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常见的网络协议
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。
1IP协议
1.1IP协议简介
IP是英文InternetProtocol(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。
1.2IP地址(IPv4)
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(TransportControlProtocol/InternetProtocol,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。
1.3IPV6进展及其特点
IPv6是"InternetProtocolVersion6"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InternetEngineeringTaskForce)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RequestforCommentsDocument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
2TCP协议
2.1TCP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(Transportlayer)通信协议,由IETF的RFC793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(Internetprotocolsuite)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。
首先,TCP建立连接之后,通信双方都同时能够进行数据的传输,其次,他是全双工的;在保证可靠性上,采纳超时重传和捎带确认机制。
在流量操纵上,采纳滑动窗口协议,协议中规定,关于窗口内未经确认的分组需要重传。
在拥塞操纵上,采纳慢启动算法。
2.2TCP所支持的服务类型
不管如何样,TCP/IP是一个协议集。
为应用提供一些\"低级\"功能,这些包括IP、TCP、UDP。
其它是执行特定任务的应用协议,如计算机间传送文件、发送电子邮件、或找出谁注册到另外一台计算机。
因此,最重要的\"商业\"TCP/IP服务有:
文件传送FileTransfer
文件传送协议FTP(FileTransferProtocol)同意用户从一台计算机到另一台取得文件,或发送文件到另外一台计算机。
从安全性方面考虑,需要用户指定一个使用其它计算机的用户名和口令。
它不同与NFS(NetworkFileSystem)和Netbios协议。
一旦你要访问另一台系统中的文件,任何时刻都要运行FTP。
而且你只能拷贝文件到自己的机器中去来使用它。
(RFC959中关于FTP的讲明)
远程登录Remotelogin
网络终端协议TELNET同意用户登录到网络上任一计算机上。
你可启动一个远程进程连接到指定的计算机,直到进程结束,期间你所键入的内容被送到所指定的计算机。
值得注意的是,这时你实际上是与你的计算机进行对话。
TELENET程序使得你的计算机在整个过程中不见了,所敲的每一个字符直接送到所登录的计算机系统。
一般的讲,这种远程连接是通过类式拨号连接的,也确实是,拨通后,远程系统提示你输入注册名和口令,退出远程系统,TELNET程序也就退出,你又与自己的计算机对话了。
微电脑中的TELNET工具一般含有一个终端仿真程序。
计算机邮件Mail
同意你发送消息给其它计算机的用户。
通常,人们趋向于使用指定的一台或两台计算机。
计算机邮件系统只需你简单地往另一用户的邮件文件中添加信息,但随之产生问题,使用的微电脑的环境不同,还有重要的是宏(MACRO)不适合于同意计算机邮件。
为了发送电子邮件,邮件软件希望连接到目的计算机,假如是微电脑,也许它已关机,或者正在运行另一个应用程序呢?
出于这种缘故,通常由一个较大的系统来处理这些邮件,也确实是一个一直运行着的邮件服务器。
邮件软件成为用户从邮件服务器取回邮件的一个界面。
任何一个的TCP/IP工具提供上述这些服务。
这些传统的应用功能在基于TCP/IP的网络中一直扮演特不重要的角色。
目前情况有点变化,这些功能使用也发生变化,如老系统的改造,计算机的进展等,出现了各种安装版本,如:
微电脑、工作站、小型机、和巨型机等。
这些计算机看起来在一起完成指定的任务,尽管有时看来像是只用到某个指定的计算机,但它是通过网络得到其它计算机系统的服务。
服务器Server是为网络上其它提供指定服务的系统,客户Client是得到这种服务的另外计算机系统。
(值得注意的是,服务/客户机不一定是不同的计算机,有可能是同一计算机中的不同运行程序)。
以下是几种目前计算机上典型的一些服务,这些服务可在TCP/IP网络上调用。
网络文件系统(NFS)
这种访问另一计算机的文件的方法特不接近于流行的FTP。
网络文件系统提供磁盘或设备服务,而无需特定的网络有用程序来访问另一系统的文件。
能够简单地认为它是一个外加的磁盘驱动器。
这种额外\"虚拟\"磁盘驱动器确实是其它计算机系统的磁盘。
这特不有用。
你只需加大几台计算机的磁盘容量,就可使网络上其他用户访问它,且不讲所带来的经济效益,它还能够让几台工作的计算机共享相同的文件。
它也使得系统维护和备份易如反掌,因为再不必为大量的不同机器上的文件的升级和备份而担心。
远程打印(Remoteprinting)
同意你使用其它计算机上的打印机,看起来这些打印机直接连到你的计算机上。
远程执行(Remoteexecution)
同意你请求运行在不同计算机上的专门程序。
当你在一个专门小的计算机上运行一个需要大机系统资源的程序时,这时候远程执行特不有用。
名字服务器(Nameservers)
在一个大的系统安装过程中,需要用到大量的各种名字,包括用户名、口令,姓名、网络地址、帐号等,治理这些是特不令人乏味的。
因此将这些数据形成数据库,放到一个小系统中去,其它系统通过网络来访问这些数据。
终端服务器(Terminalservers)
专门多的终端连接安装不再直接将终端连到计算机,取而代之的是,将他们连接到终端服务器上。
终端服务器是一个小的计算机,它只需明白如何样运行TELNET(或其它一些完成远程登录的协议)。
假如你的终端想连上去,只用键入要连的计算机名就可。
通常有可能同时有几个这种连接,这时终端服务器采纳快速开关技术来切换。
上述所描述的一些协议是由Berkeley,Sun,或其它组织定义的。
因此,它们不是互联网协议集(InternetProtocolSuite)的一部分,只是使用到TCP/IP的工具,如同一般的TCP/IP应用协议。
因为协议的定义不一致,同时商业支持的TCP/IP工具广泛应用,也许会把这些协议作为互联协议集中的一部分。
上述列出的只是基于TCP/IP部分服务的一些简单例子,但包含了一些\"要紧\"的应用。
TCP功能:
提供计算机程序间连接、检测和丢弃重复的分组、完成数据报的确认、流量操纵和网络拥塞。
3其他常见协议
IPX/SPX是基于施乐的XEROX’SNetworkSystem(XNS)协议,而SPX是基于施乐的XEROX’SSPP(SequencedPacketProtocol:
顺序包协议)协议,它们差不多上由novell公司开发出来应用于局域网的一种高速协议。
它和TCP/IP的一个显著不同确实是它不使用ip地址,而是使用网卡的物理地址即(MAC)地址。
在实际使用中,它差不多不需要什么设置,装上就能够使用了。
由于其在网络普及初期发挥了巨大的作用,因此得到了专门多厂商的支持,包括microsoft等,到现在
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