TCP/IP詳細資料
TCP/IP詳細資料
一.TCP/IP通訊協(xié)定的緣起不滅
話起一九六八年至今已有29個年頭，TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol）已然是目前最被普遍使用的通訊協(xié)定。TCP/IP的緣起來自於美國國防部與幾個大學及企業(yè)，所成立的ARPA(Advance Research Projects Agency)Net網(wǎng)路實驗計劃，後來，又經(jīng)由柏克萊大學首度將TCP/IP的網(wǎng)路環(huán)境加入Unix系統(tǒng)中，且Microsoft公司也於Windows NT3.51之後的版本加入了TCP/IP通訊協(xié)定，直到目前的Windows NT4.0,TCP/IP仍舊是十分重要的通訊協(xié)定之一。到底TCP/IP真正的發(fā)展過程是如何呢？它又是在何種環(huán)境之下發(fā)展出來的？、、等等的這一些問題，筆者接下來就為您做說明。
1.TCP/IP的來龍去脈
TCP/IP初步架構(gòu)的出現(xiàn)源於１９６４年，美國冷戰(zhàn)時期。在這個時候為了戰(zhàn)爭 求，必須一個將強又牢固的網(wǎng)路系統(tǒng)來做整個國防部的聯(lián)系。這時美國一家資訊公司【ＲＡＮＤ公司】為了滿足國防部的求而提出了一個解決方案。在這一個方案之中，有兩項非常獨特的見解：
一為這個網(wǎng)路沒有中控點，也就是說敵人無法破壞整個系統(tǒng)，除非敵人將整個系統(tǒng)破壞掉，否則系統(tǒng)在不完全破壞下仍可以繼續(xù)運作。
二為當系統(tǒng)傳送過程中資料傳送有問題時，網(wǎng)路系統(tǒng)可以自動偵測錯誤，而將資料完整傳送完畢。
有了這樣的依據(jù)，美國於１９６９年便賦予先進研究計劃委員會【ＡＲＰＡ】這一項任務。此時他們思考著如何建立一個讓分散在各地且完全不同的電腦系統(tǒng)可以無誤的聯(lián)系在一起?；督?gòu)這樣網(wǎng)路系統(tǒng)的模式，所以他們決定制定一套協(xié)定。這一套協(xié)定可以讓分散在各地且完全不同的電腦系統(tǒng)完全連結(jié)在一起，更進一步甚至可以互相溝通，彼此傳遞訊息?；哆@樣的原則，終於在1971年研究出了NCP協(xié)定【Network Control Protocol】，并且真正架構(gòu)出２３個據(jù)點的網(wǎng)路系統(tǒng)。而這個網(wǎng)路系統(tǒng)便稱為ＡＲＰＡＮＥＴ。
就在隔年，ＡＲＰＡＮＥＴ正式對外展示；這時候據(jù)點也擴展到４０個。隨著資訊的進步與努力，網(wǎng)路的傳輸設(shè)備也不斷地更新；從網(wǎng)路線一直發(fā)展到衛(wèi)星傳送系統(tǒng)。ＮＣＰ協(xié)定已無法滿足人們的求了，因為不同的網(wǎng)路系統(tǒng)仍然無法很順利的傳送資料。此時則由美國史丹佛大學、ＢＮＮ公司與英國倫敦大學共同發(fā)展出ＴＣＰ【Transmission Control Protocol】協(xié)定，這個協(xié)定可以讓不同網(wǎng)路系統(tǒng)透過網(wǎng)路線、無線電波或衛(wèi)星傳送、、等等方式連線起來，并彼此溝通即傳遞訊息。當時展示時，便把ＡＲＰＡＮＥＴ、ＰＲＮＥＴ【封包無線電波網(wǎng)路】、ＳＡＴＮＥＴ【大西洋封包衛(wèi)星網(wǎng)路】等大型網(wǎng)路系統(tǒng)連接一起測試。雖然ＴＣＰ協(xié)定穩(wěn)定性夠而且也很少出錯，但有時傳送的封包資料仍然會遺失而要求系統(tǒng)重新傳送，這樣在網(wǎng)路上會大大減低系統(tǒng)的效能與浪費傳送時間。為了解決這一個問題，便將ＴＣＰ協(xié)定再度細分為兩層：上層一樣稱為ＴＣＰ協(xié)定【主要工作為管理封包的切割、整合與重傳】；而下一層便稱為ＩＰ協(xié)定【主要工作為管理個別封包的資料傳送與傳送位置】。如此，這樣的協(xié)定便稱為TCP/IP協(xié)定。
於１９８２年時，美國正式使用TCP/IP協(xié)定，并將此協(xié)定當成整個國防部網(wǎng)路的標準協(xié)定。隔年【１９８３年】所有ArpaNet的網(wǎng)路系統(tǒng)也正式啟用TCP/IP協(xié)定。至此，正式奠定了TCP/IP協(xié)定的地位。後來由於Internet的風潮，也正式啟用TCP/IP協(xié)定為標準通訊協(xié)定。這樣的結(jié)果，使得TCP/IP協(xié)定更確定其霸主地位。
2.網(wǎng)路間溝通的基本術(shù)語－通訊協(xié)定
想要了解TCP/IP，首先您必須先知道網(wǎng)路是什??？而了解網(wǎng)路系統(tǒng)的首要觀念即是『通訊協(xié)定』。什么叫做通訊協(xié)定呢？電腦中的協(xié)定就好比人類之間溝通所使用的語言，而網(wǎng)路系統(tǒng)中的通訊協(xié)定就好比一個地區(qū)或國家有一定的標準語言。由此可知，如果網(wǎng)路系統(tǒng)之間沒有共同的通訊協(xié)定，則網(wǎng)路系統(tǒng)就無法運作了。但有一點與人類語言不一樣的地方就是通訊協(xié)定必須有一定的規(guī)則、定義依循才能順利的運作。而這一些規(guī)則不外乎下列幾項：
◎ 資料間的傳送方式
◎ 電腦之間資料的接收與傳送
◎ 檢查資料的完整性
◎ 硬體網(wǎng)路元件的型態(tài)【網(wǎng)路線、網(wǎng)路卡、、等】
◎ 協(xié)定本身階層的定義
當然，以上只是列舉幾項有關(guān)協(xié)定方面的問題。但協(xié)定架構(gòu)如何改變，網(wǎng)路系統(tǒng)的資料傳輸都會依照下列方式運作：
由上圖，您大致可以得知資料運作的大體性。但到底實№運作該如何呢？筆者則 告訴您有關(guān)OSI網(wǎng)路協(xié)定層與TCP/IP協(xié)定層之間的關(guān)聯(lián)性了。
二.TCP/IP通訊協(xié)定層中的運行剖析
以前的網(wǎng)路環(huán)境與協(xié)定都是由各家網(wǎng)路公司自行研發(fā)定義，這樣的狀況造成了網(wǎng)路環(huán)境之間的資源無法達成共享的地步。有鑒於此，國№間則出現(xiàn)了一個專門定義標準網(wǎng)路協(xié)定的單位ISO(International Standard Organization)，由這組織定義出一個標準的網(wǎng)路協(xié)定，就是目前網(wǎng)路環(huán)境所參照的OSI (Open System Interconnection)七層網(wǎng)路協(xié)定層。
TCP/IP網(wǎng)路層與OSI網(wǎng)路協(xié)定層非常的類似，因為TCP/IP於1980年代即定義正式運作，而OSI機構(gòu)所成立的時間則晚於TCP/IP。因此，它所提出的標準架構(gòu)中，有些還參考了有關(guān)TCP/IP協(xié)定。所以，之間的定義自然就很接近了。以下筆者分別為您針對這兩個部分做一些相關(guān)主題的說明，讓您對網(wǎng)路的傳輸架構(gòu)有更進一步了解。
1.OSI組織所定義的七層網(wǎng)路協(xié)定層
(1) . OSI組織定義的七層網(wǎng)路協(xié)定，分別有：
Application(應用層)
Presentation(表現(xiàn)層)
Session(會談層)
Transport(傳送層)
Network(網(wǎng)路層)
DataLink（資料連結(jié)層）
Physical（實體層）
(2) . OSI網(wǎng)路協(xié)定的資料傳輸方式
2.TCP/IP通訊協(xié)定層
(1) . TCP/IP通訊協(xié)定層，大致可區(qū)分四個協(xié)定層：
Application（應用層）
Transport（傳送層)
Internet（網(wǎng)№層）
Network（網(wǎng)路層）
2) . 運行原理
其中運行原理，在Application（應用層）中，所執(zhí)行的程式以NetBIOS網(wǎng)路協(xié)定作為主要發(fā)展網(wǎng)路系統(tǒng)的協(xié)定（NetBIOS是以電腦名稱當做網(wǎng)路上唯一辨認的方式），再透過微軟網(wǎng)路系統(tǒng)中獨有的NetBIOS over TCP/IP網(wǎng)路協(xié)定，與Transport（傳送層）相互轉(zhuǎn)換聯(lián)系。在Transport（傳送層）中，主要有TCP(Transmission Control Protocol)與UDP(User Datagram Protocol)傳送協(xié)定，其中TCP是以三向檢測（Three-way handshake）模式確認傳送，速度較慢；另一個傳送協(xié)定UDP,此協(xié)定只負責將資料送出，適用在大量傳送資料時。再經(jīng)過ICMP(Internet Control Message Protocol)來負責先行確認目的主機的位址（檢查路由器，網(wǎng)路路徑．．），且由ARP(Address Resolution Protocol)將網(wǎng)路上的絕對位址IP，轉(zhuǎn)換成網(wǎng)路卡的實體卡號MAC(Media Access Control)Address，也就是用來轉(zhuǎn)換實體層位址與網(wǎng)路層位址。到了Internet(網(wǎng)№層)，主要有PPP(point to Point)及SLIP(Serial Line Internet Protocol)，將傳送層的網(wǎng)路上資料介面轉(zhuǎn)換成串列式的傳送介面，再經(jīng)由實體層(Network)網(wǎng)路卡，同軸電纜，電話線路完成TCP/IP通訊協(xié)定層中的運行。
(3) . TCP/IP通訊協(xié)定層與應用服務比較表
TCP/IP通訊協(xié)定各 項 應 用 服 務Application (應用層)SMTP、TELNET、FTP、Gopher、WWW、NFS、等Socket、NetBIOS協(xié)定 Transport(傳送層)TCP、UDP Internet（網(wǎng)№網(wǎng)路層）IP【ARP、RARP、ICMP】Network（網(wǎng)路層）Ethernet、X.25、SLIP、PPP 同軸電纜線、電話線、網(wǎng)路卡。
3.OSI網(wǎng)路協(xié)定層、TCP/IP通訊協(xié)定與微軟網(wǎng)路協(xié)定層
OSI網(wǎng)路協(xié)定層TCP/IP通訊協(xié)定Microsoft Network Application(應用層)Application(應用層)Application Interface（應用程式介面層）Presentation(表現(xiàn)層)Session(會談層)Transport(傳送層)Transport(傳送層)Transport Device Interface（傳送裝置介面層）Network(網(wǎng)路層)Internet（網(wǎng)№網(wǎng)路層）Network Driver Interface（網(wǎng)路驅(qū)動介面層）DataLink（資料連結(jié)層）Network（網(wǎng)路層）Physical Network Layer（實體網(wǎng)路層） Physical（實體層）
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