秦皇岛职业技术学院信息工程系TCP/IP结课论文

专业：网络系统管理

班级： 1100202

题目：网络协议在的实际应用及其性能研究姓名：杨滨

网络协议在的实际应用及其性能研究摘要：协议是用来描述进程之间信息交换数据时的规则术语，而网络协议顾名思义是应用于网络中的协议，一说到网络协议，人们脑海中往往浮现出来的是TCP/IP，其实TCP和IP分别是传输层和网络层的一个协议。本文将从应用层、运输层、网络层三个层次上对目前常用的网络协议性能进行描述。

关键词：应用层运输层网络层 IP ARP RARP TCP UDP FTP TELENET SMTP POP3 HTTP RIP DHCP.

一、主流网络协议简介

图1

图1所示是经典的TCP/IP结构图，本文将主要分析上面三层中的协议，即应用层、传输层、和网络层中的协议。

应用层中的协议主要包括文件传输协议FTP，用于远程联接服务的标准协议TELENET,简单邮件传输协议SMTP，超文本传输协议HTTP，路由信息协议RIP。

传输层中的协议主要包括TCP和UDP，这两种协议也是应用的最广泛的协议，TCP是传输控制协议，是面向连接的，可靠的，基于字节流的。UDP是用户数据报协议，是不面向连接的，不可靠的，基于用户数据报的。

网络层中的协议主要包括网络互联协议IP，互联网控制报文协议ICMP，地址解析协议ARP和逆向地址解析协议RARP。

TCP/IP模型的主要缺点有：

首先，该模型没有清楚地区分哪些是规范、哪些是实现；其次，TCP/IP模型的主机—网络层定义了网络层与数据链路层的接口，并不是常规意义上的一层，和接口层的区别是非常重要的，TCP/IP 模型没有将它们区分开来。

二、应用层协议的实际应用及性能

2.1 FTP

FTP是人们常用的一种协议，用于文件传输，通过FTP，用户可以从FTP服务器上下载所需要的各种资源，也可以把本地资源上传到FTP服务器上，通过对FTP的长时间使用和测试，引起FTP性能差异的主要有如下两个方面的因素。一是网络问题，主要表现为丢包导致

变慢。在多数情况下，解决这一问题的方法是在通信线路的两端同时进行通信跟踪，检查从一侧发出的包是否能在另一侧收到。另一个是数据传输的速度一个方向比另一个方向快，这个问题的主要原因是截断文件结尾多余的空格、发出传输请求的机器的CPU使用率、交互式于批处理文件传输、网络的各异性。

FTP实现的目标

1.促进文件的共享（计算机程序或数据）

2.鼓励间接或者隐式的使用远程计算机

3.向用户屏蔽不同主机中各种文件存储系统的细节

4.可靠和高效的传输数据

TELENET

TELENET主要用于远程登录，目前很多的网站都提供TELENET方式登录，TELENET的方式登录速度更快也更安全。TELENET的根本目的是使本地用户访问远程资源。如果不采用TELENET远程登录系统的方式，可以采用单纯的客户—服务器方式，但单纯的客户—服务器方式要求在远程系统上为每一种服务器创建一个服务器。TELENET的主要用途表现在以下几个方面：远程登录缩短了空间距离，远程登录计算机具有广泛的兼容性，通过TELENET访问其他因特网服务。

SMTP

SMTP 是一种提供可靠且有效电子邮件传输的协议。 SMTP 是建立在 FTP 文件传输服务上的一种邮件服务，主要用于传输系统之间的邮件信息并提供来信有关的通知。SMTP 独立于特定的传输子系统，

且只需要可靠有序的数据流信道支持。 SMTP 重要特性之一是其能跨越网络传输邮件，即“SMTP 邮件中继”。 SMTP主要用于邮件收发，当用户需要发邮件的时候，需要通过SMTP把邮件发送到邮件服务器上，邮件服务器给收件人提示，然后收件人登录邮件服务器，通过SMTP把邮件从邮件服务器取到本地。SMTP作为一种主流邮件协议，在传输速度和丢包率方面都表现的让人满意。

POP3

POP3，即“邮局协议版本3”。,它是规定个人计算机如何连接到互联网上的邮件服务器进行收发邮件的协议。它是因特网电子邮件的第一个离线协议标准,POP3协议允许用户从服务器上把邮件存储到本地主机（即自己的计算机）上,同时根据客户端的操作删除或保存在邮件服务器上的邮件,而POP3服务器则是遵循POP3协议的接收邮件服务器,用来接收电子邮件的。是TCP/IP协议族中的一员，由RFC 1939 定义。本协议主要用于支持使用客户端远程管理在服务器上的电子邮件。提供了SSL加密的POP3协议被称为POP3S。

POP3 协议支持“离线”邮件处理。其具体过程是：邮件发送到服务器上，电子邮件客户端调用邮件客户机程序以连接服务器，并下载所有未阅读的电子邮件。这种离线访问模式是一种存储转发服务，将邮件从邮件服务器端送到个人终端机器上，一般是 PC 机或MAC。一旦邮件发送到 PC 机或 MAC 上，邮件服务器上的邮件将会被删除。但目前的POP3邮件服务器大都可以“只下载邮件，服务器端并不删除”，也就是改进的POP3协议。还有在线工作模式和断开连

接工作模式。

HTTP

HTTP是超文本传输协议，在互联网越来越发达的今天，HTTP发挥着巨大的作用，HTTP协议采用了请求/响应模型。HTTP协议并没有规定必须使用它和（基于）它支持的层。事实上，HTTP可以在任何其他互联网协议上，或者在其他网络上实现。HTTP只假定（其下层协议提供）可靠的传输，任何能够提供这种保证的协议都可以被其使用。客户端向服务器发送一个请求给服务器，服务器接收到请求，经过解析处理把结果返回给客户端。图2中可以清楚地看到HTTP的结构。

图2

通过在实践中的研究及测试，发现影响HTTP性能的主要因素包括服务器的访问负载机当前的网络状况，负载过大超过瓶颈的时候会导致HTTP性能严重下降。

RIP

RIP是应用较早、使用较普遍的内部网关协议(Interior Gateway