Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡寫,中譯名為傳輸控制協定/網際網路互聯協定,又名網路通訊協定,是Internet最基本的協定、Internet國際網際網路的基礎,由網路層的IP協定和傳輸層的TCP協定組成。TCP/IP 定義了電子設備如何連入網際網路,以及數據如何在它們之間傳輸的標準。協定採用了4層的層級結構,每一層都呼叫它的下一層所提供的協定來完成自己的需求。通俗而言:TCP負責發現傳輸的問題,一有問題就發出信號,要求重新傳輸,直到所有數據安全正確地傳輸到目的地。而IP是給網際網路的每一台聯網設備規定一個地址。
基本信息
中文名:傳輸控制協定/網際網路互聯協定
英文名:Transmission Control Protocol/Internet Protocol
中文名稱:TCP/IP協定
外文名:Transmission Control Protocol/Internet Protocol
IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫,其中Internet Protocol譯為“網際網路協定”。IPv6是IETF(網際網路工程任務組,Internet Engineering Task Force)設計的用於替代現行版本IP協定(IPv4)的下一代IP協定。 與IPV4相比,IPV6具有以下幾個優勢: 一、IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規定IP位址長度為32,即有2^32-1(符號^表示升冪,下同)個地址;而IPv6中IP位址的長度為128,即有2^128-1個地址。 二、IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類(Aggregation)的原則,這使得路由器能在路由表中用一條記錄(Entry)表示一片子網,大大減小了路由器中路由表的長度,提高了路由器轉發數據包的速度。 三、IPv6增加了增強的組播(Multicast)支持以及對流的控制(Flow Control),這使得網路上的多媒體套用有了長足發展的機會,為服務質量(QoS,Quality of Service)控制提供了良好的網路平台。 四、IPv6加入了對自動配置(Auto Configuration)的支持。這是對DHCP協定的改進和擴展,使得網路(尤其是區域網路)的管理更加方便和快捷。 五、IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網路中用戶可以對網路層的數據進行加密並對IP報文進行校驗,極大的增強了網路的安全性。
網路參考模型
OSI參考模型
OSI參考模型是ISO的建議,它是為了使各層上的協定國際標準化而發展起來的。OSI參考模型全稱是開放系統互連參考模型(Open System Interconnection Reference Model)。這一參考模型共分為七層:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和套用層,如圖1所示。 物理層(Physical Layer)主要是處理機械的、電氣的和過程的接口,以及物理層下的物理傳輸介質等。 數據鏈路層(Data Link Layer)的任務是加強物理層的功能,使其對網路層顯示為一條無錯的線路。 網路層(Network Layer)確定分組從源端到目的端的路由選擇。路由可以選用網路中固定的靜態路由表,也可以在每一次會話時決定,還可以根據當前的網路負載狀況,靈活地為每一個分組分別決定。 傳輸層(Transport Layer)從會話層接收數據,並傳輸給網路層,同時確保到達目的端的各段信息正確無誤,而且使會話層不受硬體變化的影響。通常,會話層每請求建立一個傳輸連線,傳輸層就會為其創建一個獨立的網路連線。但如果傳輸連線需要一個較高的吞吐量,傳輸層也可以為其創建多個網路連線,讓數據在這些網路連線上分流,以提高吞吐量。而另一方面,如果創建或維持一個獨立的網路連線不合算,傳輸層也可將幾個傳輸連線復用到同一個網路連線上,以降低費用。除了多路復用,傳輸層還需要解決跨網路連線的建立和拆除,並具有流量控制機制。 會話層(Session Layer)允許不同機器上的用戶之間建立會話關係,既可以進行類似傳輸層的普通數據傳輸,也可以被用於遠程登錄到分時系統或在兩台機器間傳遞檔案。 表示層(Presentation Layer)用於完成一些特定的功能,這些功能由於經常被請求,因此人們希望有通用的解決辦法,而不是由每個用戶各自實現。 套用層(Application Layer)中包含了大量人們普遍需要的協定。不同的檔案系統有不同的檔案命名原則和不同的文本行表示方法等,不同的系統之間傳輸檔案還有各種不兼容問題,這些都將由套用層來處理。此外,套用層還有虛擬終端、電子郵件和新聞組等各種通用和專用的功能。
TCP/IP參考模型
TCP/IP參考模型是首先由ARPANET所使用的網路體系結構。這個體系結構在它的兩個主要協定出現以後被稱為TCP/IP參考模型(TCP/IP Reference Model)。這一網路協定共分為四層:網路訪問層、網際網路層、傳輸層和套用層,如圖2所示。 網路訪問層(Network Access Layer)在TCP/IP參考模型中並沒有詳細描述,只是指出主機必須使用某種協定與網路相連。 網際網路層(Internet Layer)是整個體系結構的關鍵部分,其功能是使主機可以把分組發往任何網路,並使分組獨立地傳向目標。這些分組可能經由不同的網路,到達的順序和傳送的順序也可能不同。高層如果需要順序收發,那么就必須自行處理對分組的排序。網際網路層使用網際網路協定(IP,Internet Protocol)。TCP/IP參考模型的網際網路層和OSI參考模型的網路層在功能上非常相似。 傳輸層(Tramsport Layer)使源端和目的端機器上的對等實體可以進行會話。在這一層定義了兩個端到端的協定:傳輸控制協定(TCP,Transmission Control Protocol)和用戶數據報協定(UDP,User Datagram Protocol)。TCP是面向連線的協定,它提供可靠的報文傳輸和對上層套用的連線服務。為此,除了基本的數據傳輸外,它還有可靠性保證、流量控制、多路復用、優先權和安全性控制等功能。UDP是面向無連線的不可靠傳輸的協定,主要用於不需要TCP的排序和流量控制等功能的應用程式。 套用層(Application Layer)包含所有的高層協定,包括:虛擬終端協定(TELNET,TELecommunications NETwork)、檔案傳輸協定(FTP,File Transfer Protocol)、電子郵件傳輸協定(SMTP,Simple Mail Transfer Protocol)、域名服務(DNS,Domain Name Service)、網上新聞傳輸協定(NNTP,Net News Transfer Protocol)和超文本傳送協定(HTTP,HyperText Transfer Protocol)等。TELNET允許一台機器上的用戶登錄到遠程機器上,並進行工作;FTP提供有效地將檔案從一台機器上移到另一台機器上的方法;SMTP用於電子郵件的收發;DNS用於把主機名映射到網路地址;NNTP用於新聞的發布、檢索和獲取;HTTP用於在WWW上獲取主頁。
層次
TCP/IP協定不是TCP和IP這兩個協定的合稱,而是指網際網路整個TCP/IP協定族。 從協定分層模型方面來講,TCP/IP由四個層次組成:網路接口層、網路層、傳輸層、套用層。 TCP/IP協定並不完全符合OSI的七層參考模型,OSI(Open System Interconnect)是傳統的開放式系統互連參考模型,是一種通信協定的7層抽象的參考模型,其中每一層執行某一特定任務。該模型的目的是使各種硬體在相同的層次上相互通信。這7層是:物理層、數據鏈路層(網路接口層)、網路層(網路層)、傳輸層(傳輸層)、會話層、表示層和套用層(套用層)。而TCP/IP通訊協定採用了4層的層級結構,每一層都呼叫它的下一層所提供的網路來完成自己的需求。由於ARPANET的設計者注重的是網路互聯,允許通信子網(網路接口層)採用已有的或是將來有的各種協定,所以這個層次中沒有提供專門的協定。實際上,TCP/IP協定可以通過網路接口層連線到任何網路上,例如X.25交換網或IEEE802區域網路。 注意tcp本身不具有數據傳輸中噪音導致的錯誤檢測功能,但是有實現逾時的錯誤重傳功能;
提供應用程式間的通信。其功能包括:一、格式化信息流;二、提供可靠傳輸。為實現後者,傳輸層協定規定接收端必須發回確認,並且假如分組丟失,必須重新傳送,即耳熟能詳的“三次握手”過程,從而提供可靠的數據傳輸。 傳輸層協定主要是:傳輸控制協定TCP(Transmission Control Protocol)和用戶數據報協定UDP(User Datagram protocol)。
套用層
向用戶提供一組常用的應用程式,比如電子郵件、檔案傳輸訪問、遠程登錄等。遠程登錄TELNET使用TELNET協定提供在網路其它主機上註冊的接口。TELNET會話提供了基於字元的虛擬終端。檔案傳輸訪問FTP使用FTP協定來提供網路內機器間的檔案拷貝功能。 套用層協定主要包括如下幾個:FTP、TELNET、DNS、SMTP、NFS、HTTP。 FTP(File Transfer Protocol)是檔案傳輸協定,一般上傳下載用FTP服務,數據連線埠是20H,控制連線埠是21H。 Telnet服務是用戶遠程登錄服務,使用23H連線埠,使用明碼傳送,保密性差、簡單方便。 DNS(Domain Name Service)是域名解析服務,提供域名到IP位址之間的轉換,使用連線埠53。 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)是簡單郵件傳輸協定,用來控制信件的傳送、中轉,使用連線埠25。 NFS(Network File System)是網路檔案系統,用於網路中不同主機間的檔案共享。 HTTP(Hypertext Transfer Protocol)是超文本傳輸協定,用於實現網際網路中的WWW服務,使用連線埠80。