TCP/IP協議體系結構簡介

 　　1、TCP/IP協議棧

　　四層模型

　　TCP/IP這個協議遵守一個四層的模型概念：應用層、傳輸層、互聯層和網絡

　　接口層。

　　網絡接口層

　　模型的基層是網絡接口層。負責數據幀的發送和接收，幀是獨立的網絡信息傳

　　輸單元。網絡接口層將幀放在網上，或從網上把幀取下來。

　　互聯層

　　互聯協議將數據包封裝成internet數據報，並運行必要的路由算法。

　　這裡有四個互聯協議：

　　網際協議IP：負責在主機和網絡之間尋址和路由數據包。

　　地址解析協議ARP：獲得同一物理網絡中的硬件主機地址。

　　網際控制消息協議ICMP：發送消息，並報告有關數據包的傳送錯誤。

　　互聯組管理協議IGMP：被IP主機拿來向本地多路廣播路由器報告主機組成員。

　　傳輸層

　　傳輸協議在計算機之間提供通信會話。傳輸協議的選擇根據數據傳輸方式而定。

　　兩個傳輸協議：

　　傳輸控制協議TCP：為應用程序提供可靠的通信連接。適合於一次傳輸大批數

　　據的情況。並適用於要求得到響應的應用程序。

　　用戶數據報協議UDP：提供了無連接通信，且不對傳送包進行可靠的保證。適

　　合於一次傳輸小量數據，可靠性則由應用層來負責。

　　應用層

　　應用程序通過這一層訪問網絡。

　　網絡接口技術

　　IP使用網絡設備接口規范NDIS向網絡接口層提交幀。IP支持廣域網和本地網

　　接口技術。

　　串行線路協議

　　TCP/IPG一般通過internet串行線路協議SLIP或點對點協議PPP在串行線上進

　　行數據傳送。(是不是我們平時把它稱之為異步通信，對於要拿LINUX提供建立

　　遠程連接的朋友應該多研究一下這方面的知識)?

　　TCP/IP基礎----為Linux做准備(2)

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　　2、ARP

　　要在網絡上通信，主機就必須知道對方主機的硬件地址(我們不是老遇到網卡

　　的物理地址嘛)。地址解析就是將主機IP地址映射為硬件地址的過程。地址解

　　析協議ARP用於獲得在同一物理網絡中的主機的硬件地址。

　　解釋本地IP地址(要了解地址解析工作過程的朋友看好了)

　　主機IP地址解析為硬件地址：

　　(1)當一台主機要與別的主機通信時，初始化ARP請求。當該IP斷定IP地址是

　　本地時，源主機在ARP緩存中查找目標主機的硬件地址。

　　(2)要是找不到映射的話，ARP建立一個請求，源主機IP地址和硬件地址會被

　　包括在請求中，該請求通過廣播，使所有本地主機均能接收並處理。

　　(3)本地網上的每個主機都收到廣播並尋找相符的IP地址。

　　(4)當目標主機斷定請求中的IP地址與自己的相符時，直接發送一個ARP答復，

　　將自己的硬件地址傳給源主機。以源主機的IP地址和硬件地址更新它的ARP

　　緩存。源主機收到回答後便建立起了通信。

　　解析遠程IP地址

　　不同網絡中的主機互相通信，ARP廣播的是源主機的缺省網關。

　　目標IP地址是一個遠程網絡主機的話，ARP將廣播一個路由器的地址。

　　(1)通信請求初始化時，得知目標IP地址為遠程地址。源主機在本地路由表中

　　查找，若無，源主機認為是缺省網關的IP地址。在ARP緩存中查找符合該網關

　　記錄的IP地址(硬件地址)。

　　(2)若沒找到該網關的記錄，ARP將廣播請求網關地址而不是目標主機的地址。

　　路由器用自己的硬件地址響應源主機的ARP請求。源主機則將數據包送到路由

　　器以傳送到目標主機的網絡，最終達到目標主機。

　　(3)在路由器上，由IP決定目標IP地址是本地還是遠程。如果是本地，路由器

　　用ARP(緩存或廣播)獲得硬件地址。如果是遠程，路由器在其路由表中查找該

　　網關，然後運用ARP獲得此網關的硬件地址。數據包被直接發送到下一個目標

　　主機。

　　(4)目標主機收到請求後，形成ICMP響應。因源主機在遠程網上，將在本地路

　　由表中查找源主機網的網關。找到網關後，ARP即獲取它的硬件地址。

　　(5)如果此網關的硬件地址不在ARP緩存中，通過ARP廣播獲得。一旦它獲得

　　硬件地址，ICMP響應就送到路由器上，然後傳到源主機。

　　ARP緩存

　　為減少廣播量，ARP在緩存中保存地址映射以備用。ARP緩存保存有動態項 [next]

　　和靜態項。動態項是自動添加和刪除的，靜態項則保留在CACHE中直到計算

　　機重新啟動。

　　ARP緩存總是為本地子網保留硬件廣播地址(0xffffffffffffh)作為一個永久項。

　　此項使主機能夠接受ARP廣播。當查看緩存時，該項不會顯示。

　　每條ARP緩存記錄的生命周期為10分鐘，2分鐘內未用則刪除。緩存容量滿時，

　　刪除最老的記錄。

　　加入靜態(永久)記錄

　　通過添加靜態ARP項可減少ARP請求訪問主機的次數。

　　ARP包的結構

　　ARP結構的字段如下：

　　硬件類型--使用的硬件(網絡訪問層)類型。

　　協議類型--解析過程中的協議使用以太類型的值。

　　硬件地址長度--硬件地址的字節長度，對於以太網和令牌環來說，其長度為6字節。

　　協議地址長度--協議地址字節的長度，IP的長度是4字節。

　　操作號--指定當前執行操作的字段。

　　發送者的硬件地址--發送者的硬件地址。