IP協(xié)議相關(guān)知識簡介

1、 HYPERLINK 第1章 Inteernett概述什么是Innternnet？在英語中中“Inteer”的含義是是“交互的”，“net”是指“網(wǎng)絡(luò)”。簡單而言言，Inteernett是指一個由計算機構(gòu)成成的交互網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。它是是一個世界界范圍內(nèi)的的巨大的計計算機網(wǎng)絡(luò)絡(luò)體系，它它把全球數(shù)數(shù)萬個計算算機網(wǎng)絡(luò)，數(shù)數(shù)千萬臺主主機連接起起來，包含含了難以計計數(shù)的信息息資源，向向全世界提提供信息服服務(wù)。它的出現(xiàn)現(xiàn)，是世界界由工業(yè)化化走向信息息化的必然然和象征，但但這并不是是對Intterneet的一種定定義，而僅僅是對對它的一種種解釋。從從網(wǎng)絡(luò)通信信的角度來來看，Inteernett是一個以TCP/IP網(wǎng)

2、絡(luò)協(xié)議議連接各個個國家、各各個地區(qū)、各個機構(gòu)構(gòu)的計算機機網(wǎng)絡(luò)的數(shù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)網(wǎng)。從信息息資源的角角度來看，Inteernett是一個集集各個部門門、各個領(lǐng)域域的各種信信息資源為為一體，供供網(wǎng)上用戶戶共享的信信息資源網(wǎng)網(wǎng)。現(xiàn)在的Inteernett已經(jīng)遠遠遠超過了一一個網(wǎng)絡(luò)的的涵義，它它是一個信信息社會的的縮影。雖雖然至今還還沒有一個個準(zhǔn)確的定定義來概括括Inteernett，但是這這個定義應(yīng)應(yīng)從通信協(xié)協(xié)議、物理連接接、資源共享享、相互聯(lián)系系、相互通信信等角度來來綜合加以考慮。了解一個事事物的最有有效方法莫莫過于先了了解它的歷歷史，在本本章中，先先簡要回顧顧一下Innternnet的發(fā)發(fā)展歷史，再

3、再介紹與IInterrnet相相關(guān)的管理理結(jié)構(gòu)，并并對當(dāng)前的的Inteernett應(yīng)用現(xiàn)狀狀與發(fā)展趨趨勢作一簡簡單介紹。1.1 Inteernett發(fā)展歷史史Interrnet最早來源源于美國國國防部高級級研究計劃劃局DARPPA（Defeense advaancedd Ressearcch Prrojeccts AAgenccy）的前身ARPA建立的ARPAAnet，該網(wǎng)于1969年投入使使用。從20世紀(jì)60年代開始始，ARPA就開始向向美國國內(nèi)內(nèi)大學(xué)的計計算機系和和一些公司司提供經(jīng)費費，以促進進基于分組組交換技術(shù)術(shù)的計算機機網(wǎng)絡(luò)的研研究。1968年，ARPA為ARPAAnet網(wǎng)絡(luò)項目目立項

4、，該該項目基于于這樣一種種主導(dǎo)思想想：網(wǎng)絡(luò)必必須能夠經(jīng)經(jīng)受住故障障的考驗而而維持正常常工作，一一旦發(fā)生戰(zhàn)戰(zhàn)爭，當(dāng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的某一一部分因遭遭受攻擊而而失去工作作能力時，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的其他他部分應(yīng)當(dāng)當(dāng)能夠維持持正常通信信。最初，ARPAAnet主要用于于軍事研究究目的，它它有五大特特點：（1）支持持資源共享享。（2）采用用分布式控控制技術(shù)。（3）采用用分組交換換技術(shù)。（4）使用用通信控制制處理機。（5）采用用分層的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)協(xié)議。1969年年6月，完成成第一階段段的工作，組成了4個結(jié)點的試驗性網(wǎng)絡(luò)，稱為ARPAnet。ARPAnet采用稱之為接口報文處理器（IMP）的小型機作為網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點機，為了保證網(wǎng)絡(luò)

5、的可靠性，每個IMP至少和其他兩個IMP通過專線連接，主機則通過IMP接入ARPAnet。IMP之間的信息傳輸采用分組交換技術(shù)，并向用戶提供電子郵件、文件傳送和遠程登錄等服務(wù)。ARPAnet被公認(rèn)為世界上第一個采用分組交換技術(shù)組建的網(wǎng)絡(luò)。1972年年，ARPAAnet在首屆計計算機后臺臺通信國際際會議上首首次與公眾眾見面，并并驗證了分分組交換技技術(shù)的可行行性，由此此，ARPAAnet成為現(xiàn)代代計算機網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)誕生的的標(biāo)志。1973年年，美國國國防部高級級研究計劃劃局DARPPA正式啟動動并實施了了一研究項項目，稱為為“The Inteernetttingg Proojectt”。該項目著著眼于互聯(lián)

6、聯(lián)各種基于于分組交換換技術(shù)的計計算機網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，并設(shè)計出出一類通信信協(xié)議以便便于在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)計算機中中透明地交互。由由該項目構(gòu)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)可視為現(xiàn)現(xiàn)在Inteernett的前身，其所研發(fā)發(fā)的通信協(xié)協(xié)議最終發(fā)發(fā)展成為著著名的TCP/IP協(xié)議族。1980年年，ARPA投資把TCP/IP加進UNIXX（BSD44.1版本）的內(nèi)核中中，在BSD44.2版本以后后，TCP/IP協(xié)議即成成為UNIX操作系統(tǒng)統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)通通信模塊，這這其中美國國國防部的的作用功不不可沒。1982年年，Inteernett由ARPAAnet、MILNNET等幾個計計算機網(wǎng)絡(luò)絡(luò)合并而成成，作為Inteernett的早期骨干干網(wǎng)，ARPAA

7、net試驗并奠奠定了Inteernett存在和發(fā)發(fā)展的基礎(chǔ)礎(chǔ)，較好地地解決了異異種機網(wǎng)絡(luò)絡(luò)互聯(lián)的一一系列理論論和技術(shù)問問題。1983年年，ARPAAnet分裂為兩兩部分：ARPAAnet和純軍事事用的MILNNET。該年月，ARPA把TCP/IP協(xié)議作為ARPAAnet的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)協(xié)議。其后，人人們稱呼這這個以ARPAAnet為主干網(wǎng)網(wǎng)的網(wǎng)際互互聯(lián)網(wǎng)為Inteernett，TCP/IP協(xié)議族便便在Inteernett中進行研研究、試驗，并改改進成為使使用方便、效率極好好的協(xié)議族族。1986年年，美國國國家科學(xué)基基金會NSF（Natiionall Sciiencee Fouundattion）建立了

8、了6大超級計計算機中心心，為了使使全國的科科學(xué)家、工工程師能夠夠共享這些些超級計算算機設(shè)施，NSF建立了自自己的基于于TCP/IP協(xié)議族的的計算機網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)NSFnnet。NSF在全國建建立了按地地區(qū)劃分的的計算機廣廣域網(wǎng)，并并將這些地地區(qū)網(wǎng)絡(luò)和和超級計算算中心相連連，最后將將各超級計計算中心互互聯(lián)起來。地區(qū)網(wǎng)的的構(gòu)成一般般是由一批批在地理上上局限于某某一地域，在在管理上隸隸屬于某一一機構(gòu)或在在經(jīng)濟上有有共同利益益的用戶的的計算機互互聯(lián)而成。連接各地區(qū)區(qū)網(wǎng)上主通通信結(jié)點計計算機的高高速數(shù)據(jù)專專線構(gòu)成了了NSFnnet的主干網(wǎng)網(wǎng)，這樣，當(dāng)當(dāng)一個用戶戶的計算機機與某一地地區(qū)相連以后，它它除了可以以使用

9、任一一超級計算算中心的設(shè)設(shè)施，可以以同網(wǎng)上任任一用戶通通信外，還可以以獲得網(wǎng)絡(luò)絡(luò)提供的大大量信息和和數(shù)據(jù)。這這一成功使使得NSFnnet于1990年6月徹底取取代了ARPAAnet而成為Inteernett的主干網(wǎng)網(wǎng)。到了20世世紀(jì)90年代，美美國政府意意識到僅靠靠政府資助助，難以適適應(yīng)應(yīng)用的的發(fā)展需求求，故鼓勵商業(yè)業(yè)部門介入入。MCI、IBM和MERIIT公司聯(lián)合合組建ANS（高級網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)務(wù)公司），建建立覆蓋全全美的、T3（44.7746M）的ANSNEET，連接ARPAANET和NSFNEET。隨后，DARPPA和NSF撤銷對ARPAAnet、NSFNNET的資助，因因特網(wǎng)開始始商用。

10、商商業(yè)機構(gòu)的的介入，出出現(xiàn)大量的的ISP和ICP，豐富了Inteernett的服務(wù)和和內(nèi)容。美美國政府通通過因特網(wǎng)網(wǎng)發(fā)布世界界各國的經(jīng)經(jīng)濟、貿(mào)易易信息。Interrnet的發(fā)展時時間表如圖圖1.1所示，圖圖中給出了了在Inteernett發(fā)展中涉涉及到的重重大事件。1.2 Inteernett管理機構(gòu)構(gòu)Interrnet的的發(fā)展和正正常運轉(zhuǎn)需需要一些管管理機構(gòu)的的管理，如如IP地址的分分配需要有有IP地址資源源的管理機機構(gòu)，各種種標(biāo)準(zhǔn)的形形成需要有有專門的技技術(shù)管理機機構(gòu)。本節(jié)節(jié)將介紹Interrnet各個管理理機構(gòu)的職職能及它們們之間的關(guān)關(guān)系。圖1.1 Intterneet發(fā)展時間間表1.2

11、.11 Innternnet管理機構(gòu)構(gòu)Interrnet工作委員員會（Inteernett Acttivitties Boarrd，IAB）成立于1980年，屬于于非營利機機構(gòu)，負(fù)責(zé)責(zé)技術(shù)的方方針和策略略的擬定，以以及管理工工作的導(dǎo)引引協(xié)調(diào)，例例如有關(guān)TCP/IP的發(fā)展、決定哪些協(xié)議能能成為TCP/IP的一員、在何時可可以成為標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，以及及因特網(wǎng)的的演進、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與與通信技術(shù)的研發(fā)等工工作。在IAB之下，有有研究小組組及工作小小組兩個主主要單位，并并有一些小小型指導(dǎo)群群，共同進進行設(shè)定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)及決定定策略的工工作。IAB的組織架架構(gòu)可用圖1.2來說明。圖1.2 IAB的組織架架構(gòu)圖1.2.22

12、 Innternnet域名與地地址管理機機構(gòu)Interrnet 域名與地地址管理機機構(gòu)（ICANNN）是為承承擔(dān)域名系系統(tǒng)管理、IP地址分配配、協(xié)議參數(shù)數(shù)配置以及及主服務(wù)器器系統(tǒng)管理理等職能而而設(shè)立的非非營利機構(gòu)。現(xiàn)由IANAA 和其他實實體與美國國政府約定定進行管理理。ICANNN理事會是ICANNN的核心權(quán)權(quán)力機構(gòu)，共共由19位理事組組成：9位At-LLargee理事，9位來自ICANNN 3家支持組織織提名的理理事（每家家3名）和一位位總裁。根根據(jù)ICANNN的章程程規(guī)定，它它設(shè)立3個支持組組織，從33個不同方方面對Inteernett政策和構(gòu)構(gòu)造進行協(xié)協(xié)助、檢查以及及提出建議議。這些支

13、支持組織幫幫助促進了了Inteernett政策的發(fā)發(fā)展，并且且在Inteernett技術(shù)管理理上鼓勵多多樣化和國國際參與。每家支持組織織向ICANNN董事會委委派3位董事。這3個支持組組織是：（1）地址址支持組織織（ASO），負(fù)責(zé)IP地址系統(tǒng)統(tǒng)的管理。 （2）域名名支持組織（DNSO），負(fù)責(zé)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)上上的域名系系統(tǒng)（DNS）的管理理。 （3）協(xié)議議支持組織織（PSO），負(fù)責(zé)責(zé)涉及Inteernett協(xié)議的惟惟一參數(shù)的的分配。此此協(xié)議是允允許計算機機在因特網(wǎng)網(wǎng)上相互交交換信息，管管理通信的的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。1.2.33 IP地址管理理機構(gòu)圖1.3 IP地址管理機構(gòu)覆蓋范圍圖全世界國際際性的IP地址管

14、理理機構(gòu)有4個，即ARIN、RIPE、APNIIC和LACNNIC，它們負(fù)負(fù)責(zé)IP地址的地地理區(qū)域，如如圖1.3所示。其中美國IInterrnet號碼注冊冊中心ARIN（Amerricann Reggistrry foor Innternnet NNumbeers）提供的的查詢內(nèi)容容包括了全全世界早期期網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)現(xiàn)在的美國國、加拿大大、撒哈拉拉沙漠以南南非洲的IP地址信息息；歐洲IP地址注冊冊中心RIPE（Resaux IP EEuroppens）包括了歐歐洲、北非非、西亞地地區(qū)的IP地址信息息；亞太地地區(qū)網(wǎng)絡(luò)信信息中心APNIIC（Asiaa Paccificc Nettworkk Inffo

15、rmaationn Cennter）包括了了東亞、南南亞、大洋洋洲IP地址注冊冊信息；拉拉丁美洲及及加勒比互互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信信息中心LACNNIC（Latiin Ammericcan aand CCaribbbeann Nettworkk Infformaationn Cennter）包括了了拉丁美洲洲及加勒比比海諸島IP地址信息息。中國的IPP地址管理理機構(gòu)稱為為中國互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息息中心（Chinna Innternnet NNetwoork IInforrmatiion CCenteer，簡稱CNNIIC），它是是成立于1997年6月的非營營利管理與與服務(wù)機構(gòu)構(gòu)，行使國國家互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息中中心的

16、職責(zé)責(zé)。中國科科學(xué)院計算算機網(wǎng)絡(luò)信信息中心承承擔(dān)CNNIIC的運行和和管理工作作。它的主主要職責(zé)包包括域名注注冊管理，IP地址、AS號分配與與管理，目目錄數(shù)據(jù)庫庫服務(wù)，互互聯(lián)網(wǎng)尋址址技術(shù)研發(fā)發(fā)，互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)調(diào)查與相相關(guān)信息服服務(wù)，國際際交流與政政策調(diào)研，承承擔(dān)中國互互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會會政策與資資源工作委委員會秘書書處的工作作。1.3 Inteernet協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)Interrnet的實質(zhì)是是實現(xiàn)異種種網(wǎng)絡(luò)的互互聯(lián)，它充充分利用各各種通信子子網(wǎng)的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸能力力，通過在在依賴于通通信子網(wǎng)的的通信模塊塊和應(yīng)用程程序之間插插入新的協(xié)協(xié)議軟件來來保證應(yīng)用用程序之間間的互操作作性。因特特網(wǎng)的協(xié)議議族稱為TCP/IP

17、協(xié)議族。其中包含含了為數(shù)眾眾多的協(xié)議議，如應(yīng)用用層的Telnnet、SMTP、DNS等協(xié)議、傳輸層TCP、UDP協(xié)議，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的IP、ARP、RARP、ICMP、IGMP等協(xié)議。Interrnet的的一個公認(rèn)認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)是RFC（Requeest FFor CCommeent），RFCC可以說是是TCP/IP和Interrnet發(fā)發(fā)展及成長長的基石，所所有關(guān)于TTCP/IIP和因特特網(wǎng)的規(guī)格格、協(xié)議內(nèi)內(nèi)容、會議議記錄、發(fā)發(fā)展歷史等等文件數(shù)據(jù)據(jù)都以RFFC數(shù)字編號的的方式，由由美國網(wǎng)絡(luò)絡(luò)信息中心心（Netwwork Infoormattion Centter， NIC）所收集。例如RFFC10000介

18、紹了了一些RFFC的歷史史，以及各各種RFCC的分類。若有人對對于改進TTCP/IIP現(xiàn)有能能力有新的的想法時，可可以寫一個個計劃方案案發(fā)表在Interrnet上上，這個計計劃方案即即是所謂的的RFC。RFC的作作者都是自自愿的，其其創(chuàng)作得不不到任何報報償。每個個RFC會被被賦予一個個號碼，此此號碼為一一遞增的數(shù)數(shù)字，絕不不會被重新新指定。更更新的RFFC有更高高的數(shù)字編編號，并使使得舊的RRFC失效效，因此若若發(fā)現(xiàn)在不不同的文件件中討論的的是相同的的主題，應(yīng)應(yīng)以編號較較高的RFC為依依據(jù)。另外外，亦可能能有自愿的的評論者對對RFC作建建設(shè)性的批批評與建議議，原作者者可根據(jù)以以校訂原先先的設(shè)計

19、使使之更加完完美。若一一切無問題題，該項RRFC便成成為起草標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（Drafft Sttandaard），程序設(shè)設(shè)計人員就就可依該份份標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)設(shè)計軟件，實實現(xiàn)其所描描述的功能能。在真正正的程序代代碼出現(xiàn)之之前，RFFC都不被被認(rèn)定是正正式標(biāo)準(zhǔn)。1.4 Inteernett應(yīng)用現(xiàn)狀狀與發(fā)展趨趨勢從目前的情情況來看，Inteernett市場仍具具有巨大的的發(fā)展?jié)摿α?，未來其其?yīng)用將涵涵蓋從辦公公室 共享信息息到市場營營銷、服務(wù)務(wù)等廣泛領(lǐng)領(lǐng)域。另外外，Inteernett帶來的電電子貿(mào)易正正改變著現(xiàn)現(xiàn)今商業(yè)活活動的傳統(tǒng)統(tǒng)模式，其其提供的方方便而廣泛泛的互聯(lián)必將對未未來社會生生活的各個個方面帶來來影響

20、。然而Intterneet也有其固固有的缺點點，如接入入網(wǎng)絡(luò)缺乏整體規(guī)規(guī)劃和設(shè)計計，網(wǎng)絡(luò)拓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不清清晰以及容容錯及可靠靠性能的缺缺乏，而這這些對于商商業(yè)領(lǐng)域的的不少應(yīng)用用是至關(guān)重重要的。安安全性問題題是困擾Inteernett用戶發(fā)展展的另一主主要因素。雖然現(xiàn)在在已有不少少的方案和和協(xié)議來確確保Inteernett網(wǎng)上的聯(lián)聯(lián)機商業(yè)交交易的可靠靠進行，但但真正適用用并將主宰宰市場的技技術(shù)和產(chǎn)品品目前尚不不明確。另另外，Inteernett是一個中中心的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。所有這這些問題都都在一定程程度上阻礙礙了Inteernett的發(fā)展，只只有解決了了這些問題題，Inteernett才能更好好地發(fā)展。隨

21、著世界各各國信息高高速公路計計劃的實施施，Inteernett主干網(wǎng)的的通信速度度將大幅度度提高；有有線、無線線等多種通通信方式將將更加廣泛泛、有效地地融為一體體；Inteernett的商業(yè)化化應(yīng)用將大大量增加，商商業(yè)應(yīng)用的的范圍也將將不斷擴大大；Inteernett的覆蓋范范圍、用戶戶入網(wǎng)數(shù)以以令人難以以置信的速速度發(fā)展；Inteernett的管理與與技術(shù)將進進一步規(guī)范范化，其使使用規(guī)范和和相應(yīng)的法法律規(guī)范正正逐步健全全和完善；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)術(shù)不斷發(fā)展展，用戶界界面更加友友好；各種種令人耳目目一新的使使用方法不不斷推出，最最新的發(fā)展展包括實時時圖像和話話音的傳輸輸；網(wǎng)絡(luò)資資源急劇膨膨脹?？傊?，人

22、類社社會必將更更加依賴Inteernett，人們的的生活方式式將因此而而發(fā)生根本本的改變。第2章 TCP/IP協(xié)議族體體系結(jié)構(gòu)TCP/IIP協(xié)議族無無疑是當(dāng)今今流行最為為廣泛的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)協(xié)議，人們們今天所熟熟悉的絕大大多數(shù)Innternnet服務(wù)務(wù)都是架構(gòu)構(gòu)在該協(xié)議議族之上的的，對于它它的歷史已已在第1章中有所所了解。那那么它究竟竟是如何將將運行不同同操作系統(tǒng)統(tǒng)，由不同同廠家生產(chǎn)產(chǎn)的計算機機互聯(lián)起來來的？它和和已有的OSI模型之間間的關(guān)系如如何？它的的每一層具具體包含哪哪些協(xié)議？我們將在在本章中一一一闡述。2.1 TCP/IP層次結(jié)構(gòu)構(gòu)及其與OSI七層體系系結(jié)構(gòu)的比比較TCP/IIP與OSI

23、的體體系結(jié)構(gòu)都都是采用分分層結(jié)構(gòu)，結(jié)結(jié)構(gòu)中的下下層向上層層提供服務(wù)務(wù)。這種分分層結(jié)構(gòu)具具有模塊劃劃分清晰，擴擴展性好等等優(yōu)點，所所以被TCP/IIP和OSI所采用。雖然TCP/IIP和OSI都是采用用分層結(jié)構(gòu)構(gòu)，它們之之間還是存存在著許多多重要的區(qū)區(qū)別。2.1.11 分層層體系結(jié)構(gòu)構(gòu)的對應(yīng)TCP/IIP與OSI分層層架構(gòu)間的的對應(yīng)，可可以用圖2.1來表示示。OSII具有完整的七七層架構(gòu)，而而TCP/IP則只只定義了3種層次的的服務(wù)。TTCP/IIP應(yīng)用服務(wù)務(wù)層，對應(yīng)應(yīng)到OSII架構(gòu)中的的應(yīng)用層、表示層以以及會話層層。兩者之之間最大的的不同點在在于：OSII考慮到開開放式系統(tǒng)統(tǒng)互聯(lián)而設(shè)設(shè)定了數(shù)據(jù)

24、據(jù)表示層，而而TCP/IP的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層與傳傳輸層，則則分別與OOSI的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層和傳傳輸層的功功能大致相相同。此外外，TCPP/IP本本身并沒有有提供物理理層與數(shù)據(jù)據(jù)鏈路層的的服務(wù)，所所以一般是是架在OSSI的第一一、二層上上運作。圖2.1 TCPP/IP與OSI分層結(jié)構(gòu)構(gòu)的對應(yīng)2.1.22 總體發(fā)展展TCP/IIP的發(fā)展比OSI早了約10年左右，技技術(shù)上的發(fā)發(fā)展較成熟熟，開發(fā)出出來的相關(guān)關(guān)應(yīng)用協(xié)議議也較多，此此外，由于于它是應(yīng)因因特網(wǎng)的實實際需求而而產(chǎn)生的，因因此在現(xiàn)實實的環(huán)境中中可行性也也較高。而而OSI架構(gòu)完整整、功能詳詳盡、包容容性大，但但在Inteernett中大多數(shù)數(shù)還屬于測測試階段，

25、很很少有實際際運行的系系統(tǒng)。就目前的的發(fā)展?fàn)顩r況來說，TTCP/IIP已成為為了Intterneet中的主主流協(xié)議，在在使用上比比OSI要廣廣泛許多。它具有非非常多的應(yīng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，對對于現(xiàn)行網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系系統(tǒng)的開發(fā)發(fā)而言，能能提供較多多的規(guī)劃選選擇，而且且由于TCCP/IPP已在實際際中使用相相當(dāng)長的時時間，具有有此方面開開發(fā)與使用用經(jīng)驗的人人員也比較較多。2.1.33 標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)規(guī)范TCP/IIP產(chǎn)生于于Inteernett的研究和和實踐中，是是應(yīng)實際需需求而產(chǎn)生生的實作，本本身在發(fā)展展之前并沒沒有事先定定義一個嚴(yán)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募軜?gòu)構(gòu)。而OSSI則是由由標(biāo)準(zhǔn)化組組織所制定定，先定義義了一個功功能完整的的架

26、構(gòu)，再再根據(jù)該架架構(gòu)發(fā)展相相應(yīng)的協(xié)議議。TCP/IIP雖然有有IAB、IETFF等機構(gòu)負(fù)負(fù)責(zé)制定與與討論TCCP/IPP的標(biāo)準(zhǔn)化化，也有許許多學(xué)術(shù)界界人士和計計算機廠商商參與，但但是卻沒有有一個正式式的單位負(fù)負(fù)責(zé)測試驗驗證廠商所所開發(fā)的TTCP/IIP通信軟軟件是否完完全遵照標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范范設(shè)計，所所以對使用用者而言，惟惟一的保障障是借著各各系統(tǒng)之間間的互連互互通測試經(jīng)經(jīng)驗，以確確實證明其其所使用的的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)是否可以以與其他系系統(tǒng)上的TTCP/IIP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)應(yīng)用功能互互通。而OOSI則有有專門的單單位來進行行規(guī)范性測測試以及互互通性測試試，這一點點對使用者者而言，是是一個很重重要的保障障，但是由

27、由于測試通通常需花費費一段不短短的時間（約約需二至三三年），所所以一般效效率不高，經(jīng)經(jīng)常出現(xiàn)的的情況是標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出出來，但是是卻在市場場上找不到到可用產(chǎn)品品，與市場場需求不太太相符。2.1.44 網(wǎng)絡(luò)層TCP/IIP的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層與OSSI架構(gòu)中中的網(wǎng)絡(luò)層層的功能大大致相仿。若以實際際協(xié)議來做做比較，TTCP/IIP的IP與OSI的CLNPP（Connnectiionleess NNetwoork PProtoocol），其其主要差別別在于尋址址方式的不不同。TCCP/IPP將網(wǎng)絡(luò)上上每一點的的地址定為為32位的固固定長度，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的每一個系統(tǒng)都至少具有一個惟一的地址與其他系統(tǒng)通信，但對

28、于同時提供兩個網(wǎng)絡(luò)接口連接不同網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)（如網(wǎng)關(guān)）而言，則必須擁有兩個以上的地址，這在網(wǎng)絡(luò)地址管理及對網(wǎng)絡(luò)其他點的通信進行上，則顯得較為麻煩。而且以長遠的角度來看，現(xiàn)有的尋址方式將不能容納網(wǎng)絡(luò)上愈來愈多新增的系統(tǒng)，因此，目前許多人員正在研究IPv6這一新協(xié)議，以滿足未來不斷擴展的需求。OSI所定定的地址空空間為不固固定的可變變長，必須須由所選定定的地址命命名方式（Authhoritty annd Iddentiifierr）決定，最最長可達1160位（20 bbytess）。依照OSSI中有關(guān)地址址標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)規(guī)范，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上每一個個系統(tǒng)至多多可有2556個通信信地址，而而且因為OOSI所定定義的網(wǎng)

29、絡(luò)絡(luò)地址與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口無無關(guān)，所以以網(wǎng)絡(luò)地址址的安排將將不受限于于網(wǎng)絡(luò)接口口。由于其其地址長度度較長，因因此將可容容納網(wǎng)絡(luò)上上更多的系系統(tǒng)，具有有較大的增增長空間。2.1.55 傳輸層TCP/IIP在傳輸輸層中有TTCP與UDP兩種種協(xié)議，各各具有面向向連接與無無連接的性性質(zhì)。OSSI在制定定傳輸層的的標(biāo)準(zhǔn)時，主主要是參考考TCP/IP協(xié)議族族，而定義義了五個等等級的不同同層次服務(wù)務(wù)。其中TTCP/IIP的TCP與OSI的TP4、TCP/IP的UDP與OSI的TP0的架架構(gòu)及功能能大體上是是相同的，只是其內(nèi)部細節(jié)有一些差異。2.1.66 應(yīng)用用層應(yīng)用層的功功能應(yīng)該是是面向最終終用戶的，因因此它們

30、是是千差萬別別的。常見見的應(yīng)用有有以下幾種種： 遠程登錄錄TCP/IIP的遠程程登錄標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為TELLNET，OSI所定定的遠程登登錄標(biāo)準(zhǔn)稱稱為虛擬終終端VT（Virttual Termminall）。由于不不同的終端端機會有各各種型號，因因此在TCCP/IPP的TELNNET與OSI VT虛擬擬終端標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中都提供供了協(xié)商（Negootiattion）機制，通通信兩端在在通信之前前，會進行行協(xié)商，并并交換終端端機環(huán)境參參數(shù)（Proffile），直到彼彼此達到共共識之后才才進行應(yīng)用用系統(tǒng)與客客戶端之間間的數(shù)據(jù)交交換。除了共有的的協(xié)商功能能之外，OOSI VVT所提供供的終端機機參數(shù)模型型比TELL

31、NET多多。（1）VTT能支持控控制的轉(zhuǎn)換換，例如AASCIII的警鈴字字符（BELL）與EBCDDIC的警警鈴字符各各有不同的的內(nèi)碼定義義。而TEELNETT則無法處處理這類因因字符集不不同所造成成的字符功功能差異。（2）VTT能夠提供供更多的字字符顯示屬屬性，例如如在終端屏屏幕上每一一個字符都都可以定義義其顏色及及字型等功功能。（3）VTT能夠提供一一維、二維維、三維顯顯示區(qū)域。而TELLNET只只提供翻頁頁顯示模式式（Scrooll MMode）。 文件傳輸輸以TCP/IP所制制定的所制制定的FTTAM（, Acccesss and Manaagemeent）而而言，兩者者都提供了了基本

32、文件件處理功能能，如文件件復(fù)制、刪刪除、目錄錄查詢、更更改文件名名、文件屬屬性的對應(yīng)應(yīng)等。但是是由于TCCP/IPP中并未定定義數(shù)據(jù)表表示層來執(zhí)執(zhí)行不同系系統(tǒng)間數(shù)據(jù)據(jù)儲存內(nèi)碼碼轉(zhuǎn)換的功功能，因此此，雖然FFTP可傳傳送任何一一種數(shù)據(jù)類類型文件（如IMAGEE、ASCIII、EBCDDIC等），但是卻不不能在幾種種不同的文文件格式之之間自動地地進行內(nèi)碼碼轉(zhuǎn)換處理理。OSII在FTAMM中則定義義了一套虛虛擬文件儲儲存器（Virttual ），使得不不同計算機機系統(tǒng)間在在交換文件件時，首先先將本身的的文件格式式與文件屬屬性對應(yīng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的虛擬文文件儲存格格式送出，對對方在收到到此虛擬文文件數(shù)據(jù)

33、后后，再根據(jù)據(jù)其自己的的文件系統(tǒng)統(tǒng)與虛擬文文件儲存的的對應(yīng)關(guān)系系，轉(zhuǎn)換成成屬于自己己的文件格格式，以解解決不同文文件系統(tǒng)間間對文件格格式處理方方式不盡相相同的問題題。以文件傳輸輸效率而言言，由于OOSI FFTAM在在文件傳輸輸?shù)倪^程中中，必須先先將文件對對應(yīng)成虛擬擬文件格式式，再通過過表示層的的抽象符號號語法轉(zhuǎn)換換成網(wǎng)絡(luò)上上標(biāo)準(zhǔn)的文文件傳輸數(shù)數(shù)據(jù)，會花花費許多時時間。反觀觀TCP/IP FFTP，不不但省去了了上述的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換動作，同同時還可依依文件的性性質(zhì)，選擇擇壓縮模式式（Comppresssed MMode），提供更更有效率的的文件傳輸輸方法。因因此平均而而言，TCCP/IPP FTPP將

34、會比OSSI FTTAM文件件傳輸?shù)男矢?。TCP/IIP FFTAM在在不同的功功能層次雖雖各擅勝場場，但就目目前的使用用狀況來說說，TCPP/IP FTP卻卻比OSII FTAM要普普遍得多。 郵件傳輸輸在郵件處理理方面，由由于TCPP/IP的的SMTPP發(fā)展時間間較早，因因此目前采采用得較廣廣泛。但OOSI所制制定的MHHS（Messsage Handdlingg Sysstemss），在功功能上比TTCP/IIP SMMTP更完完整，且具具有傳輸過過程可靠、郵件處理理的功能較較多等應(yīng)用用潛力。以以下列出OOSI MMHS所提提供的一些些TCP/IP SSMTP沒沒有的功能能：（1）可

35、指指定郵件傳傳遞的時間間與郵件的的處理優(yōu)先先級（如急件、速件、正正常郵件），并設(shè)定定郵件內(nèi)容容的敏感度度（Senssitivvity）。（2）可設(shè)設(shè)定雙掛號號郵件傳遞遞以確認(rèn)郵郵件已正確確送扺收件件人郵箱中中，或傳回回遞送失敗敗報告給發(fā)發(fā)信人查明明失敗原因因。（3）郵件件的內(nèi)容格格式除了文文字以外，尚尚能傳輸許許多其他的的多媒體類類型。而在在TCP/IP SSMTP中中，文件的的內(nèi)容格式式只能是一一般的文字字文件，若若要傳輸多多媒體的數(shù)數(shù)據(jù)則需配配合MIMME協(xié)議。 網(wǎng)絡(luò)管理理網(wǎng)絡(luò)管理方方面，TCCP/IPP 與OSI的協(xié)協(xié)議均不限限定只能在在本身的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上運作作：TCPP/IP 所發(fā)展出出來

36、的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)管理協(xié)議議可以利用用其他通信信網(wǎng)路協(xié)議議作運行的的基礎(chǔ)，而而OSI的相相應(yīng)協(xié)議也也可以在TTCP/IIP的通信信網(wǎng)路協(xié)議議之上運行行（稱為Commmon Manaagemeent IInforrmatiion SServiice FFrom OSI on TTCP/IIP, CCMOT）。因此，我我們將范圍圍限定在SSNMP與與CMIPP兩者間的的本身功能能作比較?；旧?，SSNMP所所提供的是是一套能滿滿足基本需需求的簡單單網(wǎng)絡(luò)管理理協(xié)議，它它具有簡單單、容易制制作等優(yōu)點點，執(zhí)行時時所占用的的內(nèi)存及使使用的CPPU資源也也較少。由由于其實際際被利用的的經(jīng) 驗較多，目目前在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上使用

37、的的廣泛程度度大于CMMIP。以以下將SNNMP與CMIPP功能的異異同整理如如下。SNMP與與CMIPP都提供以以下的管理理功能。（1）網(wǎng)絡(luò)絡(luò)發(fā)生錯誤誤時的處理理（Faullt Maanageementt）。（2）網(wǎng)絡(luò)絡(luò)運行性能能評估（Perfformaance Manaagemeent）。（3）網(wǎng)絡(luò)絡(luò)會計管理理（Accoountiing MManaggemennt）。（4）被管管理對象（Manaaged Objeect）的名稱配配置與鑒別別（Conffigurratioon annd Naame MManaggemennt）。不同之處在在于：（1）通信信聯(lián)機：CCMIP會會預(yù)先建立立通信管

38、道道才執(zhí)行管管理命令，而而SNMPP則采用無無連接方式式的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)聯(lián)機管理方方式，所以以平均而言言SNMPP的額外負(fù)負(fù)擔(dān)較少，但但相對地，CMIP通信管理質(zhì)量則較為穩(wěn)定可靠。（2）管理理模式：SSNMP采采用輪詢式式（Pollling-baseed）的管理模式式，管理者者會定期詢詢問被管理理者，兩者者間的聯(lián)系系較密切，不不過這種方方式會使網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)數(shù)據(jù)傳輸量量增加，同同時在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上同一個個管理者將將無法同時時管理網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上的許多多點。CMMIP采用基于事事件的管理理模式（Evennt-baased Manaagemeent），被管理理者利用異異步的方式式，將預(yù)定定發(fā)生的事事件通知管管理者處理理。

39、（3）管理理信息：SSNMP與與CMIPP的網(wǎng)絡(luò)信信息都是使使用對象（Objeect）來表示，并并采用 ISO所定定義的抽象象符號語法法描述基本本編碼方式式（BER-Basiic Enncodiing RRule）來表示一一個對象。但目前SSNMP僅僅使用了部部分的抽象象符號語法法規(guī)則，因因此所能定定義的對象象類型及屬屬性比CMMIP所能能定義的少少。（4）網(wǎng)絡(luò)絡(luò)安全：CCMIP的的在網(wǎng)絡(luò)安安全的管理理功能比SSNMP完完整，可提提供管理之之間的鑒權(quán)權(quán)（Authhentiicatiion）、訪問控控制（Acceess CContrrol）、加密密密鑰管理（Key for Enciipherri

40、ng Code）、授權(quán)（Authhorizzatioon）、安全日日志（Secuurityy Logg）等安全管管理機制。而SNMMP在這方方面的機能能上相對較較弱。就目前的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境而而言，真正正在TCPP/IP中中發(fā)展的應(yīng)應(yīng)用環(huán)境比比較成熟，且且它在運行行時所需要要的系統(tǒng)資資源較少。除此之外外，TCPP/IP還還提供了網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)文件系系統(tǒng)（NFS）、遠程調(diào)調(diào)用（Remoote PProceeduree Calll，RPC）、窗口操操作系統(tǒng)（X-Wiindowws）等其他應(yīng)應(yīng)用背景，而而這些功能能則尚未在在OSI定義義的應(yīng)用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)中。所所以，目前前有一些應(yīng)應(yīng)用需求無無法利用OOSI的方方式來設(shè)計

41、計?？傮w而言，OSI所制定的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，大致上來說比TCP/IP的相應(yīng)功能完整豐富且精細，但卻始終無法在電信網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中快速成長。除了上述的原因之外，可能也是由于其相關(guān)產(chǎn)品過于復(fù)雜，且需要龐大的人力與經(jīng)費支持。此外，OSI的標(biāo)準(zhǔn)制定過程太過緩慢，也使它的應(yīng)用受到限制。上面已經(jīng)從從宏觀上了了解了TCP/IP協(xié)議棧的的架構(gòu)，并并比較了其其和OSI七層模型型的異同，那那么作為核核心的IP層究竟是是如何工作作的呢？運運行在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層上的路路由器如何何互聯(lián)異種種網(wǎng)絡(luò)？下下面，深入入探討一下下其工作原原理。2.2 路 由 器路由器作為為網(wǎng)絡(luò)層的的核心設(shè)備備，在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中處于至至關(guān)重要的的位置。它它可以連接接

42、不同類型型的網(wǎng)絡(luò)，能能夠選擇數(shù)數(shù)據(jù)傳輸路路徑并對數(shù)數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。從通通信角度看看，路由器器仍然是一一種中繼系系統(tǒng)，與中中繼器和網(wǎng)網(wǎng)橋類似，但但從計算機機網(wǎng)絡(luò)的角角度看，它它與中繼器器和網(wǎng)橋設(shè)設(shè)備是運行行在協(xié)議棧棧不同層之之上的。在在IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展展的最初，早早期路由器器就被稱為為網(wǎng)關(guān)，這這主要是因因為它們常常常作為本本地校園網(wǎng)網(wǎng)和廣域網(wǎng)網(wǎng)之間的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口?，F(xiàn)在的網(wǎng)網(wǎng)關(guān)則是指指網(wǎng)絡(luò)層以以上的中繼繼系統(tǒng)，如如應(yīng)用層網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。但是是，由于習(xí)習(xí)慣問題，一一些固有的的稱呼仍然然被保留，因因此往往需需要根據(jù)上上下文意思思判斷其具具體含義。路由器是用用于連接多多個邏輯上上分開的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，因此此，路由器器具有轉(zhuǎn)發(fā)

43、發(fā)報文和路路由選擇兩兩大功能，它它能在異種種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)聯(lián)環(huán)境中，建建立靈活的的連接，可可用完全不不同的數(shù)據(jù)據(jù)分組和介介質(zhì)訪問方方法連接各各種子網(wǎng)。它不關(guān)心心各子網(wǎng)使使用的硬件件設(shè)備，但但要求運行行與網(wǎng)絡(luò)層層協(xié)議相一一致的軟件件。一般來來說，異種種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)聯(lián)與多個子子網(wǎng)互聯(lián)都都應(yīng)采用路路由器來完完成。2.2.11 路由器的的工作原理理當(dāng)IP子網(wǎng)網(wǎng)中的一臺臺主機發(fā)送送IP報文給同一一子網(wǎng)的另另一臺主機機時，它將將直接把IP報文送到網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上，對對方就能收收到。而要要送給不同同IP子網(wǎng)上的主主機時，它它要選擇一一個能到達達目的子網(wǎng)網(wǎng)上的路由由器，把IP報文送給給該路由器器，由路由由器負(fù)責(zé)把把IP報文送到

44、到目的地。如果沒有有找到這樣樣的路由器器，主機就就把IP報文送給給一個稱為為“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)關(guān)”（defaault gateeway）的路由由器上。“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)關(guān)”是每臺主主機上的一一個配置參參數(shù)，它是是接在同一一個網(wǎng)絡(luò)上上的某個路路由器端口口的IP地址。路由器轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)IP報文時，只只根據(jù)IP報文目的IP地址的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號部分分，選擇合合適的端口口，把IP報文送出出去。同主主機一樣，路路由器也要要判定端口口所接的是是否是目的的子網(wǎng)，如如果是，就就直接把報報文通過端端口送到網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上，否否則，也要要選擇下一一個路由器器來傳送報報文。路由由器也有它它的“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)關(guān)”，用來傳傳送不知道道往哪兒送送的IP報文。這這樣

45、，通過過路由器把把知道如何何傳送的IP報文正確確轉(zhuǎn)發(fā)出去去，不知道道的IP報文送給給“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)關(guān)”路由器，這這樣一級級級地傳送，IP報文最終終將送到目目的地，送送不到目的的地的IP報文則被被網(wǎng)絡(luò)丟棄棄了。2.2.22 路由由器的功能能前面提到路路由器具有有轉(zhuǎn)發(fā)報文文和路由選選擇兩大功功能，那么它們們各自是如如何工作的的呢? 轉(zhuǎn)發(fā)的的意思是指指為經(jīng)過路路由器的每每個數(shù)據(jù)報報文尋找一一條最佳傳傳輸路徑，并并將該數(shù)據(jù)據(jù)有效地傳傳送到目的的站點。路路由器首先先在路由表表中查找，判判明是否知知道如何將將分組發(fā)送送到下一個個站點（路路由器或主主機），如如果路由器器不知道如如何發(fā)送分分組，通常常將該分組組丟

46、棄；否否則就根據(jù)據(jù)路由表的的相應(yīng)表項項將分組發(fā)發(fā)送到下一一個站點，如如果目的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)直接與與路由器相相連，路由由器就把分分組直接送送到相應(yīng)的的端口上。這就是路路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)協(xié)議（routted pprotoocol）。下面以以作者本機機中的路由由表為例來來說明轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)的過程（注注：本機的的IP地址為2111.655.59.36）。在命令提示示符下運行行netsttat rn，將出出現(xiàn)如下信信息：Routee Tabble=Interrfacee Lisst0 x1 . MMS TCCP Looopbaack iinterrfacee0 x2 .000 03 0f ffe 3aa ec . DDigit

47、talChhina DCN-530TTX Faast EEtherrnet Adappter -數(shù)據(jù)包計劃劃程序微型型接口=Activve Rooutess:Netwoork DesttinattionNetmaaskGatewwayInterrfaceeMetriic0.0.00.00.0.00.0211.665.599.4211.665.599.3620127.00.0.00255.00.0.00127.00.0.11127.00.0.111255.2240.00.0211.665.599.1211.665.599.361202.1119.00.0255.2255.2

48、224.00211.665.599.1211.665.599.361202.1119.1144.00255.2255.2240.00211.665.599.1211.665.599.361211.665.322.0255.2255.2224.00211.665.599.1211.665.599.361211.665.599.0255.2255.2255.00211.665.599.36211.665.599.3620211.665.599.36255.2255.2255.2255127.00.0.11127.00.0.1120211.665.599.2555255.2255.2255.2255

49、211.665.599.36211.665.599.3620224.00.0.00240.00.0.00211.665.599.36211.665.599.3620255.2255.2255.2255255.2255.2255.2255211.665.599.36211.665.599.361Defauult Gateeway:211.665.599.4=Persiistennt Rooutess:Netwoork AddrressNetmaaskGatewway AAddreessMetriic 211.665.599.0255.2255.2255.00211.665.599.361202.

50、1119.00.0255.2255.2224.00211.665.599.11202.1119.1144.00255.2255.2240.00211.665.599.11211.665.322.0255.2255.2224.00211.665.599.11255.2240.00.0211.665.599.11第1行說明明，如果報報文目的地地址是looopbaack地址127.00.0.00，將通過過looppbackk接口127.00.0.11送達。這這里簡要說說明一下網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)作為IP通路被保保留到主機機。通常，地地址127.00.0.11將在主機機上被分到到一個特殊殊的接口，即即所謂的lloopbback接接口，它像像一個關(guān)上上的電路一一樣行動。來自TCP或UDP被傳遞給給它的任何何IP包將被返返回到它們們自身，好好像它剛從從一些網(wǎng)絡(luò)絡(luò)到達了。這允許用用戶開發(fā)并并且測試曾曾經(jīng)沒有使使用一個“真實”網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)聯(lián)網(wǎng)軟件。第4行說明明，如果報報文目標(biāo)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址是是，則則將通過作作者所在LAN的網(wǎng)關(guān)2111.655.