TCP-IP協(xié)議
TCP/IP協(xié)議TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol ) 的簡寫,中文譯名為傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議,又叫網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議,這個(gè)
TCP/IP協(xié)議
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol ) 的簡寫,中文譯名為傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議,又叫網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議,這個(gè)協(xié)議是Internet 最基本的協(xié)議、Internet 國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),簡單地說,就是由網(wǎng)絡(luò)層的IP 協(xié)議和傳輸層的TCP 協(xié)議組成的。
什么是 TCP/IP?
TCP/IP 是供已連接因特網(wǎng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的通信協(xié)議。
TCP 指傳輸控制協(xié)議 / IP 指網(wǎng)際協(xié)議 (Transmission Control Protocol / Int ernet Protocol) 。
TCP/IP 定義了電子設(shè)備(比如計(jì)算機(jī))如何連入因特網(wǎng),以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。
TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議)是互聯(lián)網(wǎng)中的基本通信語言或協(xié)議。在私網(wǎng)中,它也被用作通信協(xié)議。當(dāng)你直接網(wǎng)絡(luò)連接時(shí),你的計(jì)算機(jī)應(yīng)提供一個(gè)TCP/IP 程序的副本,此時(shí)接收你所發(fā)送信息的計(jì)算機(jī)也應(yīng)有一個(gè)TCP/IP程序的副本。 TCP/IP是一個(gè)兩層的程序。高層為傳輸控制協(xié)議,它負(fù)責(zé)聚集信息或把文件拆分稱更小的包。這些包通過網(wǎng)絡(luò)傳送到接收端的TCP 層,接收端的TCP 層把包還原為原始文件。低層是網(wǎng)際協(xié)議,它處理每個(gè)包的地址部分,使這些包正確的到達(dá)目的地。網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)關(guān)計(jì)算機(jī)根據(jù)信息的地址來進(jìn)行路由選擇。即使來自同一文件的分包路由也有可能不同,但最后會在目的地匯合。 TCP/IP使用客戶端/服務(wù)器模式進(jìn)行通信。TCP/IP通信是點(diǎn)對點(diǎn)的,意思是通信是網(wǎng)絡(luò)中的一臺主機(jī)與另一臺主機(jī)之間的。TCP/IP與上層應(yīng)用程序之間可以說是“沒有國籍的”,因?yàn)槊總€(gè)客戶請求都被看做是與上一個(gè)請求無關(guān)的。正是它們之間的“無國籍的”釋放了網(wǎng)絡(luò)路徑,才是每個(gè)人都可以連續(xù)不斷的使用網(wǎng)絡(luò)。 許多用戶熟悉使用TCP/IP協(xié)議的高層應(yīng)用協(xié)議。包括萬維網(wǎng)的超文本傳輸協(xié)議(HTTP ),文件傳輸協(xié)議(FTP ),Telnet 和簡單郵件傳輸協(xié)議(SMTP )。這些協(xié)議通常和TCP/IP協(xié)議打包在一起。 使用模擬電話調(diào)制解調(diào)器連接網(wǎng)絡(luò)的個(gè)人電腦通常是使用串行線路接口協(xié)議(SLIP )和點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議(PP )。這些協(xié)議壓縮IP 包后通過撥號電話線發(fā)送到對方的調(diào)制解調(diào)器中。 有TCP/IP協(xié)議相關(guān)的協(xié)議還包括用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP ),它代替TCP/IP協(xié)議來達(dá)到特殊的目的。其他協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)主機(jī)用來交換路由信息的,包括Internet 控制信息協(xié)議(ICM ),內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(),外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(EGP ),邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議()。
TCP/IP協(xié)議介紹
TCP/IP的通訊協(xié)議
,這部分簡要介紹一下TCP/IP的內(nèi)部結(jié)構(gòu),為討論與互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的安全問題打下基礎(chǔ)。TCP/IP協(xié)議組之所以流行,部分原因是因?yàn)樗梢杂迷诟鞣N各樣的信道和底層協(xié)議(例如T1和X.25、以太網(wǎng)以及RS-232串行接口)之上。確切地說,TCP/IP 協(xié)議是一組包括TCP 協(xié)議和IP 協(xié)議,UDP (User Datagram Protocol )協(xié)議、I CMP (Internet Control Message Protocol )協(xié)議和其他一些協(xié)議的協(xié)議組。
TCP/IP整體構(gòu)架概述
TCP/IP協(xié)議并不完全符合OSI 的七層參考模型。傳統(tǒng)的開放式系統(tǒng)互連參考模型,是一種通信協(xié)議的7層抽象的參考模型, 其中每一層執(zhí)行某一特定任務(wù)。該模型的目的是使各種硬件在相同的層次上相互通信。這7層是:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。而TCP/IP通訊協(xié)議采用了4層的層級結(jié)構(gòu),每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)來完成自己的需求。這4層分別為: 應(yīng)用層:應(yīng)用程序間溝通的層,如簡單電子郵件傳輸(SMTP )、文件傳輸協(xié)議(F TP )、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問協(xié)議(Telnet )等。
傳輸層:在此層中,它提供了節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳送,應(yīng)用程序之間的通信服務(wù),主要功能是數(shù)據(jù)格式化、數(shù)據(jù)確認(rèn)和丟失重傳等。如傳輸控制協(xié)議(TCP )、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP )等,TCP 和UDP 給數(shù)據(jù)包加入傳輸數(shù)據(jù)并把它傳輸?shù)较乱粚又?,這一層負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù),并且確定數(shù)據(jù)已被送達(dá)并接收。
互連網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)提供基本的數(shù)據(jù)封包傳送功能,讓每一塊數(shù)據(jù)包都能夠到達(dá)目的主機(jī)(但不檢查是否被正確接收),如網(wǎng)際協(xié)議(IP )。
網(wǎng)絡(luò)接口層(主機(jī)- 網(wǎng)絡(luò)層):接收IP 數(shù)據(jù)報(bào)并進(jìn)行傳輸,從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀,抽取IP 數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)交給下一層,對實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)媒體的管理,定義如何使用實(shí)際網(wǎng)絡(luò)(如Ethernet 、Serial Line 等)來傳送數(shù)據(jù)。
TCP/IP中的協(xié)議
以下簡單介紹TCP/IP中的協(xié)議都具備什么樣的功能,都是如何工作的:
1. IP
網(wǎng)際協(xié)議IP 是TCP/IP的心臟,也是網(wǎng)絡(luò)層中最重要的協(xié)議。
IP 層接收由更低層(網(wǎng)絡(luò)接口層例如以太網(wǎng)設(shè)備驅(qū)動程序)發(fā)來的數(shù)據(jù)包,并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層---TCP 或UDP 層;相反,IP 層也把從TCP 或UDP 層接收來的數(shù)據(jù)包傳送到更低層。IP 數(shù)據(jù)包是不可靠的,因?yàn)镮P 并沒有做任何事情來確認(rèn)數(shù)據(jù)包是按順序發(fā)送的或者沒有被破壞。IP 數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機(jī)的地址(源地址)和接收它的主機(jī)的地址(目的地址)。
,高層的TCP 和UDP 服務(wù)在接收數(shù)據(jù)包時(shí),通常假設(shè)包中的源地址是有效的。也可以這樣說,IP 地址形成了許多服務(wù)的認(rèn)證基礎(chǔ),這些服務(wù)相信數(shù)據(jù)包是從一個(gè)有效的主機(jī)發(fā)送來的。IP 確認(rèn)包含一個(gè)選項(xiàng),叫作IP source routing ,可以用來指定一條源地址和目的地址之間的直接路徑。對于一些TCP 和UDP 的服務(wù)來說,使用了該選項(xiàng)的IP 包好像是從路徑上的最后一個(gè)系統(tǒng)傳遞過來的,而不是來自于它的真實(shí)地點(diǎn)。這個(gè)選項(xiàng)是為了測試而存在的,說明了它可以被用來欺騙系統(tǒng)來進(jìn)行平常是被禁止的連接。那么,許多依靠IP 源地址做確認(rèn)的服務(wù)將產(chǎn)生問題并且會被非法入侵。
2. TCP
如果IP 數(shù)據(jù)包中有已經(jīng)封好的TCP 數(shù)據(jù)包,那么IP 將把它們向‘上’傳送到T CP 層。TCP 將包排序并進(jìn)行錯(cuò)誤檢查,同時(shí)實(shí)現(xiàn)虛電路間的連接。TCP 數(shù)據(jù)包中包括序號和確認(rèn),所以未按照順序收到的包可以被排序,而損壞的包可以被重傳。 TCP 將它的信息送到更高層的應(yīng)用程序,例如Telnet 的服務(wù)程序和客戶程序。應(yīng)用程序輪流將信息送回TCP 層,TCP 層便將它們向下傳送到IP 層,設(shè)備驅(qū)動程序和物理介質(zhì),最后到接收方。
面向連接的服務(wù)(例如Telnet 、FTP 、rlogin 、X Windows 和SMTP )需要高度的可靠性,所以它們使用了TCP 。DNS 在某些情況下使用TCP (發(fā)送和接收域名數(shù)據(jù)庫),但使用UDP 傳送有關(guān)單個(gè)主機(jī)的信息。
3.UDP
UDP 與TCP 位于同一層,但它不管數(shù)據(jù)包的順序、錯(cuò)誤或重發(fā)。因此,UDP 不被應(yīng)用于那些使用虛電路的面向連接的服務(wù),UDP 主要用于那些面向查詢---應(yīng)答的服務(wù),例如NFS 。相對于FTP 或Telnet ,這些服務(wù)需要交換的信息量較小。使用U DP 的服務(wù)包括NTP (網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議)和DNS (DNS 也使用TCP )。
欺騙UDP 包比欺騙TCP 包更容易,因?yàn)閁DP 沒有建立初始化連接(也可以稱為握手)(因?yàn)樵趦蓚€(gè)系統(tǒng)間沒有虛電路),也就是說,與UDP 相關(guān)的服務(wù)面臨著更大的危險(xiǎn)。
4.ICMP
ICMP 與IP 位于同一層,它被用來傳送IP 的的控制信息。它主要是用來提供有關(guān)通向目的地址的路徑信息。ICMP 的‘Redirect ’信息通知主機(jī)通向其他系統(tǒng)的更準(zhǔn)確的路徑,而‘Unreachable ’信息則指出路徑有問題。另外,如果路徑不可用了,ICMP 可以使TCP 連接‘體面地’終止。PING 是最常用的基于ICMP 的服務(wù)。
5. TCP 和UDP 的端口結(jié)構(gòu)
TCP 和UDP 服務(wù)通常有一個(gè)客戶/服務(wù)器的關(guān)系,例如,一個(gè)Telnet 服務(wù)進(jìn)程開始在系統(tǒng)上處于空閑狀態(tài),等待著連接。用戶使用Telnet 客戶程序與服務(wù)進(jìn)程建立一個(gè)連接??蛻舫绦蛳蚍?wù)進(jìn)程寫入信息,服務(wù)進(jìn)程讀出信息并發(fā)出響應(yīng),客戶程序讀出響應(yīng)并向用戶報(bào)告。因而,這個(gè)連接是雙工的,可以用來進(jìn)行讀寫。
兩個(gè)系統(tǒng)間的多重Telnet 連接是如何相互確認(rèn)并協(xié)調(diào)一致呢?TCP 或UDP 連接唯一地使用每個(gè)信息中的如下四項(xiàng)進(jìn)行確認(rèn):
源IP 地址 發(fā)送包的IP 地址。
,目的IP 地址 接收包的IP 地址。
源端口 源系統(tǒng)上的連接的端口。
目的端口 目的系統(tǒng)上的連接的端口。
端口是一個(gè)軟件結(jié)構(gòu),被客戶程序或服務(wù)進(jìn)程用來發(fā)送和接收信息。一個(gè)端口對應(yīng)一個(gè)16比特的數(shù)。服務(wù)進(jìn)程通常使用一個(gè)固定的端口,例如,SMTP 使用25、X windows 使用6000。這些端口號是‘廣為人知’的,因?yàn)樵诮⑴c特定的主機(jī)或服務(wù)的連接時(shí),需要這些地址和目的地址進(jìn)行通訊。
在XP 系統(tǒng)下重置TCP/IP協(xié)議的方法
在Windows XP 的網(wǎng)絡(luò)組件列表里,Internet 協(xié)議 (TCP/IP)的" 卸載" 按鈕是灰色不可選狀態(tài)。這是因?yàn)閭鬏斂刂茀f(xié)議/Internet 協(xié)議 (TCP/IP) 堆棧是 Microsoft XP/ 2003 的核心組件(TCP/IP協(xié)議是Windows XP 的默認(rèn)協(xié)議), 不能刪除。所以W indows XP 不允許卸載TCP/IP協(xié)議。如果在特殊情況下需要重新安裝TCP/IP協(xié)議,如何操作?
解決方法
在這種情況下,如果需要重新安裝 TCP/IP 以使 TCP/[1]IP 堆棧恢復(fù)為原始狀態(tài)??梢允褂?NetShell 實(shí)用程序重置 TCP/IP 堆棧,使其恢復(fù)到初次安裝操作系統(tǒng)時(shí)的狀態(tài)。具體操作如下:
1、單擊 開始 --> 運(yùn)行,輸入 "CMD" 后單擊 " 確定";
2、在命令行模式輸入命令
netsh int ip reset C:resetlog.txt
(其中,Resetlog.txt 記錄命令結(jié)果的日志文件,一定要指定,這里指定了Reset log.txt 日志文件及完整路徑。)
運(yùn)行結(jié)果可以查看C:resetlog.txt (咨詢中可根據(jù)用戶實(shí)際操作情況提供) 運(yùn)行此命令的結(jié)果與刪除并重新安裝 TCP/IP 協(xié)議的效果相同。
注意
本操作具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性,請?jiān)诓僮髑皞浞葜匾獢?shù)據(jù),并根據(jù)操作熟練度酌情使用。
IP 協(xié)議
IP (Internet Protocol )協(xié)議的英文名直譯就是:因特網(wǎng)協(xié)議。從這個(gè)名稱我們就可以知道IP 協(xié)議的重要性。在現(xiàn)實(shí)生活中,我們進(jìn)行貨物運(yùn)輸時(shí)都是把貨物包裝成一個(gè)個(gè)的紙箱或者是集裝箱之后才進(jìn)行運(yùn)輸,在網(wǎng)絡(luò)世界中各種信息也是通過類似的方式進(jìn)行傳輸?shù)摹P 協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的基本單元和格式。如果比作貨物運(yùn)輸,IP 協(xié)議規(guī)定了貨物打包時(shí)的包裝箱尺寸和包裝的程序。 除了這些以外,IP 協(xié)議
,還定義了數(shù)據(jù)包的遞交辦法和路由選擇。同樣用貨物運(yùn)輸做比喻,IP 協(xié)議規(guī)定了貨物的運(yùn)輸方法和運(yùn)輸路線。
TCP 協(xié)議
我們已經(jīng)知道了IP 協(xié)議很重要,IP 協(xié)議已經(jīng)規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕獌?nèi)容,那TCP (Transmission Control Protocol )協(xié)議是做什么的呢?不知大家發(fā)現(xiàn)沒有,在IP 協(xié)議中定義的傳輸是單向的,也就是說發(fā)出去的貨物對方有沒有收到我們是不知道的。就好像8毛錢一份的平信一樣。那對于重要的信件我們要寄掛號信怎么辦呢?T CP 協(xié)議就是幫我們寄“掛號信”的。TCP 協(xié)議提供了可靠的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)流傳輸服務(wù)的規(guī)則和約定。簡單的說在TCP 模式中,對方發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)包給你,你要發(fā)一個(gè)確認(rèn)數(shù)據(jù)包給對方。通過這種確認(rèn)來提供可靠性。
1.1 TCP/IP參考模型
TCP/IP協(xié)議并不完全符合OSI 的七層參考模型。傳統(tǒng)的開放式系統(tǒng)互連參考模型,是一種通信協(xié)議的7層抽象的參考模型, 其中每一層執(zhí)行某一特定任務(wù)。該模型的目的是使各種硬件在相同的層次上相互通信。這7層是:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)路層、傳輸層、話路層、表示層和應(yīng)用層。而TCP/IP通訊協(xié)議采用了4層的層級結(jié)構(gòu),每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)來完成自己的需求。這4層分別為: 應(yīng)用層:應(yīng)用程序間溝通的層,如簡單電子郵件傳輸(SMTP )、文件傳輸協(xié)議(F TP )、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問協(xié)議(Telnet )等。
傳輸層:在此層中,它提供了節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳送服務(wù),如傳輸控制協(xié)議(TCP )、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP )等,TCP 和UDP 給數(shù)據(jù)包加入傳輸數(shù)據(jù)并把它傳輸?shù)较乱粚又校@一層負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù),并且確定數(shù)據(jù)已被送達(dá)并接收。
互連網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)提供基本的數(shù)據(jù)封包傳送功能,讓每一塊數(shù)據(jù)包都能夠到達(dá)目的主機(jī)(但不檢查是否被正確接收),如網(wǎng)際協(xié)議(IP )。
網(wǎng)絡(luò)接口層:對實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)媒體的管理,定義如何使用實(shí)際網(wǎng)絡(luò)(如Ethernet 、Serial Line 等)來傳送數(shù)據(jù)。
1. 2 網(wǎng)間協(xié)議IP
Internet 上使用的一個(gè)關(guān)鍵的底層協(xié)議是網(wǎng)際協(xié)議,通常稱IP 協(xié)議。我們利用一個(gè)共同遵守的通信協(xié)議,從而使 Internet 成為一個(gè)允許連接不同類型的計(jì)算機(jī)和不同操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。要使兩臺計(jì)算機(jī)彼此之間進(jìn)行通信,必須使兩臺計(jì)算機(jī)使用同一種" 語言" 。通信協(xié)議正像兩臺計(jì)算機(jī)交換信息所使用的共同語言,它規(guī)定了通信
,雙方在通信中所應(yīng)共同遵守的約定。
計(jì)算機(jī)的通信協(xié)議精確地定義了計(jì)算機(jī)在彼此通信過程的所有細(xì)節(jié)。例如,每臺計(jì)算機(jī)發(fā)送的信息格式和含義,在什么情況下應(yīng)發(fā)送規(guī)定的特殊信息,以及接收方的計(jì)算機(jī)應(yīng)做出哪些應(yīng)答等等。
網(wǎng)際協(xié)議IP 協(xié)議提供了能適應(yīng)各種各樣網(wǎng)絡(luò)硬件的靈活性,對底層網(wǎng)絡(luò)硬件幾乎沒有任何要求,任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只要可以從一個(gè)地點(diǎn)向另一個(gè)地點(diǎn)傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù),就可以使用IP 協(xié)議加入 Internet 了。
如果希望能在 Internet 上進(jìn)行交流和通信,則每臺連上 Internet 的計(jì)算機(jī)都必須遵守IP 協(xié)議。為此使用 Internet 的每臺計(jì)算機(jī)都必須運(yùn)行IP 軟件,以便時(shí)刻準(zhǔn)備發(fā)送或接收信息。
IP 協(xié)議對于網(wǎng)絡(luò)通信有著重要的意義:網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)通過安裝IP 軟件,使許許多多的局域網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了一個(gè)龐大而又嚴(yán)密的通信系統(tǒng)。從而使 Internet 看起來好像是真實(shí)存在的,但實(shí)際上它是一種并不存在的虛擬網(wǎng)絡(luò),只不過是利用IP 協(xié)議把全世界上所有愿意接入 Internet 的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)連接起來,使得它們彼此之間都能夠通信。
1.3 傳輸控制協(xié)議TCP
盡管計(jì)算機(jī)通過安裝IP 軟件,從而保證了計(jì)算機(jī)之間可以發(fā)送和接收資料,但I(xiàn) P 協(xié)議還不能解決資料分組在傳輸過程中可能出現(xiàn)的問題。因此,若要解決可能出現(xiàn)的問題,連上 Internet 的計(jì)算機(jī)還需要安裝TCP 協(xié)議來提供可靠的并且無差錯(cuò)的通信服務(wù)。
TCP 協(xié)議被稱作一種端對端協(xié)議。這是因?yàn)樗鼮閮膳_計(jì)算機(jī)之間的連接起了重要作用:當(dāng)一臺計(jì)算機(jī)需要與另一臺遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)連接時(shí),TCP 協(xié)議會讓它們建立一個(gè)連接、發(fā)送和接收資料以及終止連接。
傳輸控制協(xié)議TCP 協(xié)議利用重發(fā)技術(shù)和擁塞控制機(jī)制,向應(yīng)用程序提供可靠的通信連接,使它能夠自動適應(yīng)網(wǎng)上的各種變化。即使在 Internet 暫時(shí)出現(xiàn)堵塞的情況下,TCP 也能夠保證通信的可靠。
眾所周知, Internet 是一個(gè)龐大的國際性網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)上的擁擠和空閑時(shí)間總是交替不定的,加上傳送的距離也遠(yuǎn)近不同,所以傳輸資料所用時(shí)間也會變化不定。T CP 協(xié)議具有自動調(diào)整" 超時(shí)值" 的功能,能很好地適應(yīng) Internet 上各種各樣的變化,確保傳輸數(shù)值的正確。
因此,從上面我們可以了解到:IP 協(xié)議只保證計(jì)算機(jī)能發(fā)送和接收分組資料,而TCP 協(xié)議則可提供一個(gè)可靠的、可流控的、全雙工的信息流傳輸服務(wù)。
綜上所述,雖然IP 和TCP 這兩個(gè)協(xié)議的功能不盡相同,也可以分開單獨(dú)使用,但它們是在同一時(shí)期作為一個(gè)協(xié)議來設(shè)計(jì)的,并且在功能上也是互補(bǔ)的。只有兩者的結(jié)合,才能保證 Internet 在復(fù)雜的環(huán)境下正常運(yùn)行。凡是要連接到 Internet 的計(jì)算機(jī),都必須同時(shí)安裝和使用這兩個(gè)協(xié)議,因此在實(shí)際中常把這兩個(gè)協(xié)議統(tǒng)稱作TCP/I
,P 協(xié)議。
1.4 IP 地址及其分類
在Internet 上連接的所有計(jì)算機(jī),從大型機(jī)到微型計(jì)算機(jī)都是以獨(dú)立的身份出現(xiàn),我們稱它為主機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)各主機(jī)間的通信,每臺主機(jī)都必須有一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)地址。就好像每一個(gè)住宅都有唯一的門牌一樣,才不至于在傳輸資料時(shí)出現(xiàn)混亂。
Internet 的網(wǎng)絡(luò)地址是指連入Internet 網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)的地址編號。所以,在Inter net 網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)地址唯一地標(biāo)識一臺計(jì)算機(jī)。
我們都已經(jīng)知道,Internet 是由幾千萬臺計(jì)算機(jī)互相連接而成的。而我們要確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)上的每一臺計(jì)算機(jī),靠的就是能唯一標(biāo)識該計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址,這個(gè)地址就叫做IP (Internet Protocol 的簡寫)地址,即用Internet 協(xié)議語言表示的地址。
目前,在Internet 里,IP 地址是一個(gè)32位的二進(jìn)制地址,為了便于記憶,將它們分為4組,每組8位,由小數(shù)點(diǎn)分開,用四個(gè)字節(jié)來表示,而且,用點(diǎn)分開的每個(gè)字節(jié)的數(shù)值范圍是0~255,如202.116.0.1,這種書寫方法叫做點(diǎn)數(shù)表示法。
IP 地址可確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī),而要識別其它網(wǎng)絡(luò)或其中的計(jì)算機(jī),則是根據(jù)這些IP 地址的分類來確定的。一般將IP 地址按節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小分為A ,B ,C 三類,默認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)屏蔽是根據(jù)IP 地址中的第一個(gè)字段確定的。
1. A 類地址
A 類地址的表示范圍為:1.0.0.0~126.255.255.255,默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)屏蔽為:255.0.0. 0;A 類地址分配給規(guī)模特別大的網(wǎng)絡(luò)使用。A 類網(wǎng)絡(luò)用第一組數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)本身的地址,后面三組數(shù)字作為連接于網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)的地址。分配給具有大量主機(jī)(直接個(gè)人用戶)而局域網(wǎng)絡(luò)個(gè)數(shù)較少的大型網(wǎng)絡(luò)。例如IBM 公司的網(wǎng)絡(luò)。
2. B 類地址
B 類地址的表示范圍為:128.0.0.0~191.255.255.255,默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)屏蔽為:255.255.0.0;B 類地址分配給一般的中型網(wǎng)絡(luò)。B 類網(wǎng)絡(luò)用第一、二組數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)的地址,后面兩組數(shù)字代表網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)地址。
3. C 類地址
C 類地址的表示范圍為:192.0.0.0~223.255.255.255,默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)屏蔽為:255.255.255.0;C 類地址分配給小型網(wǎng)絡(luò),如一般的局域網(wǎng),它可連接的主機(jī)數(shù)量是最少的,采用把所屬的用戶分為若干的網(wǎng)段進(jìn)行管理。C 類網(wǎng)絡(luò)用前三組數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)的地址,最后一組數(shù)字作為網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)地址。
RFC 1918留出了3塊IP 地址空間(1個(gè)A 類地址段,16個(gè)B 類地址段,256個(gè)C 類地址段)作為私有的內(nèi)部使用的地址。在這個(gè)范圍內(nèi)的IP 地址不能被路由到Internet 骨干網(wǎng)上;Internet 路由器將丟棄該私有地址。
IP 地址類別 RFC 1918內(nèi)部地址范圍
A 類 10.0.0.0到10.255.255.255
,B 類 172.16.0.0到172.31.255.255
C 類 192.168.0.0到192.168.255.255
使用私有地址將網(wǎng)絡(luò)連至Internet ,需要將私有地址轉(zhuǎn)換為公有地址。這個(gè)轉(zhuǎn)換過程稱為網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Network Address Translation ,NAT ),通常使用路由器來執(zhí)行NAT 轉(zhuǎn)換。
實(shí)際上,還存在著D 類地址和E 類地址。但這兩類地址用途比較特殊,在這里只是簡單介紹一下:D 類地址稱為廣播地址,供特殊協(xié)議向選定的節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)用。E 類地址保留給將來使用。
連接到Internet 上的每臺計(jì)算機(jī),不論其IP 地址屬于哪類都與網(wǎng)絡(luò)中的其它計(jì)算機(jī)處于平等地位,因?yàn)橹挥蠭P 地址才是區(qū)別計(jì)算機(jī)的唯一標(biāo)識。所以,以上IP 地址的分類只適用于網(wǎng)絡(luò)分類。
在Internet 中,一臺計(jì)算機(jī)可以有一個(gè)或多個(gè)IP 地址,就像一個(gè)人可以有多個(gè)通信地址一樣,但兩臺或多臺計(jì)算機(jī)卻不能共享一個(gè)IP 地址。如果有兩臺計(jì)算機(jī)的I P 地址相同,則會引起異常現(xiàn)象,無論哪臺計(jì)算機(jī)都將無法正常工作。
順便提一下幾類特殊的IP 地址:
1. 廣播地址 目的端為給定網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī),一般主機(jī)段為全1
2. 單播地址 目的端為指定網(wǎng)絡(luò)上的單個(gè)主機(jī)地址
3. 組播地址 目的端為同一組內(nèi)的所有主機(jī)地址
4. 環(huán)回地址 127.0.0.1 在環(huán)回測試和廣播測試時(shí)會使用
1.5 子網(wǎng)的劃分
若公司不上Internet, 那一定不會煩惱IP 地址的問題, 因?yàn)榭梢匀我馐褂盟械腎 P 地址, 不管是A 類或是B 類, 這個(gè)時(shí)候不會想到要用子網(wǎng), 但若是上Internet 那IP 地址便彌足珍貴了, 目前全球一陣Internet 熱,IP 地址已經(jīng)愈來愈少了, 而所申請的IP 地址目前也趨保守, 而且只有經(jīng)申請的IP 地址能在Internet 使用, 但對某些公司只能申請到一個(gè)C 類的IP 地址, 但又有多個(gè)點(diǎn)需要使用, 那這時(shí)便需要使用到子網(wǎng), 這就需要考慮子網(wǎng)的劃分,下面簡介子網(wǎng)的原理及如何規(guī)劃。
1.5.1 子網(wǎng)掩碼(Subnet Mask )的介紹
設(shè)定任何網(wǎng)絡(luò)上的任何設(shè)備不管是主機(jī)、個(gè)人電腦、路由器等皆需要設(shè)定IP 地址, 而跟隨著IP 地址的是所謂的子網(wǎng)掩碼(NetMask,Subnet Mask), 這個(gè)子網(wǎng)掩碼主要的目的是由IP 地址中也能獲得網(wǎng)絡(luò)編碼, 也就是說IP 地址和子網(wǎng)掩碼作和而得到網(wǎng)絡(luò)編碼, 如下所示:
IP 地址
192.10.10.6 11000000.00001010.00001010.00000110
子網(wǎng)掩碼
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
,AND
-------------------------------------------------------------------
Network Number
192.10.10.0 11000000.00001010.00001010.00000000
子網(wǎng)掩碼有所謂的默認(rèn)值, 如下所示
類 IP 地址 范圍 子網(wǎng)掩碼
A 1.0.0.0-126.255.255.255 255.0.0.0
B 128.0.0.0-191.255.255.255 255.255.0.0
C 192.0.0.0-223.255.255.255 255.255.255.0
在預(yù)設(shè)的子網(wǎng)掩碼(Net Mask )都只有255的值, 在談到子網(wǎng)掩碼(Subnet Ma sk )時(shí)這個(gè)值便不一定是255了。在完整一組C 類地址中如203.67.10.0-203.67.10. 255 子網(wǎng)掩碼255.255.255.0,203.67.10.0稱之網(wǎng)絡(luò)編碼(Network Number ,將IP 地址和子網(wǎng)掩碼作和), 而203.67.10.255是廣播的IP 地址, 所以這兩者皆不能使用, 實(shí)際只能使用203.67.10.1--203.67.10.254等254個(gè)IP 地址, 這是以255.255.255.0作子網(wǎng)掩碼的結(jié)果, 而所謂Subnet Msk 尚可將整組C 類地址分成數(shù)組網(wǎng)絡(luò)編碼, 這要在子網(wǎng)掩碼上作手腳, 若是要將整組C 類地址分成2個(gè)網(wǎng)絡(luò)編碼那子網(wǎng)掩碼設(shè)定為255. 255.255.128, 若是要將整組C 類分成8組網(wǎng)絡(luò)編碼則子網(wǎng)掩碼要為255.255.255.224, 這是怎么來的, 由以上知道網(wǎng)絡(luò)編碼是由IP 地址和子網(wǎng)掩碼作AND 而來的, 而且將子網(wǎng)掩碼以二進(jìn)制表示法知道是1的會保留, 而為0的去掉
192.10.10.193--11000000.00001010.00001010.11000001
255.255.255.0--11111111.11111111.11111111.00000000
--------------------------------------------------------------
192.10.10.0--11000000.00001010.00001010.00000000
以上是以255.255.255.0為子網(wǎng)掩碼的結(jié)果, 網(wǎng)絡(luò)編碼是192.10.10.0, 若是使用255.255.255.224作子網(wǎng)掩碼結(jié)果便有所不同
192.10.10.193--11000000.00001010.00001010.11000001
255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000
--------------------------------------------------------------
192.10.10.192--11000000.00001010.00001010.11000000
此時(shí)網(wǎng)絡(luò)編碼變成了192.10.10.192, 這便是子網(wǎng)。那要如何決定所使用的子網(wǎng)掩碼,255.255.255.224以二進(jìn)制表示法為11111111.11111111.11111111.11100000, 變化是在最后一組,11100000便是224, 以三個(gè)位(Bit )可表示2的3次方便是8個(gè)網(wǎng)絡(luò)編碼
子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制表示法可分幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)
255.255.255.011111111.11111111.11111111.000000001
255.255.255.128
11111111.11111111.11111111.100000002
255.255.255.192
,11111111.11111111.11111111.110000004
255.255.255.224
11111111.11111111.11111111.111000008
255.255.255.240
11111111.11111111.11111111.1111000016
255.255.255.248
11111111.11111111.11111111.1111100032
255.255.255.252
11111111.11111111.11111111.1111110064
以下使用255.255.255.224將C 類地址203.67.10.0分成8組網(wǎng)絡(luò)編碼, 各個(gè)網(wǎng)絡(luò)編碼及其廣播IP 地址及可使用之IP 地址序號網(wǎng)絡(luò)編碼廣播可使用之IP 地址
(1)203.67.10.0--203.67.10.31
203.67.10.1--203.67.10.30
(2)203.67.10.32--203.67.10.63
203.67.10.33--203.67.10.62
(3)203.67.10.64--203.67.10.95
203.67.10.65--203.67.10.94
(4)203.67.10.96--203.67.10.127
203.67.10.97--203.67.10.126
(5)203.67.10.128--203.67.10.159
203.67.10.129--203.67.10.158
(6)203.67.10.160--203.67.10.191
203.67.10.161--203.67.10.190
(7)203.67.10.192--203.67.10.223
203.67.10.193--203.67.10.222
(8)203.67.10.224--203.67.10.255
203.67.10.225--203.67.10.254
可驗(yàn)證所使用的IP 地址是否如上表所示
203.67.10.115--11001011.01000011.00001010.01110011
255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000
--------------------------------------------------------------
203.67.10.96--11001011.01000011.00001010.01100000
203.67.10.55--11001011.01000011.00001010.00110111
255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000
--------------------------------------------------------------
203.67.10.32--11001011.01000011.00001010.00100000
其它的子網(wǎng)掩碼所分成的網(wǎng)絡(luò)編碼可自行以上述方法自行推演出來。
1.5.3 子網(wǎng)的應(yīng)用