TCP/IP协议总结

ZDNet软件频道 时间:2009-12-06 作者:张琦 | it168 我要评论()
本文关键词:IOS TCP/IP 网络协议
TCP/IP协议是网络技术应用的基础,我们已经进行过多次介绍与报道,不过,因为其重要,我们再次进行系统的总结。

  2.Internet协议(IP)
  
  IP是一个数据报协议,它主要负责在主机之间为数据包进行寻址和路由。但IP是无连接的协议,这意味着它在交换数据之前不建立连接,所以IP也是不可靠的,这意味着它不能保证数据包的正确传送。
  
  IP总是尽“最大努力”来尝试传送数据包,但IPv4数据包可能会丢失、错序发送、重复或延迟,所以需要更高层协议(例如,TCP或某个应用协议)必须能够确认所传送的数据包并根据需要恢复丢失的数据包。图1-21显示了IP数据包头部结构。

图1-21  IP数据包头部信息

版本
头部长度
服务类型
总长度
标识
分段标志
分段偏移量
生存时间
协议
校验和
源地址
目标地址
选项
填充
数据

  IP数据包头各部分解释如下。
* 版本:用于传输数据的IP版本,大小为4位。
* 头部长度:用于规定报头长度。
* 服务类型:用于设置数据传输的优先权或者优先级,其大小为8位。
* 总长度:指出数据报的总长,数据报总长=报头长度+数据长度,大小为16位。
* 标识:用于标识所有的分段,大小为16位。
* 分段标志:确定一个数据报是否可以分段,同时也指出当前分段后面是否还有更多分段,大小为3位。
* 分段偏移量:由目标计算机用于查找分段在整个数据报中的位置,大小位13位。
* 生存时间:在路由器丢弃数据报之前允许数据报通过的网段数;TTL 是由发送主机设置的;路由器在转发 IPv4 数据包时会使 TTL 递减 1,此字段用于防止数据包在 IPv4 网络中无休止地循环传播,长度为8位。
* 协议:指定用于创建数据字段中的数据的上层协议,大小为8位。
* 校验和:检查所传输数据的完整性,大小为16位。
* 源地址:源IP地址,字段长度为32位。
* 目标地址:目标IP地址,字段长度为32位。
* 选项:不止一个必须的字段,字段长度具体取决于所选择的IP选项。
* 数据:包含网络中传输的数据,IP数据报还包括上层协议的报头信息。

  3.Internet控制消息协议(ICMP)
  ICMP全称是Internet Control Message Protocol,中文名为Internet控制消息协议。ICMP负责向数据通信中的源主机报告错误,可以实现故障隔离和故障恢复。
  
  网络本身并不是十分可靠的,在网络传输过程中,可能会发生许多突发事件并导致数据传输失败。前面说到的IP是一个无连接的协议,它不会处理网络层传输中的故障,而位于网络层的ICMP协议却恰好弥补了IP的缺陷,它使用IP进行信息传递,向数据包中的源端节点提供发生在网络层的错误信息反馈。另外,通过ICMP,使用IP通信的主机和路由器可以报告错误并交换受限控制和状态信息。
  
  在下列情况中,通常自动发送ICMP消息:
* IP数据报无法访问目标。
* IP路由器(网关)无法按当前的传输速率转发数据报。
* IP路由器将发送主机重定向为使用到达目标的更佳路由。
  在IP数据包中封装和发送ICMP消息,如图1-22所示。
  
 

 
图1-22  ICMP在IP数据包封装
  
  这里需要注意:由于ICMP 消息是在 IP 数据包中携带的,因此也是不可靠的。不同类型的 ICMP 消息在 ICMP 报头中标识,表1-4列出并说明最常见的 ICMP 消息类型。
  
表1-4  ICMP消息类型

ICMP消息
   
请求回显
确定IP节点(主机或路由器)能否在网络上使用
回显答复
回复ICMP回显请求
无法连接目标
通知主机数据报无法传递
源结束
通知主机由于拥塞而降低发送数据报的速率
重定向
通知首选路由的主机
超时
指明IP数据报的生存时间(TTL)已到期

 
  网络管理员经常使用Ping命令发送ICMP回显请求消息并记录收到ICMP回显答复消息。使用这些消息,可以检测网络或主机通信故障并解决常见的TCP/IP连接问题。

  4.Internet组管理协议(IGMP)
  
  IGMP全称是Internet Group Multicast Protocol,中文名为Internet组管理协议。该协议运行于主机和与主机直接相连的组播路由器之间,是IP主机用来报告多址广播组成员身份的协议。通过IGMP,一方面可以通过IGMP主机通知本地路由器希望加入并接收某个特定组播组的信息。另一方面,路由器通过IGMP周期性地查询局域网内某个已知组的成员是否处于活动状态。
  
  IGMP的主要作用是解决网络上广播时占用带宽的问题。在网络中,当给所有客户端发出广播信息时,支持IGMP的交换机会将广播信息不经过滤地发给所有客户端。但是这些信息只需要通过组播的方式传输给某一个部分的客户端。


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