TCP/IP详解卷1:协议(第一章:概述)

本文深入探讨了TCP/IP协议族的结构,从链路层到应用层,详细解释了各层的功能和作用,以及如何在计算机网络中实现可靠的数据传输。

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  • TCP/IP协议族是一组不同的协议组合在一起构成的协议族,尽管通常称该协议族为TCP/IP,但TCP和IP只是其中的两种协议而已(该协议族的另一个名字是Internet协议族(Internet Protocol Suite))
  • TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统:

    • 链路层,有时也称作数据链路层或网络接口层,通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡,它们一起处理与电缆(或其他任何传输媒介)的物理接口细节
    • 网络层,有时也称作互联网层,处理分组在网络中的活动,例如分组的选路;在TCP/IP协议族中,网络层协议包括IP协议(网际协议),ICMP协议(Internet互联网控制报文协议),以及IGMP协议(Internet组管理协议)
    • 运输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信;在TCP/IP协议族中,有两个互不相同的传输协议:TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)
      • TCP为两台主机提供高可靠性的数据通信;它所做的工作包括把应用程序交给它的数据分成合适的小块交给下面的网络层,确认接收到的分组,设置发送最后确认分组的超时时钟等;由于运输层提供了高可靠性的端到端的通信,因此应用层可以忽略所有这些细节;
      • UDP则为应用层提供一种非常简单的服务;它只是把称作数据报的分组从一台主机发送到另一台主机,但并不保证该数据报能到达另一端;任何必需的可靠性必须由应用层来提供;
    • 应用层负责处理特定的应用程序细节;几乎各种不同的TCP/IP实现都会提供下面这些通用的应用程序:
      • Telnet 远程登录
      • FTP 文件传输协议
      • SMTP 简单邮件传送协议
      • SNMP 简单网络管理协议
    • 我们注意到应用程序通常是一个用户进程,而下三层则一般在(操作系统)内核中执行;尽管这不是必需的,但通常都是这样处理的,例如UNIX操作系统;
  • 从历史上说,IP路由器(IP Router)称作网关(gateway),现在网关这个术语只用来表示应用层网关:一个连接两种不同协议族的进程(例如,TCP/IP和IBM的SNA),它为某个特定的应用程序服务(常常是电子邮件或文件传输);
  • 分类的IP地址:

    • 特殊IP地址说明:

      • 0表示所有的比特位全为0
      • -1表示所有的比特位全为1
      • netid、subnetid和hostid分别表示不为全0或不全1的对应字段
      • 子网号栏为空表示该地址没有进行子网划分
TCP/IP详解1协议(共3,其他请到我的空间下载)是一本完整而详细的TCP/IP协议指南。描述了属于每一层的各个协议以及它们如何在不同操作系统中运行。作者用Lawrence Berkeley实验室的tcpdump程序来捕获不同操作系统和TCP/IP实现之间传输的不同分组。对tcpdump输出的研究可以帮助理解不同协议如何工作。 本书适合作为计算机专业学生学习网络的教材和教师参考书。也适用于研究网络的技术人员。 目 录 译者序 前言 第1概述 1 1.1 引言 1 1.2 分层 1 1.3 TCP/IP分层 4 1.4 互联网的地址 5 1.5 域名系统 6 1.6 封装 6 1.7 分用 8 1.8 客户-服务器模型 8 1.9 端口号 9 1.10 标准化过程 10 1.11 RFC 10 1.12 标准的简单服务 11 1.13 互联网 12 1.14 实现 12 1.15 应用编程接口 12 1.16 测试网络 13 1.17 小结 13 第2章 链路层 15 2.1 引言 15 2.2 以太网和IEEE 802封装 15 2.3 尾部封装 17 2.4 SLIP:串行线路IP 17 2.5 压缩的SLIP 18 2.6 PPP:点对点协议 18 2.7 环回接口 20 2.8 最大传输单元MTU 21 2.9 路径MTU 21 2.10 串行线路吞吐量计算 21 2.11 小结 22 第3章 IP:网际协议 24 3.1 引言 24 3.2 IP首部 24 3.3 IP路由选择 27 3.4 子网寻址 30 3.5 子网掩码 32 3.6 特殊情况的IP地址 33 3.7 一个子网的例子 33 3.8 ifconfig命令 35 3.9 netstat命令 36 3.10 IP的未来 36 3.11 小结 37 第4章 ARP:地址解析协议 38 4.1 引言 38 4.2 一个例子 38 4.3 ARP高速缓存 40 4.4 ARP的分组格式 40 4.5 ARP举例 41 4.5.1 一般的例子 41 4.5.2 对不存在主机的ARP请求 42 4.5.3 ARP高速缓存超时设置 43 4.6 ARP代理 43 4.7 免费ARP 45 4.8 arp命令 45 4.9 小结 46 第5章 RARP:逆地址解析协议 47 5.1 引言 47 5.2 RARP的分组格式 47 5.3 RARP举例 47 5.4 RARP服务器的设计 48 5.4.1 作为用户进程的RARP服务器 49 5.4.2 每个网络有多个RARP服务器 49 5.5 小结 49 第6章 ICMP:Internet控制报文协议 50 6.1 引言 50 6.2 ICMP报文的类型 50 6.3 ICMP地址掩码请求与应答 52 6.4 ICMP时间戳请求与应答 53 6.4.1 举例 54 6.4.2 另一种方法 55 6.5 ICMP端口不可达差错 56 6.6 ICMP报文的4.4BSD处理 59 6.7 小结 60 第7章 Ping程序 61 7.1 引言 61 7.2 Ping程序 61 7.2.1 LAN输出 62 7.2.2 WAN输出 63 7.2.3 线路SLIP链接 64 7.2.4 拨号SLIP链路 65 7.3 IP记录路由选项 65 7.3.1 通常的例子 66 7.3.2 异常的输出 68 7.4 IP时间戳选项 69 7.5 小结 70 第8章 Traceroute程序 71 8.1 引言 71 8.2 Traceroute 程序的操作 71 8.3 局域网输出 72 8.4 广域网输出 75 8.5 IP源站选路选项 76 8.5.1 宽松的源站选路的traceroute 程序示例 78 8.5.2 严格的源站选路的traceroute 程序示例 79 8.5.3 宽松的源站选路traceroute程序 的往返路由 80 8.6 小结 81 第9章 IP选路 83 9.1 引言 83 9.2 选路的原理 84 9.2.1 简单路由表 84 9.2.2 初始化路由表 86 9.2.3 较复杂的路由表 87 9.2.4 没有到达目
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