浅析TCP-IP协议.doc

浅析TCP/IP协议Analysis on TCP/IP Protocol 学 生：xxx (xxx学院级xxx班级，学号) 摘 要：本文主要讨论TCP/IP协议内容，以及TCP/IP的工作原理和主要功能。 Abstract：This paper mainly discusses the content of the TCP/IP protocol, and the working principle and main functions of TCP/IP. 关键词：TCP/IP；协议；内容；工作原理；用途 Key words: TCP/IP；agreement；Content; working principle; use 0 引言TCP/IP 协议其实是一组协议，它包括许多协议，组成了 TCP/IP协议栈。 但传输控 制协议（TCP）和网际协议（IP）是其中最重要的，确保数据完整传输的两个协仪。 1 TCP/IP协议的内容 1.1 TCP/IP协议详解TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中文译名为传 输控制协议/互联网络协议，又名网络通讯协议）协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了四层的层级结构，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。通俗而言：TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台电脑规定一个地址。1.2 TCP/IP协议的历史概述在1969年，为美苏冷战期间，美国政府机构试图发展出一套机制，用来连接各个离散的网络系统，以应付战争危机的需求。 这个计划，就是由美国国防部委托Advanced Research Project Agency 发展的 ARPANET 网络系统，研究当部份电脑网络遭到攻击而瘫痪后，是否能够通过其他未瘫痪的线路来传送资料。ARPANET 的构想和原理，包括了一组电脑通信细节的网络标准， 以及一组用来连接网络和选择网络交通路径的协议，就是大名鼎鼎的 TCP/IP 网际网络协议。从1985年开始，TCP/IP 网络迅速扩展至美国欧洲好几百个大学政府机构研实验室。 它的发展大大超过了人们的预期， 而且每年以超过15% 的速度成长，到了1994年，使用 TCP/IP 协议的电脑已经超过三百万台之多。及后数年，由于 Internet 的爆炸性成长，TCP/IP 协议已经成为无人不知无人不用的电脑网络协议了【1】。 2 TCP/IP协议的工作原理在源主机上应用层将一串字节流传给传输层； 传输层将字节流分成 TCP 段, 加上 TCP包头交给IP层； IP层生成一个包, 将 TCP 段放入其数据域, 并加上源和目的主机的IP地址后,交给网络接口层, 再交数据链路层, 数据链路层在其帧的数据部分装上 IP 包, 发往目的主机或 IP 路由器处理.在目的主机处, 数据链路层将数据链路层帧头去掉, 将IP包交给网络接口层再交IP层, IP层检查IP包头, 如果包头中的检查和计算出来的不一致, 则丢弃该包; 如果检查一致, IP层去掉IP头, 将 TCP 段交给 TCP层, TCP 层检查顺序号来判断是否为正确的 TCP 段； TCP 层检查 TCP 包头, 如果不正确就抛弃, 若正确就向主机发送确认; 目的主机在传输层去掉 TCP 头, 将字节流传给应用程序2。如图2 图1 TCP/IP工作原理3 TCP/IP协议的主要功能 TCP/IP协议由四个层次组成【3】，如图2所示。网络接口层、网络层、传输层、应用层。 3.1 网络接口层：主要用于实现与传输媒介相关的物理特性，由下而上来看，对于接收到的物理帧数据，得到IP数据包，交给网络层；由上而下来看，从网络层接收到IP数据包封装成帧数据，发送到网络中。 3.2 网络层：主要功能是实现数据包在网络上的分组转发，由下而上来看，对于从网络接口层接收到的IP数据包，进行数据检验，检验此数据是否已经到达目的地址，到达则去除包头，将剩余数据交给传输层，否则选择合适路径继续转发；由上而下来看，从传输层接收到分组数据后，对数据添加包头，封装成IP数据包，交给网络接口层，选择合适的路径进行转发。网络层有许多协议，ARP(address resolution protocol)地址解析协议，功能是通过以获取的IP地址来寻找获取相应主机的MAC地址；RARP(reverse address resolution protocol)反地址解析协议，功能是通过已知的MAC地址来获取相应主机的IP地址；ICMP(Internet control manage protocol)网络控制管理协议，是网络层的补充，用于实现报文回送功能，像PING命令就是一种ICMP协议，用于发送ICMP的echo包，用于检验网络是否通畅。3.3传输层：主要功能是实现两台主机的应用程序的端到端的通信，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。传输层协议主要是：传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol）和用户数据报协议UDP(User Datagram protocol）。3.4应用层：主要实现应用程序的相关功能。主要应该有TELNET,FTP,SMTP,DNS。 图2 TCP/IP分层模型4 结束语 计算机网络的发展正方兴未艾，TCP/IP协议作为一种网际互联通信协仪也正发挥着越来越大的作用。因此，了解并学习TCP/IP协议是有必要的。 参考文献1wRichard Stevens 著，TCP/IP 协议详解M.机械工 业出版社，2000.42美 DAV ID M. PETERSON1朱衍波 译1TCPg IP 连网技术M 1北京: 电子工业出版社, 1996.3付克胜，巢玉坚，于滨，吴朝文.通信综合网管监控系统功能实用化应用，电力系统通信，2009年10 期.