制定；即將協(xié)議的大致規(guī)范定下來(lái)，然后進(jìn)行通信試驗(yàn)，及時(shí)修訂

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3、規(guī)范——RFC

RFC：request for comment，即征求意見表；那些需要標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議，會(huì)被計(jì)入RFC并在互聯(lián)網(wǎng)上公布；RFC不僅包含協(xié)議規(guī)范內(nèi)容，還包括協(xié)議實(shí)現(xiàn)和運(yùn)用的相關(guān)信息，以及實(shí)驗(yàn)方面的信息

RFC通過編號(hào)組織每個(gè)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化請(qǐng)求；其編碼是既定的，一旦成為某個(gè)RFC的內(nèi)容，就不能再對(duì)其進(jìn)行修改；若要修改已有某個(gè)協(xié)議內(nèi)容，則需要重新發(fā)行一個(gè)新的RFC文檔，同時(shí)，老的RFC文檔作廢

新的RFC文檔會(huì)明確規(guī)定是擴(kuò)展了哪個(gè)已有RFC以及要作廢哪個(gè)已有RFC

基于每次修改RFC時(shí)都會(huì)產(chǎn)生新的RFC編號(hào)太麻煩，為此，采用了STD（standard）方式管理編號(hào)，其作用是：用來(lái)記錄哪個(gè)編號(hào)制定哪個(gè)協(xié)議

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4、TCP/IP的標(biāo)準(zhǔn)化流程

TCP/IP的標(biāo)準(zhǔn)化流程大概分為以下幾個(gè)階段：

①.互聯(lián)網(wǎng)草案階段：從提出開始不斷進(jìn)行討論實(shí)驗(yàn)，有了一定成熟度，覺得實(shí)際可行，認(rèn)為其可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，可進(jìn)入下一階段

②.提議標(biāo)準(zhǔn)階段：計(jì)入RFC，開始進(jìn)入眾多設(shè)備廠商生產(chǎn)環(huán)節(jié)，投入試驗(yàn)使用，一般為6個(gè)月，當(dāng)所有參與協(xié)議的人覺得其“實(shí)用性強(qiáng)，不存在太多問題”，則進(jìn)入下一階段

③.草案標(biāo)準(zhǔn)階段：一般為期4個(gè)月，在經(jīng)過不斷的使用和討論改進(jìn)后，被大眾所使用接受，那么這個(gè)草案標(biāo)準(zhǔn)就進(jìn)入下一個(gè)階段

④.標(biāo)準(zhǔn)階段：到這個(gè)階段，意味著該標(biāo)準(zhǔn)已廣泛被使用且具有很強(qiáng)的實(shí)用性

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5、RFC獲取方法

①.網(wǎng)址：http://www.rfc-editor.org/rfc/

? ? ? ? ftp://ftp.rfc-editor.org/in-notes/

這兩個(gè)網(wǎng)址保存著所有的RFC文件，網(wǎng)站中有一個(gè)名為rfc-index.txt的文件，包含所有RFC概覽；RFC網(wǎng)站除了發(fā)布RFC相關(guān)信息，還提供RFC檢索功能

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②.STD或FYI以及ID獲取地址

關(guān)于STD、FYI、ID也可以從以下網(wǎng)站獲取，其概覽一分別記錄在std-index.txt、fyi-index.txt等文件中

STD獲取地址：http://www.rfc-edctor.org/in-notes/std/

FYI獲取地址：http://www.rfc-edctor.org/in-notes/fyi/

ID獲取地址：http://www.rfc-edctor.org/Internet-drafts/

JPNIC的ftp服務(wù)器中的目錄:

STD獲取網(wǎng)址：ftp://ftp.nic.ad.jp/rfc/std/

FYI獲取網(wǎng)址：ftp://ftp.nic.ad.jp/rfc/fyi/

ID獲取網(wǎng)址：ftp://ftp.nic.ad.jp/internet-drafts/

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二、互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)

1、互聯(lián)網(wǎng)定義

互聯(lián)網(wǎng)，英文單詞為Internet；Internet指的是將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接使其構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)，所以Internet本意為網(wǎng)際網(wǎng)

“互聯(lián)網(wǎng)”是指由ARPANET發(fā)展而來(lái)、互聯(lián)全世界的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；互聯(lián)全世界的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在“互聯(lián)網(wǎng)”對(duì)應(yīng)的英文單詞為“The Internet”

與Internet對(duì)應(yīng)的另一種網(wǎng)絡(luò)叫做intranet，該網(wǎng)絡(luò)指使用Internet技術(shù)將企業(yè)內(nèi)部組織機(jī)構(gòu)連接起來(lái)形成一個(gè)企業(yè)范圍的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，提供面向企業(yè)內(nèi)部的通信服務(wù)

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2、互聯(lián)網(wǎng)與TCP/IP關(guān)系

互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信時(shí)，需要相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，TCP/IP是為使用互聯(lián)網(wǎng)而開發(fā)定制的協(xié)議族；因此，互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議就是TCP/IP

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3、互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

小范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)連接形成機(jī)構(gòu)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，機(jī)構(gòu)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接形成區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)區(qū)域相互連接，則形成連接全是的互聯(lián)網(wǎng)；互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)有層次的網(wǎng)絡(luò)

互聯(lián)網(wǎng)中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都是由骨干網(wǎng)（BackBone）和末端網(wǎng)（Stub）組成；每個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間通過NOC相連；如果運(yùn)營(yíng)商不同，則網(wǎng)絡(luò)連接方式和使用方法也不同。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)需要有IX支持

互聯(lián)網(wǎng)就是眾多異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通過IX互聯(lián)的一個(gè)巨型網(wǎng)絡(luò)

△ NOC:Network Operation Center（網(wǎng)絡(luò)操作中心）

△ IX：Internet Exchange：網(wǎng)絡(luò)交換中心

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4、ISP和區(qū)域網(wǎng)

連接互聯(lián)網(wǎng)需要向ISP（internet service provider：互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商）或區(qū)域網(wǎng)提出申請(qǐng)，不同的ISP提供的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)也不同

區(qū)域網(wǎng)指的是特定區(qū)域內(nèi)由團(tuán)體或志愿者提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，通常價(jià)格比較便宜，但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)連接方式復(fù)雜或者使用有限制的情況

當(dāng)申請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時(shí)，建議確認(rèn)了解一下提供的具體服務(wù)條目、服務(wù)的細(xì)則（接入方式、條件、費(fèi)用）等，再?zèng)Q定

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三、TCP/IP協(xié)議分層模型

1、TCP/IP與OSI參考模型

TCP/IP與OSI在分層模塊上的區(qū)別：

OSI：注重通信協(xié)議必要的功能是什么

TCP/IP：在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)協(xié)議應(yīng)該開發(fā)哪種程序

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2、硬件（物理層）

TCP/IP的最底層是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布＿@種硬件就相當(dāng)于以太網(wǎng)或電話線路等物理層的設(shè)備，TCP/IP是在網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備之間能夠通信的前提下才被提出的協(xié)議。

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3、網(wǎng)絡(luò)接口層（數(shù)據(jù)鏈路層）

利用以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行通信，屬于接口層；將其當(dāng)做“驅(qū)動(dòng)程序”也可以（驅(qū)動(dòng)程序是在操作系統(tǒng)與硬件之前起橋梁作用的軟件）

PS：有時(shí)也將硬件層和網(wǎng)絡(luò)接口層合并起來(lái)，稱為“網(wǎng)絡(luò)通信層”

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4、互聯(lián)網(wǎng)層（網(wǎng)絡(luò)層）

互聯(lián)網(wǎng)層使用IP協(xié)議，相當(dāng)于OSI中的第三層模型；IP協(xié)議基于IP地址轉(zhuǎn)發(fā)分包數(shù)據(jù)

IP協(xié)議的作用：將分組數(shù)據(jù)包發(fā)送到目的主機(jī)

TCP/IP分層中的互聯(lián)網(wǎng)層與傳輸層的功能通常由操作系統(tǒng)提供，尤其是路由器，它必須得實(shí)現(xiàn)通過互聯(lián)網(wǎng)層轉(zhuǎn)發(fā)分組數(shù)據(jù)包的功能

連接互聯(lián)網(wǎng)的所有主機(jī)跟路由器必須都實(shí)現(xiàn)IP功能，其他鏈接互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（網(wǎng)橋、中繼器）則不是必須

IP：跨越網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)包，使整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)都能收到數(shù)據(jù)的協(xié)議；傳送數(shù)據(jù)時(shí)，IP地址作為主機(jī)的標(biāo)識(shí)

? ? ? IP還隱含數(shù)據(jù)鏈路層的功能：通過IP，相互通信的主機(jī)之間不論經(jīng)過怎樣的數(shù)據(jù)鏈路，都可以實(shí)現(xiàn)通信

? ? ? IP是分組交換的一種協(xié)議，但是不具有重發(fā)機(jī)制；即使分組數(shù)據(jù)包未到達(dá)對(duì)端主機(jī)也不會(huì)重發(fā)；屬于非可靠性傳輸協(xié)議

ICMP:IP數(shù)據(jù)包發(fā)送過程中一旦發(fā)生異常導(dǎo)致無(wú)法到達(dá)對(duì)端目標(biāo)地址時(shí)，需要給發(fā)送端一個(gè)發(fā)生異常的通知，ICMP就是為了該功能而定制；有時(shí)可用來(lái)診斷網(wǎng)絡(luò)健康狀況

ARP：從分組數(shù)據(jù)包的IP地址解析出物理地址（MAC地址）的一種協(xié)議

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5、傳輸層

TCP/IP傳輸層有TCP和UDP兩個(gè)具有代表性的協(xié)議，主要功能是讓應(yīng)用程序之間實(shí)現(xiàn)通信；其通信邏輯如下圖：

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TCP：面向有連接的傳輸層協(xié)議，可以保證通信兩端主機(jī)之間的通信可達(dá)；可以正確的處理傳輸過程中丟包、傳輸亂序等異常情況；還能有效利用帶寬，緩解網(wǎng)絡(luò)擁堵。

UDP：面向無(wú)連接的傳輸層協(xié)議，不關(guān)注對(duì)端是否真的收到傳送的數(shù)據(jù)；如需檢查對(duì)端是否收到分組數(shù)據(jù)包，或?qū)Χ耸欠襁B接到網(wǎng)絡(luò)，需要在應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)常用于分組數(shù)據(jù)較少或多播。廣播通信及視頻通信等領(lǐng)域。

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6、應(yīng)用層（會(huì)話層以上的分層）

TCP/IP分層中，將OSI中的會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層都集中到了應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)

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TCP/IP應(yīng)用的架構(gòu)絕大多數(shù)術(shù)語(yǔ)客戶端/服務(wù)端模型；提供服務(wù)的程序叫服務(wù)端，接受服務(wù)的程序叫客戶端，服務(wù)器會(huì)預(yù)先部署到主機(jī)上，等待接收任何時(shí)刻客戶端發(fā)送的請(qǐng)求

常見的應(yīng)用層協(xié)議：

HTTP協(xié)議：（HyperText Transfer Protocol）

瀏覽器與客戶端通信所使用的協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)主要格式為HTML，http協(xié)議OSI應(yīng)用層協(xié)議，而HTML屬于表示層的協(xié)議

文件傳輸協(xié)議：FTP（File Transfer Protocol）

傳輸過程可以選擇用二進(jìn)制還是文本方式，傳輸時(shí)會(huì)建立兩個(gè)TCP連接：發(fā)送傳輸請(qǐng)求時(shí)用到的控制連接和實(shí)際傳輸時(shí)用到的數(shù)據(jù)連接

電子郵件協(xié)議：SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）

可以發(fā)送聲音圖像文字，甚至改變文字大小、顏色等

遠(yuǎn)程登錄（TELNET與SSH）：

常見的還有其他遠(yuǎn)程登錄協(xié)議，比如：BSD UNIX系中的rlogin的r命令和X Window System中的X協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議：SNMP（Simple Newwork Management Protocol）

在TCP/IP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理時(shí)，采用該協(xié)議，其中使用SNMP管理的主機(jī)。網(wǎng)橋、路由器等稱作SNMP代理（Agent），進(jìn)行管理的那一段叫做管理器（Manager）

在SNMP代理端，保存著網(wǎng)絡(luò)接口信息、通信數(shù)據(jù)量、異常數(shù)據(jù)量以及設(shè)備溫度等信息，這些信息通過MIB訪問，在TCP/IP中，SNMP屬于應(yīng)用協(xié)議，MIB屬于表示層協(xié)議

MIB（Management Information Base）:可透過網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)變量

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四、TCP/IP分層模型

1、數(shù)據(jù)包首部

每個(gè)分層都會(huì)對(duì)所發(fā)送的數(shù)據(jù)附加一個(gè)首部，首部中包含該層必要的信息；通常為協(xié)議提供的信息為包首部，所要發(fā)送的內(nèi)容為數(shù)據(jù)

關(guān)于包、幀、數(shù)據(jù)報(bào)、段、消息的概述：

包：一個(gè)概括性術(shù)語(yǔ)，指數(shù)據(jù)整體

幀：數(shù)據(jù)鏈路層中包的單位

數(shù)據(jù)報(bào)：IP和UDP等網(wǎng)絡(luò)層以上分層中包的單位

段：TCP數(shù)據(jù)流中的信息

消息：應(yīng)用協(xié)議中數(shù)據(jù)的單位

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2、發(fā)送數(shù)據(jù)包

假設(shè)A發(fā)送郵件“早上好”給B，那么它的通信過程大概如下：

①.應(yīng)用程序處理

應(yīng)用程序啟動(dòng)，新建郵件及內(nèi)容，點(diǎn)擊發(fā)送，應(yīng)用程序?qū)︵]件進(jìn)行編碼處理，然后發(fā)送給下一層TCP

②.TCP模塊的處理

根據(jù)上層應(yīng)用發(fā)來(lái)的指示，建立負(fù)責(zé)建立連接、發(fā)送連接及斷開連接；TCP提供將應(yīng)用層發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)順利發(fā)送至對(duì)端的可靠傳輸

為了實(shí)現(xiàn)該功能，會(huì)在應(yīng)用層數(shù)據(jù)前端加一個(gè)TCP首部，首部包括源端口號(hào)和目標(biāo)端口號(hào)。序號(hào)以及校驗(yàn)，隨后將附加了TCP首部的包發(fā)送給IP

③.IP模塊的處理

IP將TCP傳遞的首部和數(shù)據(jù)合并，并在首部之前加上自己的IP，IP包生成后，參考路由控制表決定接受此IP包的路由或者主機(jī)，隨后，IP包將被發(fā)送給連接這些路由或主機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口的驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)

④.網(wǎng)絡(luò)接口（以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)）的處理

以太網(wǎng)接受到的IP包，對(duì)其來(lái)說就是數(shù)據(jù)，會(huì)給其加上以太網(wǎng)首部并進(jìn)行發(fā)送處理，首部中包含接收端MAC地址，發(fā)送端MAC地址以及標(biāo)志以太網(wǎng)類型的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)協(xié)議

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3、數(shù)據(jù)包接收處理

①.網(wǎng)絡(luò)接口（以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)）的處理

主機(jī)收到以太網(wǎng)包，首先找到MAC地址判斷是否為發(fā)送給自己的，如果不是則丟棄數(shù)據(jù)

如果是，則確認(rèn)數(shù)據(jù)類型，然后將數(shù)據(jù)包發(fā)送給對(duì)應(yīng)的類型處理程序處理

②.IP模塊的處理

收到數(shù)據(jù)包先進(jìn)行判斷處理，如果包首部IP地址與自己匹配則接受數(shù)據(jù)并尋找到上一層協(xié)議，并轉(zhuǎn)發(fā)給上一層進(jìn)行處理

③.TCP模塊的處理

接收到數(shù)據(jù)包首先計(jì)算校驗(yàn)和，判斷數(shù)據(jù)包是否被破壞，然后檢查是否按序接受數(shù)據(jù)，最后檢查端口號(hào)，確定具體應(yīng)用程序

數(shù)據(jù)接受完畢，接收端發(fā)送一個(gè)“確認(rèn)回執(zhí)”個(gè)發(fā)送端

④.應(yīng)用程序的處理

接收端應(yīng)用程序會(huì)直接接收發(fā)送端的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行解析處理

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的TCP/IP协议（二）tcp/ip基础知识的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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