常见的网络协议

摘要：网络协议是操纵计算机在网络介质上进行信息交换的规则和约定。网络协议是网络上所有设备（网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等）之间通信规则的集合，它规定了通信时信息必须采纳的格式和这些格式的意义。大多数网络都采纳分层的体系结构，每一层都建立在它的下层之上，向它的上一层提供一定的服务，而把如何实现这一服务的细节对上一层加以屏蔽。在网络的各层中存在着许多协议，接收方和发送方同层的协议必须一致，否则一方将无法识不另一方发出的信息。网络协议使网络上各种设备能够相互交换信息。常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。

1 IP协议

1.1 IP协议简介

IP是英文Internet Protocol（网络之间互连的协议）的缩写，中文简称为“网协”，也确实是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守 IP协议就能够与因特网互连互通。正是因为有了IP协议，因特网才得以迅速进展成为世界上最大的、开放的计算机通信网络。因此，IP协议也能够叫做“因特网协议”。通俗的讲：IP地址也能够称为互联网地址或Internet地址。是用来唯一标识互联网上计算机的逻辑地址。每台连网计算机都依靠IP地址来标识自己。就专门类似于我们的电话号码样的。通过电话号码来找到相应的使用电话的客户的实际地址。全世界的电话号码差不多上唯一的。

IP地址也是一样。

1.2 IP地址(IP v4)

所谓IP地址确实是给每个连接在Internet 上的主机分配的一个32bit地址。

按照TCP/IP（Transport Control Protocol/Internet Protocol，传输操纵协议/Internet协议）协议规定，IP地址用二进制来表示，每个IP地址长32bit，比特换算成字节，确实是4个字节。例如一个采纳二进制形式的IP 地址是“00001010000000000000000000000001”，这么长的地址，人们处理起来也太费劲了。为了方便人们的使用，IP地址经常被写成十进制的形式，中间使用符号“.”分开不同的字节。因此，上面的IP地址能够表示为“10.0.0.1”。IP地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”，这显然比1

和0容易经历得多。

有人会以为，一台计算机只能有一个IP地址，这种观点是错误的。我们能够指定一台计算机具有多个IP地址，因此在访问互联网时，不要以为一个IP地址确实是一台计算机；另外，通过特定的技术，也能够使多台服务器共用一个IP地址，这些服务器在用户看起来就像一台主机似的。

将IP地址分成了网络号和主机号两部分，设计者就必须决定每部分包含多少位。网络号的位数直接决定了能够分配的网络数（计算方法2^网络号位数）；主机号的位数则决定了网络中最大的主机数（计算方法2^主机号位数-2）。然而，由于整个互联网所包含的网络规模可能比较大，也可能比较小，设计者最后聪慧的选择了一种灵活的方案：将IP地址空间划分成不同的类不，每一类具有不同的网络号位数和主机号位数。

IP地址是IP网络中数据传输的依据，它标识了IP网络中的一个连接，一台主机能够有多个IP 地址。IP分组中的IP地址在网络传输中是保持不变的。

1.3 IPV6进展及其特点

IPv6是"Internet Protocol Version 6"的缩写，也被称作下一代互联网协议，它是由IETF小组(Internet工程任务组Internet Engineering Task Force)设计的用来替代现行的IPv4(现行的IP)协议的一种新的IP协议。

我们明白，Internet的主机都有一个唯一的IP地址，IP地址用一个32位二进制的数表示一个主机号码，但32位地址资源有限，差不多不能满足用户的需求了，因此Internet研究组织公布新的主机标识方法，即IPv6。在RFC1884中（RFC 是Request for Comments Document的缩写。RFC

实际上确实是Internet有关服务的一些标准），规定的标准语法建议把IPv6地址的128位（16个字节）写成8个16位的无符号整数，每个整数用四个十六进制位表示，这些数之间用冒号（：）分开，例如：3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39

2 TCP协议

2.1 TCP简介

TCP是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transport layer）通信协议，由IETF的RFC 793讲明（specified）。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，UDP是同一层内另一个重要的传输协议。

在因特网协议族（Internet protocol suite）中，TCP层是位于IP层之上，应用层之下的中间

层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接，然而IP层不提供如此的流机制，而是提供不可靠的包交换。

应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流，然后TCP把数据流分割成适当长度的报文段（通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元(MTU)的限制）。之后TCP把结果包传给IP层，由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。TCP为了保证不发生丢包，就给每个字节一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK)；假如发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认，那么对应的数据（假设丢失了）将会被重传。TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误；在发送和接收时都要计算校验和。