TCPIP协议簇中的关键协议汇总
在⽹络协议中,我们知道TCP IP协议是最基本的协议。但是它是⼀个协议的结合,其中包含了各种⾄关重要的协议,从⽽组成了TCP IP协议簇?下⾯我们就来将这之中的关键协议帮助⼤家罗列出来。其中⽐较重要的有SLIP协议?PPP协议?IP协议? ICMP协议?ARP协议?TCP 协议?UDP协议?FTP协议?DNS协议?SMTP协议等?
TCP IP协议簇:SLIP协议
SLIP提供在串⾏通信线路上封装IP分组的简单⽅法,使远程⽤户通过电话线和MODEM能⽅便地接⼊TCP/IP⽹络?SLIP是⼀种简单的组帧⽅式,但使⽤时还存在⼀些问题?⾸先,SLIP不⽀持在连接过程中的动态IP地址分配,通信双⽅必须事先告知对⽅IP地址,这给没有固定IP地址的个⼈⽤户上INTERNET⽹带来了很⼤的不便?其次,SLIP帧中⽆校验字段,因此链路层上⽆法检测出差错,必须由上层实体或具有纠错能⼒MODEM来解决传输差错问题?
TCP IP协议簇:PPP协议
为了解决SLIP存在的问题,在串⾏通信应⽤中⼜开发了PPP协议?PPP协议是⼀种有效的点对点通信协议,它由串⾏通信线路上的组帧⽅式,⽤于建⽴?配制?测试和拆除数据链路的链路控制协议LCP及⼀组⽤
以⽀持不同⽹络层协议的⽹络控制协议NCPs 三部分组成?PPP中的LCP协议提供了通信双⽅进⾏参数协商的⼿段,并且提供了⼀组NCPs协议,使得PPP可以⽀持多种⽹络层协议,如IP,IPX,OSI等?另外,⽀持IP的NCP提供了在建⽴链接时动态分配IP 地址的功能,解决了个⼈⽤户上INTERNET⽹的问题?
TCP IP协议簇:IP协议
即互联⽹协议(Internet Protocol),它将多个⽹络连成⼀个互联⽹,可以把⾼层的数据以多个
数据包的形式通过互联⽹分发出去?IP的基本任务是通过互联⽹传送数据包,各个IP数据包之间是相互独⽴的?
TCP IP协议簇:ICMP协议
即互联⽹控制报⽂协议?从IP互联⽹协议的功能,可以知道IP 提供的是⼀种不可靠的⽆连接报⽂分组传送服务?若路由器或主机发⽣故障时⽹络阻塞,就需要通知发送主机采取相应措施?为了使互联⽹能报告差错,或提供有关意外情况的信息,在IP层加⼊了⼀类特殊⽤途的报⽂机制,即ICMP?分组接收⽅利⽤ICMP来通知IP模块发送⽅,进⾏必需的修改?ICMP通常是由发现报⽂有问题的站产⽣的,例如可由⽬的主机或中继路由器来发现问题并产⽣的ICMP?如果⼀个分组不能传送,ICMP便可以被⽤来警告分组源,说明有⽹络,主机或端⼝不可达?ICMP也可以⽤来报告⽹络阻塞?
TCP IP协议簇:ARP协议
即地址转换协议?在TCP/IP⽹络环境下,每个主机都分配了⼀个32位的IP地址,这种互联⽹地址是在⽹际范围标识主机的⼀种逻辑地址?为了让报⽂在物理⽹上传送,必须知道彼此的物理地址?这样就存在把互联⽹地址变换成物理地址的转换问题?这就需要在⽹络层有⼀组服务将
IP地址转换为相应物理⽹络地址,这组协议即ARP?
TCP IP协议簇:TCP协议
即传输控制协议,它提供的是⼀种可靠的数据流服务?当传送受差错⼲扰的数据,或举出⽹络故障,或⽹络负荷太重⽽使⽹际基本传输系统不能正常⼯作时,就需要通过其他的协议来保证通信的可靠?TCP就是这样的协议?TCP采⽤“带重传的肯定确认"技术来实现传输的可靠性?并使⽤“滑动窗⼝"的流量控制机制来提⾼⽹络的吞吐量?TCP通信建⽴实现了⼀种“虚电路"的概念?
双⽅通信之前,先建⽴⼀条链接然后双⽅就可以在其上发送数据流?这种数据交换⽅式能提⾼效率,但事先建⽴连接和事后拆除连接需要开销?
TCP IP协议簇:UDP协议
即⽤户数据包协议,它是对IP协议组的扩充,它增加了⼀种机制,发送⽅可以区分⼀台计算机上的多个接收者?每个UDP报⽂除了包含数据外还有报⽂的⽬的端⼝的编号和报⽂源端⼝的编号,从⽽使UDP软件可以把报⽂递送给正确的接收者,然后接收者要发出⼀个应答?由于UDP的这种扩充,使得在两个⽤户进程之间递送数据包成为可能?我们现在频繁使⽤的OICQ软件正是基于UDP协议和这种机制?
TCP IP协议簇:FTP协议
即⽂件传输协议,它是⽹际提供的⽤于访问远程机器的协议,它使⽤户可以在本地机与远程机之间进⾏有关⽂件的操作?FTP⼯作时建⽴两条TCP链接,分别⽤于传送⽂件和⽤于传送控制?FTP采⽤客户/服务器模式它包含客户FTP和服务器FTP?客户FTP启动传送过程,⽽服务器FTP对其作出应答?
TCP IP协议簇:DNS协议
即域名服务协议,它提供域名到IP地址的转换,允许对域名资源进⾏分散管理?DNS最初设计的⽬的是使邮件发送⽅知道邮件接收主机及邮件发送主机的IP地址,后来发展成可服务于其他许多⽬标的协议?
TCP IP协议簇:SMTP协议
即简单邮件传送协议互联⽹标准中的电⼦邮件是⼀个简单的基于⽂本的协议,⽤于可靠?有效地数据传
输?SMTP作为应⽤层的服务,并不关⼼它下⾯采⽤的是何种传输服务,它可通过⽹络在TXP链接上传送邮件,或者简单地在同⼀机器的进程之间通过进程通信的通道来传送邮件,这样,邮件传输就独⽴于传输⼦系统,可在TCP/IP环境或X.25协议环境中传输邮件?
浅述IPv6⽹络协议的两点内容
IPv6⽹络协议作为我们即将普及开来的⼀种协议标准很多⼈都认为⽬前这种协议上⾯的转换是没有必要的。⾸先,在地址资源⽅⾯,虽然紧张,但是并没有想象的那般严重,另外,IPv6⽹络的应⽤的确还没有完善。所以,在这种时期,我们需要着重做好过渡的准备和事宜。
1.IPv4到IPv6⽹络协议的转换
IP地址⽇益增长的需要是IPv6发展的催化剂?据估计,仅在⽆线领域,需要接⼊Internet的移动电话?PDA和其它的⽆线设备就超过10亿部,⽽且每部设备都需要唯⼀的⼀个IP地址?另外还有数⼗亿个新的家庭需要通过Internet得到服务,例如从电视?冰箱到电表,都将需要各⾃的IP地址,通过各种技术进⾏连接?由此就需要IPv4 到IPv6集中改变以下⼏个⽅⾯:
(1)扩展地址容量?把IP地址从IPv4的32位增加到128位,以能够⽀持更多的地址层次,更⼤数量的节点和以更简单的地址形式进⾏⾃动配置?
(2)改变⾸部格式?将IPv4的⼀些⾸部字段删除或成为可选字段,以在⼀般情况下减少包的处理开销以及IPv6⾸部占⽤的带宽?
(3)⽀持扩展和选项的改进?修改IP ⾸部选项编码⽅式以提⾼传输的效率,并在选项长度⽅⾯有更少的限制,使得在引⼊新的选项时有更强的适应性?
(4)增加数据流标签的能⼒?增加这⼀新的功能后,能够使发送者要求特殊处理的,属于特别传输“流"的包,⽐如⾮缺省质量服务或者“实时"服务的包,能够贴上“标签"?
(5)增强认证和保密的功能?使⽀持认证?数据完整性以及?⽳可选的?雪数据保密的扩展都能在IPv6中加以说明?
2.IPv6⽹络协议的结构和内容
扩展的地址
IPv6采⽤了长度为128位的IP地址,因⽽彻底解决了IPv4地址不⾜的难题?眼3?演?128位的地址空间,⾜以使⼀个⼤企业将所有的设备,如计算机?打印机,甚⾄是寻呼机等联⼊Internet,⽽不必担⼼IP地址的不⾜?IPv6的地址格式与IPv4不同,⼀个IPv6的IP地址由8 个地址节所组成,每节包含16个地址位,⽤4个⼗六进制数书写,节与节之间⽤冒号分隔开?除了128位的地址空间外,IPv6还为点对点的通信设计了
⼀种具有分级结构的地址,称为可聚合全局单点⼴播地址(Aggregately glob-al unicast address)?
开头3个地址位是地址类型的前缀,⽤于区别其它地址类型,之后的13位TLA ID,32位的NLA ID,16位的SLA ID和64位的主机接⼝ID,分别⽤于标识分级结构中⾃顶向底排列的顶级聚合体(TLA:T op Level Aggregator)?下级聚合体(NLA:Next Level Aggregator)?位置级聚合体(SLA:Site Level Aggregator)和主机接⼝?TLA是与长途服务供应商和电话公司相互连接的公共⽹络接⼊点,从国际Internet注册机构,如IANA处获得地址?NLA通常是⼤型的ISP,从TLA处申请获得地址,并为SLA分配地址?SLA也可称为订户(Subscriber),可以是⼀个机构,也可以是⼀个⼩型的ISP?SLA负责为属于它的订户分配地址,通常分配由连续地址组成的地址块,以使这些机构便于建⽴⾃⼰的地址分级结构和识别不同的⼦⽹?分级结构的最底级是⽹络主机?
流是从⼀个特定的节点发往⼀个特定⽬标节点的分组序列,数据流的标志字段⽤于标志任意⼀个传输的数据流,以便⽹络中所有的字节能对这⼀数据进⾏识别,并作出特殊的处理?IPv6⽹络协议中加长的数据流标志使得数据包的长度超过了IPv4数据包,其长度为64 kbyte?可以利⽤最⼤传输单元(MTU),使应⽤程序获取更⾼?更可靠的数据传输?
⽹络协议基础:资源预留协议
RSVP资源预留协议这个说起来可能不少⼈印象都⽐较模糊。那么这是⼀类互联⽹上的通信规则,它的⼯作模式主要是保护了链路的共享。那么现在我们就来详细看看它的基本情况吧。
资源预留协议(Resource Reservation Protocol,RSVP)是⼀套通信规则,它允许为视频和其他⾼带宽信息的组播(⼀来源对多个接收器)传送保留在互联⽹上的信道或路径。资源预留协议是互联⽹综合服务(IIS)模型的⼀部分,它保证了尽最⼤努⼒的服务、实时服务以及受控的链路共享。
互联⽹上基本的选路哲学是“尽最⼤努⼒”,这个哲学⽤来服务⼤多数⽤户已⾜够,却仍然不能满⾜Internet上传送⾳频和视频节⽬所需的连续的流传输。通过资源预留协议,希望接收某个⽹络节⽬(如通过⽹络播放的电视节⽬)的⽤户可在该节⽬播放之
前保留互联⽹带宽,并能以⽐从前更⾼的数据传输率和更可靠的数据流来接收节⽬。节⽬⼀开始就会向预先预留了选路优先级的那些指定⽤户进⾏组播。资源预留协议(RSVP)也⽀持单⼀传播(⼀来源对⼀个接收器)和多源传播。
资源预留协议(RSVP)是如何⼯作的?
假设某⼀视频节⽬要在周⼀晚上的某⼀时间组播。为了收到该节⽬,在⼴播(你将需要⼀个专门的客户端程序或者可能你的浏览器包含这种程序)要求为这个节⽬分配⾜够带宽和包调度的优先级之前,你需要发送⼀个RSVP请求。
这⼀请求将送往离您最近的具有资源预留协议服务的Internet⽹关。它将会决定是否你有资格建⽴这个预留,如果有资格,在不影响已作出的预留的情况下是否还有⾜够的带宽为你预留。假设你可以作这个预留,⽹关将会将你的预留转发给朝向⽬的地⽅向的下⼀个⽹关(或者是组播源)。这样,你的预留在整个通往⽬的地的路上都将得到保证。(如果并不是整条路上的预留都可以实现,则所有预留将被取消。)
组播⼀开始,有了⾼优先级的基础,源点的信息包将快速通过Internet传送。当包到达⼀台⽹关主机时,主机将使⽤⼀组队列,某些情况下还有定时器对它们进⾏分类和调度。⼀个资源预留协议包是很灵活的,它可以改变⼤⼩,以及数据类型和对象的数量。当包需要经过不⽀持资源预留协议的⽹关时,它们也能像普通的包那样“挖隧道”通过。IPv4和IPv6都包括资源预留协议(RSVP)。
RSVP资源预留协议提供两种类型的预留
◆专⽤预留(distinct reservation):它所要求的预留资源只⽤于⼀个发送者。即在同⼀会话(session)中的不同发送者分别占⽤不同的预留资源。
◆共享预留(shared reservation):它所要求的预留资源⽤于⼀个或多个发送者。即在同⼀会话(session)中的多个发送者共享预留资源。
RSVP资源预留协议提供两种发送者选择⽅式
◆通配符⽅式(wildcard):默认所有发送者,并通过预留消息中所携带的源端地址列表来限制通配符滤波器
◆显式指定⽅式(explicit):滤波器明确指定⼀个或多个发送者来进⾏预留。
基础解析WAP协议的相关内容
对于WAP协议我们已经说过很多有关的知识了。但是随着⼿机⽹络的不断壮⼤,⼀些商业的应⽤不断发展,这个领域还是有很多值得我们着重学习的。所以现在我们再来对这个知识点进⾏⼀下复习。
WAP协议是⼀种⽆线应⽤协议, 是⼀个全球性的开放协议?WAP定义可通⽤的平台,把⽬前Internet⽹上HTML语⾔的信息转换成⽤WML描述的信息,显⽰在移动电话或者其他⼿持设
备的显⽰屏上,多种⽹络,也就是说,它不依赖某种⽹络⽽存在,今天的WAP服务在3G到来后仍然可能继续存在,不过传输速率更快,协议标准也会随之升级?
WAP(⽆线通讯协议)是在数字移动电话?互联⽹或其他个⼈数字助理机(PDA)?计算机应⽤乃⾄未来的信息家电之间进⾏通讯的全球性开放标准?这⼀标准的诞⽣是WAP论坛成员努⼒的结果,WAP论坛是在1997年6⽉,由诺基亚?爱⽴信? 摩托罗拉和⽆线星球(Unwi redPlanet)共同组成的?
通过WAP这种技术,就可以将Internet 的⼤量信息及各种各样的业务引⼊到移动电
话?Palm等⽆线终端之中?⽆论你在何地?何时只要你需要信息,你就可以打开你的WAP⼿机,
享受⽆穷⽆尽的⽹上信息或者⽹上资源?
WAP能够运⾏于各种⽆线⽹络之上,如GSM?GPRS?CDMA等?WML是⽆线注标语⾔(Wireless Makeup language)的英⽂缩写?⽀持WAP技术的⼿机能浏览由WML描述的Internet 内容?
WML是以XML为基础的标记语⾔,⽤在规范窄频设备,如⼿机?呼叫器等如何显⽰内容和使⽤者接⼝的语⾔?因为窄频使得WML 受到部分限制,如较⼩型的显⽰器?有限的使⽤者输⼊设备?窄频⽹络联机?有限的内存和资源等?
WML⽀持⽂字和图⽚显⽰,内容组织上,⼀个页⾯为⼀个Card,⽽⼀组Card则构成⼀个Deck?当使⽤者向服务器提出浏览要求后,WML会将整个Deck发送⾄客户端的浏览器,使⽤者就可以浏览Deck⾥⾯所有Card的内容,⽽不需要从⽹络上单独下载每个Card?
通过WAP这种技术,就可以将Internet的⼤量信息及各种各样的业务引⼊到移动电
话?PALM等⽆线终端之中?⽆论在何时?何地只要需要信息,打开WAP⼿机,⽤户就可以享受⽆穷⽆尽的⽹上信息或者⽹上资源?
如:综合新闻?天⽓预报?股市动态?商业报道?当前汇率等?电⼦商务?⽹上银⾏也将逐⼀实现?通过WAP⼿机⽤户还可以随时随
地获得体育⽐赛结果?娱乐圈趣闻等,为⽣活增添情趣,也
可以利⽤⽹上预定功能,把⽣活安排的有条不紊?
WAP通信协议的协议栈采⽤层次化设计.为应⽤系统的开发提供了⼀种可伸缩?可扩展的
环境?每层协议栈均定义有接t-J,可被上⼀层协议所使⽤,亦可被其他的服务或应⽤程序直接应⽤,在设计中?WAP充分借鉴了Internet的协议栈思想,并加以修改和简化,有效地应⽤于⽆线应⽤环境? WAP协议栈包括如下五层:
WAP协议栈分为如下⼏层:
(1) 应⽤层
即⽆线应⽤环境WAE(Wireless Application Environment),它是基于WWW和移动电话技术⽽建⽴的⼀种通⽤应⽤环境,其基本⽬的是构建⼀个可共同操作的环境,以便允许操作⼈员和服务供给者创建适⽤于不同⽆线平台的应⽤与服务?
(2) ⽆线会话层
⽆线会话层协议WSP(Wireless Session Protocol)向两个对话服务提供⼀致接⼝的WAP
应⽤层?其⼀在WTP层上操作的连接导向服务,其⼆是在安全或⾮安全数据包服务上操作的⾮连接服务WDP?⽆线会话协议当前由与浏览应⽤相匹配的服务组成,通常简记为WSP/B。
(3) 传输协议层
⽆线传输协议层WTP(Wireless Transaction Protocol)在数据包服务的顶端运⾏,并提供适合在“瘦"客户即移动⽹络站上执⾏的普通事务服务,并可对移动终端进⾏优化,
(4) 安全协议层
⽆线传输安全层协议WTLS(Wireless Transport Layer Security)是基于⼯业标准传输层安全协议的协议,它在安全传输协议SSL 的基础上针对WAP传输所⽤的低带宽通信信道进⾏了优化,
(5) 数据报协议层
⽆线数据报协议WDP(Wireless Datagram Protocol)⽤于传输数据,发送和接收消息?它可以向WAP的
上层协议提供服务⽀持,并保持通信的透明性,同时能够独⽴运⾏下部⽆线⽹络?在保持传输接⼝和基本特性⼀致的情况下,WDP采⽤中间⽹关可以实现全局⼯作的互⽤性,从⽽实现⽆线数据的顺利传输?
最基础的路由协议之RIP协议
路由信息协议,RIP协议,是路由协议中最早也是最基本最简单的协议之⼀。那么虽然它现在的使⽤已经渐渐不能适应我们的⽹络构建需要了,但是作为学习的基础,我们还是要全⾯掌握这个协议。同所有的协议⼀样,RIP协议是⽤来散发与路由器相关的⽹络信息的?在最基本的层⾯上,路由器需要知道能够达到什么⽹络以及到这些⽹络的距离有多远?RIP协议就做这件事
情?RIP协议仍是⽬前被⼴泛应⽤的协议?
许多⼈咒骂RIP协议,说它汇聚的速度太慢,没有可伸缩性和不安全,因为RIP协议的⾝份识别只有明⽂的⽅式,⽽且这个协议还受到了Split-horizon的影响?这些情况都是真实的?但是,这个协议仍然是⾮常有⽤的?我们希望这篇⽂章能说明这些问题,帮助你理解这个应⽤最⼴泛的内部⽹关协议之⼀?
RIP协议有两种版本:第⼀版(RIPv1)和第⼆版(RIPv2)?RIPv1的功能⾮常有限,因为它不⽀持CIDR(⽆类域间路由选择)地址解析?这就意味着这个协议只是⼀个有类域协议,你不能把24掩码⽹络分成更⼩的单位?另外,RIPv1还使⽤⼴播发送信息?这就意味着主机不能忽略RIP⼴播?请记住,每次发出⼴播时,
⼴播域中的每⼀台主机都将收到⼀个中断,并且必须要要处理这个数据包以便确定这个数据包是不是它关⼼的东西? RIPv2使⽤多播技术?这个技术在以后的讲座中再介绍?现在,你们仅需要知道主机在⽆需处理这个数据包的情况下就可以知道是否可以忽略这个多播包?
请记住,我们曾经说过RIP是⼀种距离向量协议?这⾥提到的距离指的是RIP协议中的跳数,⽽向量指的是⽬的地?其它距离向量协议也许使⽤其它规则来对各向量进⾏度量,如BGP协议中的AS-PATH?这两种版本的RIP协议都是每隔30秒钟向UDP端⼝520发送⼀次信息?但是,它们发送什么信息呢?如果你推测是“它们的路由信息",你就猜对了?RIP能够发送有关它可以到达的⽹络的具体信息,并且把⾃⼰作为⼀个默认的⽹关播出(⽬的地为0.0.0.0,度量值/metric 为1)?
RIPv2数据包有⾃⼰的报头,同许多其它协议⼀样?请注意,RIP协议是在UDP协议之上的,因此,它实际上是⼀个应⽤层协议?每⼀个RIP数据包都包含⼀个指令?⼀个版本编号和⼀个路由域?然后后⾯是最多25条路由信息(⼀个数据包内)?
RIP数据包的指令
⼀个RIP指令可以是⼀个请求或者是⼀个应答?当主机(⽆论是⼀台Unix服务器还是⼀台路由器)第⼀次启动时,主机都需要获得
tcpip协议pdf
⼀些路由信息?这时会发出“请求"指令?向⽹络⼴播包含请求指令的数据包?“应答"是另⼀种常见的RIP指令?它⽤于回答⼀个请求,或者仅是简单的每隔30秒发布⼀次的⼴播?
版本号:版本号为⼀或⼆,指令此数据包的RIP协议版本?
路由域:RIP协议中的⼀个路由域是⼀种⽤于具体说明路由实例的识别符?同⼀个⽹络中可以存在⼀套以上的RIP实例,可以具体指定⼀个信息仅仅是发送给⼀个具体域中的⼈员的?
RIP数据包的其它部分
在路由域之后,真正的RIP路由信息就开始了?⼀个数据包最多可以包含25个路由条⽬?每个路由条⽬需要包含如下信息:
◆⽹络地址:识别⽬标⼦⽹地址的开始点?
◆⼦⽹掩码:说明
⼴域⽹协议中的重点协议简介
⼴域⽹协议是相对于局域⽹协议⽽说的,互联⽹我们就可以认定为是⼴域⽹。那么它相关的协议也就很好理解了。跟OSI模型是分不开的。下⾯我们来说⼏个典型的协议。给⼤家作为参考。
⼴域⽹协议是在OSI参考模型的最下⾯三层操作,定义了在不同的⼴域⽹介质上的通信。主要⽤于⼴域⽹的通信协议⽐较多,如:⾼级数据链路控制协议、点到点协议、数字数据⽹、综合业务数字⽹、数字⽤户线、X.25协议等等。
⼴域⽹协议:HDLC⾼级数据链路控制协议
HDLC是⼀种基于⽐特的传输控制协议,具有⾼效率、⾼可靠性,适⽤于⼴泛的应⽤领域,是Ciseo路由器使⽤的缺省协议。HDLC是在数据链路层中最⼴泛使⽤的协议之⼀。
⼴域⽹协议:PPP点到点协议
PPP协议提供了跨过同步和异步电路实现路由器到路由器和主机到⽹络的连接。主要⽤于“拨号上⽹“这种⼴域连接模式。
⼴域⽹协议:DDN数字数据⽹
DDN是属于专⽤线路连接的,利⽤数字信道传输数据信号的数据传输⽹。DDN是透明传输⽹,⽀持任何规程,⽀持⽹络层以及其上任何协议。它传输速率⾼,⽹络时延⼩,可以直接传送⾼速数据信号,提供灵活的连接⽅式,可以⽀持数据、语⾳、图像传输等多种业务。DDN 不仅可以和客户终端设备进⾏连接,⽽且可以和⽤户⽹络进⾏连接,为⽤户⽹络互连提供灵活的组⽹环境。
⼴域⽹协议:ISDN综合业务数字⽹
ISDN为⽤户提供端到端数字通信线路。ISDN的基本速率接⼝服务提供2个B信道和1个D 信道。BRI的B信道⽤于传输⽤户数据,D信道主要传输控制信号。由于ISDN直接在端到端之间提供数字通道,所以具有⾼速、⾼质量、⾼可靠性、快速呼叫连接等特点,还可以传输数据、语⾳和图像信息。