TCPIP协议概述解析
或专网的形式,向社会大众提供资源和服
务。
TCP/IP成功的主要原因
1.TCP/IP是最早出现的互联网协议,它的
成功得益于顺应了社会的需求。
2. DARPA采用开放策略推广TCP/IP,鼓
励厂商、大学开发TCP/IP产品 。
3. TCP/IP与流行的UNIX系统结合是其成
功的主要源泉。
4. TCP/IP技术来自于实践,并在实践中不
2018/11/1
23
TCP/IP标准
1.标准的历程
(RFC:Request for comment,STD:Standard)
草案
建议 标准
RFC
草案 标准
RFC
标准
RFC
STD
TCP/IP标准
2 RFC分类
Proposed Standards Draft Stardands
Standard
数据链路层 数据链路层
网络层(network layer)
数据链路层(data link layer)
物理层
物理层(physical layer)
TCP/IP协议模型从更实用的角度出发,形成了高效的四层
体系结构,即网络接口层、IP层、传输层和应用层。
应用层
(各种应用层协议如 TELNET, FTP, SMTP 等) 传输层(TCP 或 UDP) 网际层 IP 网络接口层
细节。
31
2、网络层IP(IP数据报)
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)。
32
3、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。UDP则为应用层提供一种非常简单
的服务。
33
4、 应用层
负责处理特定的应用程序细节。几乎各种
不同的T C P / I P实现都会提供下面这些通
Others RFC
RFC SUB-SERIES
Experimental
Informational
Historic
Early RFCs
Standard
Best Current Practice(BCP)
For Your Information(FYI)
1.2 TCP/IP协议族的体系结构
应用层
运输层 网络层 (网际层) 网络接口层
4
标
8
区分服务 识
16
标志
19
24
总 长 度 片 偏 移
31
版 本 首部长度
生存时间
协
议
源 地 址 目 的 地 址
首 部 检 验 和
可 选 字 段 (长 度 可 变)
填
充
数
首 部 数
据
据
部
部
分
分
IP 数据报 发送在前
2018/11/1 36
位 0 固 定 首 部 部 分
4 标 生存时间
8 区分服务 识 协 议
各种应用层协议 (HTTP, FTP, SMTP 等) TCP, UDP ICMP IGMP
IP
ARP RARP 与各种网络接口 物理硬件
2018/11/1
26
五层协议的体系结构
应用层(application layer) 传输层(transport layer)
5 4 3 2 1
应用层 传输层 网络层
2018/11/1
21
1989年仲夏之夜,蒂姆成功开发出世界上第 一个Web服务器和第一个Web客户机。虽然 这个Web服务器简陋得只能说是CERN的电话 号码簿,但它实实在在是一个所见即所得的超 文本浏览/编辑器。 1989年12月,蒂姆为他的发明正式定名为 World Wide Web,即我们熟悉的WWW; 1991年5月WWW在Internet上首次露面,立 即引起轰动,获得极大成功被广泛推广应用。
1983年,伯克利加州大学推出内含TCP/IP的 第一个BSD UNIX (Berkeley Software Distribution UNIX)。此举使ARPANET覆盖 了当时美国90%的计算机科学系。 1984年,Internet基本形成。
1985年,NSF (National Scientific Foundation)开始资助TCP/IP和互联网研究。 1986年,建立NSFNET,使全美主要院校、科 研机构联入NSFNET,并与ARPANET相联。 此后,NSF不断发展并逐步取代ARPANET成 为Internet的新主干,ARPANET逐渐退出历 史舞台。
4
要
求
5、有创新:有自己的IDEA,敢于挑战权威,
挑战旧模式、旧方法,并容许出错或失败。
6、完成作业:包括教材上的作业和老师布
置的实践作业。
本课程的教材参考资料
1、教材
《TCP/IP网络与编程》
2、 参考资料
(1)教材每一章后面指定的网站。
(2)其它相关网站。
6
TCP/IP概述
1991年起,美国政府决定把主干网交给私人公 司。 1993年,高级网络和服务公司ANS (Advanced Networks and Services)建立了 ANSNET,并准备取代NSFNET。
1995年,NSF不再对NSFNET提供资助,各种
商业网络代替NSFNET提供主干通信服务, Internet进入商业化时代。
应用层 HTTP … SMTP DNS … RTP
运输层
TCP
UDP
网际层
IP
网络接口层
网络接口 1
网络接口 2
…
网络接口 3
1、网络接口层(帧)
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
1995年,VBNS (Very High Speed Backbone Network Service)建设并取代 ANSNET。 1996年,美国启动NGI (Next Generation Internet),并从1998年开始研究建设NGI 的主干网Abilene。 目前的TCP/IP是第4版,称作IPv4。 1998年,IPv6协议标准于基本制定完成, 进入实用化阶段。
2018/11/1
22
Internet在60年代就诞生了,为什么没有迅速流 传开来呢?很重要原因是因为联接到Internet需 要经过一系列复杂的操作,网络的权限也很分明 ,而且网上内容的表现形式极端单调枯燥。 著名信息专家《数字化生存》的作者尼葛洛庞帝 教授认为:1989年是Internet历史上划时代的分 水岭。WWW技术给Internet赋予了强大的生命 力,Web浏览的方式给了互联网靓丽的青春。
2
目
标
通过本课程的学习,掌握TCP/IP协议的概
念、原理、功能,以及在网络、通信和电
子中的应用。
理解TCP/IP协议的实现原理、实现
TCP/IP的应用
3
要
求
1、听懂课:抓紧课堂上的四十五分钟,和教
师一起讨论,一起学习。 2、看懂书:包括教材及相关参考书,至少读 三本关于TCP/IP协议编程的书。 3、多实践:自己动手分析或编相关的协议程 式,实现特定的功能。 4、阅读TCP/IP协议相关的论文。地址:中国 程序员之TCP/IP论坛。
息网上,以彻底打破信息存取的壁垒。1989年
3月,蒂姆向CERN递交了一份立项建议书,
建议采用超文本技术(Hypertext)把CERN
内部的各个实验室连接起来,在系统建成后,
将可能扩展到全世界。这个激动人心的建议在
CERN引起轩然大波。(续)
2018/11/1
20
(续) 80年代后期超文本技术已经出现,但没有 人能想到把超文本技术应用到计算机网络上来 :超文本只是一种新型的文本而已。 一次蒂姆端着一杯咖啡,经过实验室走廊上怒 放的紫丁香花丛,盛夏幽雅的花香伴随着醇香 的咖啡味飘入实验室,霎那间里蒂姆脑中灵感 迸发:人脑可以透过互相联贯的神经传递信息 (咖啡香和紫丁香),为什么不可以经由电脑 文件互相连接形成"超文本"呢?(续)
16 标志 源 地 址
19
24 总 长 度 片 偏 移
31
版 本 首部长度
首 部 检 验 和
目 的 地 址
可变 部分 可 选 字 段 (长 度 可 变) 数 首 部 数 据 据 部 部 分 分 填 充
1995年10月24日,美国联邦网络委员会为 Internet作了如下定义: Internet是一个全球性的信息系统,系统中 的每台主机都有一个全球唯一的主机地址 ,地址格式通过IP协议定义。系统中主机
与主机间的通信遵守TCP/IP协议标准,或
是其它与IP兼容的协议标准来交换信息。
在以上描述的信息基础设施上,利用公网
1980年前后,ARPA上的所有机器开始转向 TCP/IP,并以ARPANET为主干逐步建立 Internet。 1983年初,向TCP/IP的转换全部结束。 1975年起ARPANET的网控与管理者将 ARPANET一分为二:
ARPANET:用于进一步的研究。 MILNET:用于军方的非机密通信。