TCP、IP协议简介

1、TCP/IP协议简介目录1.1TCP/IP参考模型11.2网间协议IP21.3传输控制协议TCP21. 4IP地址及其分类31.5子网的划分51.5.1SubnetMask的介绍515.3Subnet的应用81.6几个常用的程序81.6.1ping81.6.2winipcfg91.6.3tracert91.6.4netstat9TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）协议是Internet最基本的协议，简单地说，就是由底层的IP协议和TCP协议组成的。TCP/IP协议的开发工作始于70年

2、代，是用于互联网的第一套协议。1.1TCP/IP参考模型TCP/IP协议的开发研制人员将Internet分为五个层次，以便于理解，它也称为互联网分层模型或互联网分层参考模型，如下表：应用层（第五层）传输层（第四层）互联网层（第三层）一网络接口层（第二层）一物理层（第一层）物理层：对应于网络的基本硬件，这也是Internet物理构成，即我们可以看得见的硬件设备，如PC机、互连网服务器、网络设备等，必须对这些硬件设备的电气特性作一个规范，使这些设备都能够互相连接并兼容使用。网络接口层：它定义了将数据组成正确帧的规程和在网络中传输帧的规程，帧是指一串数据，它是数据在网络中传输的单位。互联网层：本层定

3、义了互联网中传输的“信息包”格式，以及从一个用户通过一个或多个路由器到最终目标的"信息包"转发机制。传输层：为两个用户进程之间建立、管理和拆除可靠而又有效的端到端连接。应用层：它定义了应用程序使用互联网的规程。1.2网间协议IPInternet上使用的一个关键的底层协议是网际协议，通常称IP协议。我们利用一个共同遵守的通信协议，从而使Internet成为一个允许连接不同类型的计算机和不同操作系统的网络。要使两台计算机彼此之间进行通信，必须使两台计算机使用同一种"语言"。通信协议正像两台计算机交换信息所使用的共同语言，它规定了通信双方在通信中所应共同遵守的

4、约定。计算机的通信协议精确地定义了计算机在彼此通信过程的所有细节。例如，每台计算机发送的信息格式和含义，在什么情况下应发送规定的特殊信息，以及接收方的计算机应做出哪些应答等等。网际协议IP协议提供了能适应各种各样网络硬件的灵活性，对底层网络硬件几乎没有任何要求，任何一个网络只要可以从一个地点向另一个地点传送二进制数据，就可以使用IP协议加入Internet了。如果希望能在Internet上进行交流和通信，则每台连上Internet的计算机都必须遵守IP协议。为此使用Internet的每台计算机都必须运行IP软件，以便时刻准备发送或接收信息。IP协议对于网络通信有着重要的意义：网络中的计算机通过

5、安装IP软件，使许许多多的局域网络构成了一个庞大而又严密的通信系统。从而使Internet看起来好像是真实存在的，但实际上它是一种并不存在的虚拟网络，只不过是利用IP协议把全世界上所有愿意接入Internet的计算机局域网络连接起来，使得它们彼此之间都能够通信。1.3传输控制协议TCP尽管计算机通过安装IP软件，从而保证了计算机之间可以发送和接收数据，但IP协议还不能解决数据分组在传输过程中可能出现的问题。因此，若要解决可能出现的问题，连上Internet的计算机还需要安装TCP协议来提供可靠的并且无差错的通信服务。TCP协议被称作一种端对端协议。这是因为它为两台计算机之间的连接起了重要作用：

6、当一台计算机需要与另一台远程计算机连接时，TCP协议会让它们建立一个连接、发送和接收数据以及终止连接。传输控制协议TCP协议利用重发技术和拥塞控制机制，向应用程序提供可靠的通信连接，使它能够自动适应网上的各种变化。即使在Internet暂时出现堵塞的情况下，TCP也能够保证通信的可靠。众所周知，Internet是一个庞大的国际性网络，网路上的拥挤和空闲时间总是交替不定的，加上传送的距离也远近不同，所以传输数据所用时间也会变化不定。TCP协议具有自动调整"超时值"的功能，能很好地适应Internet上各种各样的变化，确保传输数值的正确。因此，从上面我们可以了解到：IP协议只保

7、证计算机能发送和接收分组数据，而TCP协议则可提供一个可靠的、可流控的、全双工的信息流传输服务。综上所述，虽然IP和TCP这两个协议的功能不尽相同，也可以分开单独使用，但它们是在同一时期作为一个协议来设计的，并且在功能上也是互补的。只有两者的结合，才能保证Internet在复杂的环境下正常运行。凡是要连接到Internet的计算机，都必须同时安装和使用这两个协议，因此在实际中常把这两个协议统称作TCP/IP协议。1.4IP地址及其分类在Internet上连接的所有计算机，从大型机到微型计算机都是以独立的身份出现，我们称它为主机。为了实现各主机间的通信，每台主机都必须有一个唯一的网络地址。就好像

8、每一个住宅都有唯一的门牌一样，才不至于在传输数据时出现混乱。Internet的网络地址是指连入Internet网络的计算机的地址编号。所以，在Internet网络中，网络地址唯一地标识一台计算机。我们都已经知道，Internet是由几千万台计算机互相连接而成的。而我们要确认网络上的每一台计算机，靠的就是能唯一标识该计算机的网络地址，这个地址就叫做IP（InternetProtocol的简写）地址，即用Internet协议语言表示的地址。目前，在Internet里，IP地址是一个32位的二进制地址，为了便于记忆，将它们分为4组，每组8位，由小数点分开，用四个字节来表示，而且，用点分开的每个字节的

9、数值范围是0255，如202.116.0.1，这种书写方法叫做点数表示法。IP地址可确认网络中的任何一个网络和计算机，而要识别其他网络或其中的计算机，则是根据这些IP地址的分类来确定的。一般将IP地址按节点计算机所在网络规模的大小分为A，B，C三类，默认的网络掩码是根据IP地址中的第一个字段确定的。第3页共9页1.A类地址A类地址的表示范围为：0.0.0.0126.255.255.255，默认网络掩码为：255.0.0.0；A类地址分配给规模特别大的网络使用。A类网络用第一组数字表示网络本身的地址，后面三组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机（直接个人用户）而局域网络个数较少的

10、大型网络。例如IBM公司的网络。2. B类地址B类地址的表示范围为：128.0.0.0191.255.255.255，默认网络掩码为：255.255.0.0；B类地址分配给一般的中型网络。B类网络用第一、二组数字表示网络的地址，后面两组数字代表网络上的主机地址。3. C类地址C类地址的表示范围为：192.0.0.0223.255.255.255，默认网络掩码为：255.255.255.0；C类地址分配给小型网络，如一般的局域网和校园网，它可连接的主机数量是最少的，采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。C类网络用前三组数字表示网络的地址，最后一组数字作为网络上的主机地址。实际上，还存在着D类地

11、址和E类地址。但这两类地址用途比较特殊，在这里只是简单介绍一下：D类地址称为广播地址，供特殊协议向选定的节点发送信息时用。E类地址保留给将来使用。连接到Internet上的每台计算机，不论其IP地址属于哪类都与网络中的其他计算机处于平等地位，因为只有IP地址才是区别计算机的唯一标识。所以，以上IP地址的分类只适用于网络分类。在Internet中，一台计算机可以有一个或多个IP地址，就像一个人可以有多个通信地址一样，但两台或多台计算机却不能共用一个IP地址。如果有两台计算机的IP地址相同，则会引起异常现象，无论哪台计算机都将无法正常工作。顺便提一下几类特殊的IP地址：1.广播地址目的端为给定网络

12、上的所有主机，一般主机段为全2.单播地址目的端为指定网络上的单个主机地址3.组播地址目的端为同一组内的所有主机地址4.环回地址127.0.0.1在环回测试和广播测试时会使用1.5子网的划分若公司不上Internet,那一定不会烦恼IPAddress的问题，因为可以任意使用所有的IPAddress，不管是AClass或是BClass,这个时候不会想到要用SubNet，但若是上Internet那IPAddress便弥足珍贵了，目前全球一阵Internet热,IPAddress已经愈来愈少了，而所申请的IPAddress目前也趋保守,而且只有经申请的IPAddress能在Internet使用,但对某

13、些公司只能申请到一个CCLass的IPAddress，但又有多个点需要使用，那这时便需要使用到Subnet，这就需要考虑子网的划分，下面简介Subnet的原理及如何规划。1.5.1SubnetMask的介绍设定任何网路上的任何设备不管是主机、PC、Router等皆需要设定IPAddress，而跟随着IPAddress的是所谓的NetMask，这个NetMask主要的目的是由IPAddress中也能获得NetworkNumber,也就是说IPAddress和NetMask作AND而得到NetworkNumber,如下所示：IPAddress192.10.10.611000000.00001010

14、.00001010.00000110NetMask255.255.255.011111111.11111111.11111111.00000000ANDNetworkNumber192.10.10.011000000.00001010.00001010.00000000NetMask有所谓的预设值，如下所示ClassIPAddress范围NetMaskA1.0.0.0-126.255.255.255255.0.0.0B128.0.0.0-191.255.255.255255.255.0.0C192.0.0.0-223.255.255.255255.255.255.0在预设的NetMask都只有

15、255的值，在谈到SubnetMask时这个值便不一定是255了。在完整一组CClass中如203.67.10.0-203.67.10.255NetMask255.255.255.0，203.67.10.0称之NetworkNumber（将IPAddress和Netmask作AND）,而203.67.10.255是Broadcast的IPAddress,所以这两者皆不能使用，实际只能使用203.67.10.1-203.67.10.254等254个IPAddress,这是以255.255.255.0作NetMask的结果，而所谓SubnetMsk尚可将整组CClass分成数组NetworkNum

16、ber,这要在NEtMask作手脚，若是要将整组CCLass分成2个NetworkNumber那NetMask设定为255.255.255.192,若是要将整组CCLass分成8组NetworkNumber贝UNetMask要为255.255.255.224,这是怎麽来的，由以上知道NetworkNumber是由IPAddress和NetMask作AND而来的,而且将NetMask以二进位表示法知道是1的会保留,而为0的去掉192.10.10.193- -11000000.00001010.00001010.10000001255.255.255.0-11111111.11111111.111

17、11111.00000000192.10.10.0-11000000.00001010.00001010.00000000以上是以255.255.255.0为NetMask的结果,NetworkNumber是192.10.10.0,若是使用255.255.255.224作NetMask结果便有所不同192.10.10.193- -11000000.00001010.00001010.10000000255.255.255.224- -11111111.11111111.11111111.11100000192.10.10.192-11000000.00001010.00001010.10000

18、000此时NetworkNumber变成了192.10.10.192,这便是Subnet。那要如何决定所使用的NetMask,255.255.255.224以二进位表示法为11111111.11111111.11111111.11100000变,化是在最後一组,11100000便是224,以三个Bit可表示2的3次方便是8个NetworkNumberNetMask二进位表示法可分几个Network255.255.255.011111111.11111111.11111111.000000001255.255.255.12811111111.11111111.11111111.100000002

19、255.255.255.19211111111.11111111.11111111.110000004255.255.255.22411111111.11111111.11111111.111000008255.255.255.24011111111.11111111.11111111.1111000016255.255.255.24811111111.11111111.11111111.1111100032255.255.255.25211111111.11111111.11111111.1111110064以下使用255.255.255.224将CClass203.67.10.0分成8组N

20、etworkNumber,各个NetworkNumber及其BroadcastIPAddress及可使用之IPAddress序号NetworkNumberBroadcast可使用之IPAddress（1）203.67.10.0-203.67.10.31203.67.10.1-203.67.10.30（2）203.67.10.32-203.67.10.63203.67.10.33-203.67.10.62（3）203.67.10.64-203.67.10.95203.67.10.65-203.67.10.94（4）203.67.10.96-203.67.10.127203.67.10.97-20

21、3.67.10.126（5）203.67.10.128-203.67.10.159203.67.10.129-203.67.10.158（6）203.67.10.160-203.67.10.191203.67.10.161-203.67.10.190（7）203.67.10.192-203.67.10.223203.67.10.193- -203.67.10.222（8）203.67.10.224-203.67.10.255203.67.10.225-203.67.10.254可验证所使用的IPAddress是否如上表所示203.67.10.115-11001011.01000011.0000

22、1010.01110011255.255.255.224- -11111111.11111111.11111111.11100000203.67.10.96-11001011.01000011.00001010.01100000203.67.10.55-11001011.01000011.00001010.00110111255.255.255.224- -11111111.11111111.11111111.11100000203.67.10.32-11001011.01000011.00001010.00100000其他的NetMask所分成的NetworkNumber可自行以上述方法自行

23、推演出来。1.5.3Subnet的应用使用Subnet是要解决只有一组CClass但需要数个NetworkNumber的问题,并不是解决IPAddress不够用的问题,因为使用Subnet反而能使用的IPAddress会变少,Subnet通常是使用在跨地域的网络互联之中,两者之间使用Router连线,同时也上Internet,但只申请到一组CClassIPAddress,过Router又需不同的Network,所以此时就必须使用到Subnet,当然二网络间也可以RemoteBridge连接,那便没有使用Subnet的问题。1.6几个常用的程序1.6.1ping这个程序用来检测一帧数据从当前主机传送到目的主机所需要