TCP/IP協議原理

　　各種L2數據網具有不同的通信協議與幀結構，其網絡節點設備可以是各種類型的數據交換機（X.25、FR、Ethernet和ATM等分組交換機）；而L3數據網（IP網或internet）具有統一的TCP/IP通信協議和分組結構，全網采用統一格式的IP地址，節點設備統一采用面向無連接的路由器。為便於理解，我們可以將L3數據網簡單地理解為構建在L2數據網平台上的一個路由器網。
　　
　　1 internet概述
　　internet是一個由眾多網絡互聯而成的世界范圍內的計算機網絡。從通信的角度來看，internet是一個以TCP/IP統一的標准，將世界范圍內多個國家的部門和機構的兩層計算機子網聯接而成的三層數據網。從資源角度來看，internet是一個集各領域、各學科、各種應用等各種資源為一體的資源數據網。
　　
　　internet具有以下特點：
　　
　　（1） TCP/IP是internet的基礎與核心，依靠TCP/IP協議實現了網絡的互聯；
　　
　　（2） 用戶使用internet時無需了解網絡底層（物理層和鏈路層）的結構，十分方便；
　　
　　（3） 隨著internet主干線路與接入帶寬的不斷拓展，internet最終將取代現有的電話網、數據網和有線電視網，成為三網合一的綜合多媒體業務網；
　　
　　（4） 世界上沒有對internet上通信進行統一管理的機構，internet上的許多服務和功能都是由用戶開發、經營和管理的，因此從經營角度看internet是一個用戶的網絡。
　　
　　2 TCP/IP 協議
　　internet實現互聯的關鍵是TCP/IP協議。在internet內部，計算機之間互相發送信息包進行通信，TCP/IP協議對這種信息包的傳輸方式作了具體的規定。
　　
　　2．1 IP協議（因特網協議）
　　
　　2.1.1 IP協議概述
　　
　　IP協議定義在OSI-RM第三層———網絡層，是internet最重要的協議。在IP協議中規定了在internet上進行通信時應遵守的規則，例如IP數據包的組成、路由器如何將IP數據包送到目的主機等。
　　
　　各種物理網絡在鏈路層（二層）所傳輸的基本單元為幀（MAC幀），其幀格式隨物理網絡而異，各物理網絡的物理地址（MAC地址）也隨物理網絡而異。IP協議的作用就是向傳輸層（TCP層）提供統一的IP包，即將各種不同類型的MAC幀轉換為統一的IP包，並將MAC幀的物理地址變換為全網統一的邏輯地址（IP地址）。這樣，這些不同物理網絡MAC幀的差異對上層而言就不復存在了。正因為這一轉換，才實現了不同類型物理網絡的互聯。
　　
　　IP協議面向無連接，IP網中的節點路由器根據每個IP包的包頭IP地址進行尋址，這樣同一個主機發出的屬於同一報文的IP包可能會經過不同的路徑到達目的主機。