进行网络连接时,你的计算机应提供一个TCP/IP程 序的副本,此时接收你所发送的信息的计算机也应有一个TCP/IP程序的副本。 TCP/IP是一个两层的程序。高层为传输控制协议,它负责聚集信息或把文件拆分称更小的包。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{zh1}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。许多用户熟悉使用TCP /IP协议的高层应用协议。超文本传输协议(HTTP),文件传输协议(FTP),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。 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,应用程序之间的通信服务,主要功能是数据格式化、数据确认和丢失重传等。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(主机-网络层):接收IP数据报并进行传输,从网络上接收物理帧,抽取IP数据报转交给下一层,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个有效的主机发送来的。IP确认包含一个选项,叫作IP source routing,可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径。对于一些TCP和UDP的服务来说,使用了该选项的IP包好像是从路径上的{zh1}一个系 统传递过来的,而不是来自于它的真实地点。这个选项是为了测试而存在的,说明了它可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接。那么,许多依靠IP源地址 做确认的服务将产生问题并且会被非法入侵。 2. TCP 如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包,那么IP将把它们向‘上’传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路间的连接。TCP数据包中包括序号和确认,所以未按照顺序收到的包可以被排序,而损坏的包可以被重传。 TCP将它的信息送到更高层的应用程序,例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层,TCP层便将它们向下传送到IP层,设备驱动程序和物理介质,{zh1}到接收方。 面向连接的服务(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机的信息。 3.UDP UDP与TCP位于同一层,但它不管数据包的顺序、错误或重发。因此,UDP不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务,UDP主要用于那些面向查询---应答的服务,例如NFS。相对于FTP或Telnet,这些服务需要交换的信息量较小。使用 UDP的服务包括NTP(网络时间协议)和DNS(DNS也使用TCP)。 欺骗UDP包比欺骗TCP包更容易,因为UDP没有建立初始化连接(也可以称为握手)(因为在两个系统间没有虚电路),也就是说,与UDP相关的服务面临着更大的危险。 4.ICMP ICMP与IP位于同一层,它被用来传送IP的的控制信息。它主要是用来提供有关通向目的地址的路径信息。ICMP的‘Redirect’信息通知主 机通向其他系统的更准确的路径,而‘Unreachable’信息则指出路径有问题。另外,如果路径不可用了,ICMP可以使TCP连接‘体面地’终止。 PING是最常用的基于ICMP的服务。 5. TCP和UDP的端口结构 TCP和UDP服务通常有一个客户/服务器的关系,例如,一个Telnet服务进程开始在系统上处于空闲状态,等待着连接。用户使用Telnet客户 程序与服务进程建立一个连接。客户程序向服务进程写入信息,服务进程读出信息并发出响应,客户程序读出响应并向用户报告。因而,这个连接是双工的,可以用 来进行读写。 两个系统间的多重Telnet连接是如何相互确认并协调一致呢?TCP或UDP连接{wy}地使用每个信息中的如下四项进行确认: 源IP地址 发送包的IP地址。 目的IP地址 接收包的IP地址。 源端口 源系统上的连接的端口。 目的端口 目的系统上的连接的端口。 端口是一个软件结构,被客户程序或服务进程用来发送和接收信息。一个端口对应一个16比特的数。服务进程通常使用一个固定的端口,例如,SMTP使用 25、Xwindows使用6000。这些端口号是‘广为人知’的,因为在建立与特定的主机或服务的连接时,需要这些地址和目的地址进行通讯。 TCP/IP协议的主要特点: (1)开放的协议标准,可以免费使用,并且独立于特定的计算机硬件与操作系统; (2)独立于特定的网络硬件,可以运行在局域网、广域网,更适用于互联网中; (3)统一的网络地址分配方案,使得整个TCP/IP设备在网中都具有惟一的地址; (4)标准化的高层协议,可以提供多种可靠的用户服务。 TCP/IP模型的主要缺点有: 首先,该模型没有清楚地区分哪些是规范、哪些是实现;其次,TCP/IP模型的主机—网络层定义了网络层与数据链路层的接口,并不是常规意义上的一层,接口和层的区别是非常重要的,TCP/IP模型没有将它们区分开来。 IP地址及其分类一般将IP地址按节点计算机所在网络规模的大小分为A,B,C三类,默认的网络屏蔽是根据IP地址中的{dy}个字段确定的。1. A类地址 A类地址的表示范围为:1.0.0.0~126.255.255.255,默认网络屏蔽为:255.0.0.0;A类地址分配给规模特别大的网络使 用。A类网络用{dy}组数字表示网络本身的地址,后面三组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机(直接个人用户)而局域网络个数较少的大型 网络。 2. B类地址 B类地址的表示范围为:128.0.0.0~191.255.255.255,默认网络屏蔽为:255.255.0.0;B类地址分配给一般的中型网络。B类网络用{dy}、二组数字表示网络的地址,后面两组数字代表网络上的主机地址。 3. C类地址 C类地址的表示范围为:192.0.0.0~223.255.255.255,默认网络屏蔽为:255.255.255.0;C类地址分配给小型网 络,如一般的局域网,它可连接的主机数量是最少的,采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。C类网络用前三组数字表示网络的地址,{zh1}一组数字作为网络 上的主机地址。 RFC 1918留出了3块IP地址空间(1个A类地址段,16个B类地址段,256个C类地址段)作为私有的内部使用的地址。在这个范围内的IP地址不能被路由到Internet骨干网上;Internet路由器将丢弃该私有地址。 IP地址类别 RFC 1918内部地址范围 A类 10.0.0.0到10.255.255.255 B类 172.16.0.0到172.31.255.255 C类 192.168.0.0到192.168.255.255 子网掩码(Subnet Mask)的介绍 设定任何网络上的任何设备不管是主机、个人电脑、路由器等皆需要设定IP地址,而跟随着IP地址的是所谓的子网掩码(NetMask,Subnet Mask),这个子网掩码主要的目的是由IP地址中也能获得网络编码,也就是说IP地址和子网掩码作和而得到网络编码,如下所示: IP地址 192.10.10.6 子网掩码 255.255.255.0 AND ------------------------------------------------------------------- Network Number 192.10.10.0 子网掩码有所谓的默认值,如下所示 类 IP地址 范围 子网掩码 A 1.0.0.0-126.255.255.255 B 128.0.0.0-191.255.255.255 C 192.0.0.0-223.255.255.255 在预设的子网掩码(Net Mask)都只有255的值,在谈到子网掩码(Subnet Mask)时这个值便不一定是255了。在完整一组C类地址中如203.67.10.0-203.67.10.255 子网掩码255.255.255.0,203.67.10.0称之网络编码(Network Number,将IP 地址和子网掩码作和),而203.67.10.255是广播的IP地址,所以这两者皆不能使用,实际只能使用 203.67.10.1--203.67.10.254等254个IP地址,这是以255.255.255.0作子网掩码的结果,而所谓Subnet Msk尚可将整组C类地址分成数组网络编码,这要在子网掩码上作手脚,若是要将整组C类地址分成2个网络编码那子网掩码设定为 255.255.255.128,若是要将整组C类分成8组网络编码则子网掩码要为255.255.255.224,这是怎么来的,由以上知道网络编码是由IP地址和子网掩码作AND而来的,而且将子网掩码以二进制表示法知道是1的会保留,而为0的去掉 192.10.10.193--11000000.00001010.00001010.11000001 255.255.255.0--11111111.11111111.11111111.00000000 -------------------------------------------------------------- 192.10.10.0--11000000.00001010.00001010.00000000 以上是以255.255.255.0为子网掩码的结果,网络编码是192.10.10.0,若是使用255.255.255.224作子网掩码结果便有所不同 192.10.10.193--11000000.00001010.00001010.11000001 255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000 -------------------------------------------------------------- 192.10.10.192--11000000.00001010.00001010.11000000 此时网络编码变成了192.10.10.192,这便是子网。那要如何决定所使用的子网掩码,255.255.255.224以二进制表示法为 11111111.11111111.11111111.11100000,变化是在{zh1}一组,11100000便是224,以三个位(Bit)可表示2 的3次方便是8个网络编码 子网掩码二进制表示法可分几个网络 255.255.255.0 255.255.255.128 255.255.255.192 255.255.255.224 255.255.255.240 255.255.255.248 255.255.255.252 以下使用255.255.255.224将C类地址203.67.10.0分成8组网络编码,各个网络编码及其广播IP地址及可使用之IP地址序号网络编码广播可使用之IP地址 (1)203.67.10.0--203.67.10.31 203.67.10.1--203.67.10.30 (2)203.67.10.32--203.67.10.63 203.67.10.33--203.67.10.62 (3)203.67.10.64--203.67.10.95 203.67.10.65--203.67.10.94 (4)203.67.10.96--203.67.10.127 203.67.10.97--203.67.10.126 (5)203.67.10.128--203.67.10.159 203.67.10.129--203.67.10.158 (6)203.67.10.160--203.67.10.191 203.67.10.161--203.67.10.190 (7)203.67.10.192--203.67.10.223 203.67.10.193--203.67.10.222 (8)203.67.10.224--203.67.10.255 203.67.10.225--203.67.10.254 可验证所使用的IP地址是否如上表所示 203.67.10.115--11001011.01000011.00001010.01110011 255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000 -------------------------------------------------------------- 203.67.10.96--11001011.01000011.00001010.01100000 203.67.10.55--11001011.01000011.00001010.00110111 255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000 -------------------------------------------------------------- 203.67.10.32--11001011.01000011.00001010.00100000 其它的子网掩码所分成的网络编码可自行以上述方法自行推演出来。 |