TCP/IP協(xié)議棧

   

   TCP/IP協(xié)議，或稱為TCP/IP協(xié)議棧，或互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議系列。

TCP/IP協(xié)議棧
(按TCP/IP參考模型劃分)
應(yīng)用層 FTP SMTP HTTP ...
傳輸層 TCP UDP
網(wǎng)絡(luò)層 IP ICMP ARP
鏈路層 以太網(wǎng) 令牌環(huán) FDDI ...
包含了一系列構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
這些協(xié)議最早發(fā)源于美國(guó)國(guó)防部的DARPA互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。
TCP/IP字面上代表了兩個(gè)協(xié)議:TCP傳輸控制協(xié)議和IP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。

時(shí)間回放到1983年1月1日，在這天，互聯(lián)網(wǎng)的前身Arpanet中，TCP/IP協(xié)議取代了舊的網(wǎng)絡(luò)核心協(xié)議NCP(Network Core Protocol)，從而成為今天的互聯(lián)網(wǎng)的基石。最早的的TCP/IP由Vinton Cerf和Robert Kahn兩位開發(fā)，慢慢地通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)勝了其它一些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的方案，比如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的OSI模型。TCP/IP的蓬勃發(fā)展發(fā)生在上世紀(jì)的90年代中期。當(dāng)時(shí)一些重要而可靠的工具的出世，例如頁(yè)面描述語(yǔ)言HTML和瀏覽器Mosaic，導(dǎo)致了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的飛束發(fā)展。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，目前流行的IPv4協(xié)議(IP Version 4，IP版本四)已經(jīng)接近它的功能上限。IPv4最致命的兩個(gè)缺陷在于:

地址只有32位，IP地址空間有限;
不支持服務(wù)等級(jí)(Quality of Service, Qos)的想法，無(wú)法管理帶寬和優(yōu)先級(jí)，故而不能很好的支持現(xiàn)今越來(lái)越多的實(shí)時(shí)的語(yǔ)音和視頻應(yīng)用。因此IPv6 (IP Version 6, IP版本六) 浮出海面，用以取代IPv4。
TCP/IP成功的另一個(gè)因素在與對(duì)為數(shù)眾多的低層協(xié)議的支持。這些低層協(xié)議對(duì)應(yīng)與OSI模型 中的第一層(物理層)和第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)。每層的所有協(xié)議幾乎都有一半數(shù)量的支持TCP/IP，例如: 以太網(wǎng)(Ethernet)，令牌環(huán)(Token Ring)，光纖數(shù)據(jù)分布接口(FDDI)，端對(duì)端協(xié)議( PPP)，X.25，幀中繼(Frame Relay)，ATM，Sonet, SDH等。

TCP/IP協(xié)議棧組成
整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)，可以劃分成不同的功能塊，即抽象成所謂的 ” 層” 。用于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議可以比照TCP/IP參考模型進(jìn)行分類。TCP/IP協(xié)議棧起始于第三層協(xié)議IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議) 。所有這些協(xié)議都在相應(yīng)的RFC文檔中討論及標(biāo)準(zhǔn)化。重要的協(xié)議在相應(yīng)的RFC文檔中均標(biāo)記了狀態(tài): “必須“ (required) ，“推薦“ (recommended) ，“可選“ (elective) 。其它的協(xié)議還可能有“ 試驗(yàn)“(experimental) 或“ 歷史“(historic) 的狀態(tài)。


必須協(xié)議
所有的TCP/IP應(yīng)用都必須實(shí)現(xiàn)IP和ICMP。對(duì)于一個(gè)路由器(router) 而言，有這兩個(gè)協(xié)議就可以運(yùn)作了，雖然從應(yīng)用的角度來(lái)看，這樣一個(gè)路由器 意義不大。實(shí)際的路由器一般還需要運(yùn)行許多“推薦“使用的協(xié)議，以及一些其它的協(xié)議。

在幾乎所有連接到互聯(lián)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)上都存在的IPv4 協(xié)議出生在1981年，今天的版本和最早的版本并沒(méi)有多少改變。升級(jí)版IPv6 的工作始于1995年，目的在與取代IPv4。ICMP 協(xié)議主要用于收集有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的信息查找錯(cuò)誤等工作。


推薦協(xié)議
每一個(gè)應(yīng)用層(TCP/IP參考模型 的最高層) 一般都會(huì)使用到兩個(gè)傳輸層協(xié)議之一: 面向連接的TCP傳輸控制協(xié)議和無(wú)連接的包傳輸?shù)腢DP用戶數(shù)據(jù)報(bào)文協(xié)議 。 其它的一些推薦協(xié)議有:

TELNET (Teletype over the Network, 網(wǎng)絡(luò)電傳) ，通過(guò)一個(gè)終端(terminal)登陸到網(wǎng)絡(luò)(運(yùn)行在TCP協(xié)議上)。
FTP (File Transfer Protocol, 文件傳輸協(xié)議) ，由名知義(運(yùn)行在TCP協(xié)議上) 。
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol，簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議) ，用來(lái)發(fā)送電子郵件(運(yùn)行在TCP協(xié)議上) 。
DNS (Domain Name Service，域名服務(wù)) ，用于完成地址查找，郵件轉(zhuǎn)發(fā)等工作(運(yùn)行在TCP和UDP協(xié)議上) 。
ECHO (Echo Protocol, 回繞協(xié)議) ，用于查錯(cuò)及測(cè)量應(yīng)答時(shí)間(運(yùn)行在TCP和UDP協(xié)議上) 。
NTP (Network Time Protocol，網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議) ，用于網(wǎng)絡(luò)同步(運(yùn)行在UDP協(xié)議上) 。
SNMP (Simple Network Management Protocol, 簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議) ，用于網(wǎng)絡(luò)信息的收集和網(wǎng)絡(luò)管理。
BOOTP (Boot Protocol，啟動(dòng)協(xié)議) ，應(yīng)用于無(wú)盤設(shè)備(運(yùn)行在UDP協(xié)議上)。

可選協(xié)議
最常用的一些有

支撐萬(wàn)維網(wǎng)WWW的超文本傳輸協(xié)議HTTP，
動(dòng)態(tài)配置IP地址的DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)，
收郵件用的POP3 (Post Office Protocol, version 3, 郵局協(xié)議) ，
用于加密安全登陸用的SSH (Secure Shell，用于替代安全性差的TELNET) ，
用于動(dòng)態(tài)解析以太網(wǎng)硬件地址的ARP (Address Resolution Protocol，地址解析協(xié)議) 。

范例: 不同計(jì)算機(jī)運(yùn)行的不同協(xié)議
一個(gè)簡(jiǎn)單的路由器上可能會(huì)實(shí)現(xiàn)ARP, IP, ICMP, UDP, SNMP, RIP。
WWW用戶端使用ARP, IP, ICMP, UDP, TCP, DNS, HTTP, FTP。
一臺(tái)用戶電腦上還會(huì)運(yùn)行如TELNET, SMTP, POP3, SNMP, ECHO, DHCP, SSH, NTP。
無(wú)盤設(shè)備可能會(huì)在固件比如ROM中實(shí)現(xiàn)了ARP, IP, ICMP, UDP, BOOT, TFTP (均為面向數(shù)據(jù)報(bào)的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單)。
   

• 通信詞典解釋