计算你网络基础4.2

一、TCP/IP协议简介

1、

TCP/IP协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP（Transmission Control Protocol）传输控制协议用于保证被传送信息的完整性。

IP（Internet Protocol）网际互连协议负责将消息从一个地方传送到另一个地方。

2、

TCP/IP协议族是指有TCP/IP协议及其他子协议共同组成的一个集合。

3、TCP/IP协议传输示意图

二、应用层协议

1、

TCP/IP应用层对应了OSI参考模型的上三层(会话层、表示层和应用层)，它包括了一些服务。这些服务是与终端用户相关的认证、数据处理及压缩，应用层还要告诉传输层哪个数据流是由哪个应用程序发出的。应用层主要包括一下协议：

文件传输类：HTTP、FTP、TFTP；
远程登录类：Telnet；
电子邮件类：SMTP/IMAP/POP3；
域名解析类：DNS；

网络管理类：SNMP；

2、

超文本传输协议HTTP

是一种按照URL指示，将超文本文档从一台主机(Web服务器)传输到另一台主机(浏览器)的应用层协议，以实现超链接的功能。

文件传输协议FTP(File Transfer Protocol)

是因特网中使用最广泛的文件传输协议。FTP使用交互式的访问，允许客户指定文件的类型和格式(如指明是否使用ASCII码)，并允许文件具有存取权限(如访问文件的用户必须经过授权，并输入有效的口令)。

FTP是基于TCP的文件传输协议。

FTP屏蔽了各计算机系统的细节，因而适合在异构网络中任意计算机之间传送文件。FTP只提供文件传送的一些基本服务，它使用TCP可靠地传输服务，FTP主要功能是减小或消除在不同系统下处理文件的不兼容性。

FTP使用客户端/服务器模型，一个FTP服务器进程可以为多个客户端进程提供文件传输服务。FTP服务器有两大部分组成：一个主进程，负责接受新的请求；还有若干从属进程，负责处理单个请求。

FTP可以使用的文件类型有以下4种：
(1)、ASCII码文件，这是FTP默认的文本文件格式。
(2)、EBCDIC码文件，它也是一种文本类型文件，用8位代码表示一个字符，该文本文件在传输时要求两端都使用EBCDIC码。
(3)、图像(Image)文件，也称为二进制文件类型，发送的数据为连续的比特流，通常用于传输二进制文件。实际传输时，发送方将数据打包成8位，然后以字节为单位进行传输。

(4)、本地文件(Local)，字节的大小由本地主机定义，也就是说每一字节的比特数由发送方规定。

ASCII模式是默认的文件传输模式，主要特点是:
本地文件转换成标准的ASCII码再传输
适用于传输文本文件
二进制流模式也称为图像文件传输模式，主要特点是：
文件按照比特流的方式进行传输

适用于传送程序文件

命令和应答在客户和服务器的控制连接上以 NVT ASCII码形式传送。这就要求在每行结尾都要返回C R、 L F对（也就是每个命令或每个应答）。这些命令都是3或4个字节的大写ASCII字符，其中一些带选项参数。从客户向服务器发送的FTP命令超过30种。下图是比较常用的几种命令：

应答都是A S C I I码形式的3位数字，并跟有报文选项。其原因是软件系统需要根据数字代码来决定如何应答，而选项串是面向人工处理的。由于客户通常都要输出数字应答和报文串，一个可交互的用户可以通过阅读报文串（而不必记忆所有数字回答代码的含义）来确定应答的含义。

FTP工作模式：

FTP有两种工作模式，分别是主动模式(PORT)和被动模式(PASV)两种模式。

主动模式(PORT)：用户主机直接暴露在互联网中
用户主机一个随机端口连接FTP SERVER的TCP21端口进行协商；
用户主机告诉FTP SERVER，我的XXXX端口已经打开，你可以放心大胆的连过来；

然后FTP SERVER就用TCP20端口连接用户主机的XXXX端口，数据传输开始。

主动模式建立连接过程：

被动模式(PASV)：用户主机前端多了一道防火墙(客户机使用地址转换接入互联网)
首先用户使用随机端口连接FTP SERVER的TCP 21端口进行协商；
FTP SERVER告诉客户机：我的XXXX端口开放了，你连过来吧；

客户机使用一个随机端口连接FTP SERVER的XXXX端口传输数据。

被动模式建立连接过程：

TFTP（简单文件传输协议）

也是采用客户机/服务器模式的文件传输协议
TFTP适用于客户端和服务器之间不需要复杂交互的环境
TFTP承载在UDP之上，端口号69
TFTP仅提供简单的文件传输功能（上传、下载）
TFTP没有存取授权与认证机制，不提供目录列表功能

TFTP协议传输是由客户端发起的

TCP/IP应用层远程登录协议类主要包括： Telnet ；
Telnet协议是TCP/IP协议族中的一员，是Internet远程登陆服务的标准协议和主要方式。
它为用户提供了在本地计算机上完成远程主机工作的能力。在终端使用者的电脑上使用telnet程序，用它连接到服务器。
终端使用者可以在telnet程序中输入命令，这些命令会在服务器上运行，就像直接在服务器的控制台上输入一样，可以在本地就能控制服务器。

要开始一个telnet会话，必须输入用户名和密码来登录服务器。Telnet是常用的远程控制Web服务器的方法。

电子邮件是一种异步通信媒介，不需要收发双方 同时在场，可以传输各种格式的信息 。
电子邮件系统由3部分构成：
用户代理UA（User Agent）：用户与电子邮件系统的接口，是用户发送和接收电子邮件的操作台和工具 
消息传输代理MTA（Message Transfer Agent）： 负责传送邮件 

消息访问代理MAA（Message Access Agent）：用于用户访问其邮箱并阅读邮件

电子邮箱的表示：

TCP/IP 体系 的电子邮件系统规定电子邮件地址的格式如下

简单邮件传输协议SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)：
是支持因特网上的电子邮件的应用层协议 
邮件传输使用的标准协议，用于通过Internet传送电 子邮件报文 
提供在相同或不同计算机上的用户之间邮件交换 
SMTP采用客户/服务器方式：
 负责发送邮件的SMTP进程就是SMTP客户 
负责接收邮件的SMTP进程就是SMTP服务器

域名解析类协议DNS

DNS是域名系统(DomainNameSystem)的缩写，该系统用于命名组织到域层次结构中的计算机和网络服务，可以简单地理解为将URL转换为IP地址。
域名是由圆点分开一串单词或缩写组成的，每一个域名都对应一个惟一的IP地址，在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的，DNS就是进行域名解析的服务器。

DNS命名用于Internet等TCP/IP网络中，通过用户友好的名称查找计算机和服务。

DNS的作用：
树状分层结构组织管理计算机

查找名字与地址之间的对应关系

DNS的特点：
树形结构；
Client/Server工作方式；
一个Domain一般是一个工作站群，可有一个主域名服务器及若干辅域名服务器；

应用层协议是标准TCP/IP协议的一个组成部分。

DNS的结构图：

DNS的组成：
(1)、域名空间(Name Space)和资源记录(Resource Record)
(2)、域名服务器(Name Server)： 用以提供域名空间结构及信息的服务器程序。

(3)、解析器(Resolver)：作用是应客户程序的要求从域名服务器抽取信息。

网络管理类协议SNMP

SNMP：简单网络管理协议，用来对通信线路进行管理，其目标是管理互联网上的软硬件平台。
管理信息结构 SMI                
管理信息库MIB

SNMP通信协议 

SMI（Structure of management information）是一种语言，主要定义了被管理网络实体中特定数据的数据类型、对象模型以及写入和修改管理信息的规则。

SMI定义了为数不多几种数据类型，多是面向应用和定义命名的。所以许多看似相同的同结构数据类型被定义多次，增加了可读性和准确性。

MIB是支持SNMP设备必须的一个管理信息数据库，并由代理程序进行维护。每个MIB对象都用OID值来进行标示,类似于文件系统中的全路径表示方法，每一个节点的值都是唯一的。

SNMP通信协议 ：主要是管理程序和代理程序之间通信，共有五类消息：GetRequest，GetNextRequest，GetResponse，SetRequest，Trap。