计算机网络的最大特点是通过不同的通信介质把不同厂家、不同操作系统的计算机和其他相关设备(例如打印机、传达室感器等)连接在一起,打破时间和空间的界限,共享软硬件资源和进行信息传输。然而,如何实现不同传输介质上的不同软硬件资源之间的通令共享呢?这就需要计算机与相关设备按照相同的协议,也就是通信规则的集合来进行通信。这正如人类进行通信、交谈时要使用相同的语言一样。
网络协议(Network Protcol)是计算机网络中互相通信的对等实体间交换信息时所必须遵守的规则的集合。当前的计算机网络的体系结构是以TCP/IP协议为主的Internet结构。对等实体通常是指在计算机网络体系结构中处于相同层次的通信协议进程。网络协议为传输的信息宣言严格的格式(语法)和传输顺序(文法)。而且还定义所传输信息的词汇表和这些词汇所表示的意义(语义)。
既然谈到Internet网络,那我们就来看一下网络协议与Internet网络的关系:
Internet网络体系结构以TCP/IP协议为核心。其中IP协议用来给各种不同的通信子网或局域网提供一个统一的互连平台,TCP协议则用来为应用程序提供端到端的通信和控制功能。
事实上,Internet并不是一个实际的物理网络或独立的计算机网络,它是世界上各种使用统一TCP/IP协议的网络的互连。TCP/IP协议分为4层(通信子网层、网络层、运输层和应用层)
1、通信子网层(subnetwork layer)
TCP/IP协议的通信子网层与OSI协议的物理层 、数据链路层以及网络层的一部分相对应。该层中所使用的协议为各通信子网本身固有的协议,例如以太网的802.3协议、令牌环网的802.5协议有及分组交互网的X.25协议等。通信子网层的作用是传输经网络层处理过的消息。
2、网络层(internet layer)
网络层所使用的协议是IP协议。它把运输层送来的消息组装成IP数据包,并把IP数据包传递给通信子网层。IP协议提供统一的IP数据格式,以消除各通信子层的差异,从而为信息发送方和接收方提供透明通道。
网络层的主要功能是:①Internet全网址的识别与管理;②IP数据包路由功能;③发送或接收时例IP数据包的长度与通信子网所允许的数据包长度相匹配,例如,以太网所传输的帧长为1500字节,而ARPA网所传输的数据包长1008字节。当以太网上的数据帧通过网络层IP协议转达发给ARPA网时,就要进行数据帧的分解处理。
3、运输层(transport layer)
运输层为应用程序提供端到羰通信功能。运输层有3个主要协议,即传输控制的协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和互连网控制消息协议(ICMP)。
4、应用层(application layer)
应用层为用户提供所需要的各种服务。它提供的主要服务有:过程登录,用户可以使用异地主机;文件传输,用户可在不同主机之间传输文件;电子邮件,用户可通过主机和终羰互相发送信件;Web服务器,发布和访问具有超文本格式HTML的各种信息。
B. TCP/IP协议的含义与功能
TCP/IP协议的含义与各层的功能
含义:TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网间网协议)是目前世界上应用最为广泛的协议,目的是提供一整套方便实用、能应用于多种网络上的协议,事实证明TCP/IP做到了这一点,它使网络互联变得容易起来,并且使越来越多的网络加入其中,成为Internet的事实标准。
TCP/IP协议族包含了很多功能各异的子协议。TCP/IP层次模型共分为四层:应用层、传输层、网络层、数据链路层。
应用层是所有用户所面向的应用程序的统称。TCP/IP协议族在这一层面有着很多协议来支持不同的应用,许多大家所熟悉的基于Internet的应用的实现就离不开这些协议。
传输层这一层的的功能主要是提供应用程序间的通信,TCP/IP协议族在这一层的协议有TCP和UDP。
网络层是TCP/IP协议族中非常关键的一层,主要定义了IP地址格式,从而能够使得不同应用类型的数据在Internet上通畅地传输,IP协议就是一个网络层协议。
网络接口层―这是TCP/IP软件负责接收IP数据包并通过网络发送,或者从网络接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。
AR7091
爱陆通工业网关可以满足工控 OPCUA 协议与 MODBUS 协议转换,支持标准Modbus TCP、OPC UA/MQTT、阿里/华为/移动/电信等主流物联网IOT平台。
C. 我们经常使用的计算机网络协议主要有哪些
常用的网络协议有:x0dx0ax0dx0aIP/IPv4:网际协议x0dx0aTCP:传输控制协议x0dx0aIGMP:Internet 组管理协议x0dx0aICMP/ICMPv6:Internet控制信息协议x0dx0aSNMP:简单网络管理协议x0dx0aDNS:域名系统(服务)协议x0dx0ax0dx0a具体介绍:x0dx0ax0dx0aIP/IPv4:网际协议x0dx0ax0dx0a 网际协议(IP)是一个网络层协议,它包含寻址信息和控制信息 ,可使数据包在网络中路由。IP 协议是 TCP/IP 协议族中的主要网络层协议,与 TCP 协议结合组成整个因特网协议的核心协议。IP 协议同样都适用于 LAN 和 WAN 通信。x0dx0ax0dx0a IP 协议有两个基本任务:提供无连接的和最有效的数据包传送;提供数据包的分割及重组以支持不同最大传输单元大小的数据连接。对于互联网络中 IP 数据报的路由选择处理,有一套完善的 IP 寻址方式。每一个 IP 地址都有其特定的组成但同时遵循基本格式。IP 地址可以进行细分并可用于建立子网地址。TCP/IP 网络中的每台计算机都被分配了一个唯一的 32 位逻辑地址,这个地址分为两个主要部分:网络号和主机号。网络号用以确认网络,如果该网络是因特网的一部分,其网络号必须由 InterNIC 统一分配。一个网络服务器供应商(ISP)可以从 InterNIC 那里获得一块网络地址,按照需要自己分配地址空间。主机号确认网络中的主机,它由本地网络管理员分配。x0dx0ax0dx0a 当你发送或接受数据时(例如,一封电子信函或网页),消息分成若干个块,也就是我们所说的“包”。每个包既包含发送者的网络地址又包含接受者的地址。由于消息被划分为大量的包,若需要,每个包都可以通过不同的网络路径发送出去。包到达时的顺序不一定和发送顺序相同, IP 协议只用于发送包,而 TCP 协议负责将其按正确顺序排列。x0dx0ax0dx0a 除了 ARP 和 RARP,其它所有 TCP/IP 族中的协议都是使用 IP 传送主机与主机间的通信。当前 IP 协议有两种版本:IPv4 和 IPv6。本文主要阐述 IPv4 。IPv6 的相关细节将在其它文件中再作介绍。 x0dx0ax0dx0aTCP:传输控制协议x0dx0a 传输控制协议 TCP 是 TCP/IP 协议栈中的传输层协议,它通过序列确认以及包重发机制,提供可靠的数据流发送和到应用程序的虚拟连接服务。与 IP 协议相结合, TCP 组成了因特网协议的核心。 x0dx0ax0dx0a 由于大多数网络应用程序都在同一台机器上运行,计算机上必须能够确保目的地机器上的软件程序能从源地址机器处获得数据包,以及源计算机能收到正确的回复。这是通过使用 TCP 的“端口号”完成的。网络 IP 地址和端口号结合成为唯一的标识 , 我们称之为“套接字”或“端点”。 TCP 在端点间建立连接或虚拟电路进行可靠通信。x0dx0ax0dx0a TCP 服务提供了数据流传输、可靠性、有效流控制、全双工操作和多路复用技术等。x0dx0ax0dx0a 关于流数据传输 ,TCP 交付一个由序列号定义的无结构的字节流。 这个服务对应用程序有利,因为在送出到 TCP 之前应用程序不需要将数据划分成块, TCP 可以将字节整合成字段,然后传给 IP 进行发送。x0dx0ax0dx0a TCP 通过面向连接的、端到端的可靠数据报发送来保证可靠性。 TCP 在字节上加上一个递进的确认序列号来告诉接收者发送者期望收到的下一个字节。如果在规定时间内,没有收到关于这个包的确认响应,重新发送此包。 TCP 的可靠机制允许设备处理丢失、延时、重复及读错的包。超时机制允许设备监测丢失包并请求重发。x0dx0ax0dx0a TCP 提供了有效流控制。当向发送者返回确认响应时,接收 TCP 进程就会说明它能接收并保证缓存不会发生溢出的最高序列号。x0dx0ax0dx0a 全双工操作: TCP 进程能够同时发送和接收包。x0dx0ax0dx0a TCP 中的多路技术:大量同时发生的上层会话能在单个连接上时进行多路复用。x0dx0ax0dx0aIGMP:Internet 组管理协议x0dx0a Internet 组管理协议(IGMP)是因特网协议家族中的一个组播协议,用于 IP 主机向任一个直接相邻的路由器报告他们的组成员情况。IGMP 信息封装在 IP 报文中,其 IP 的协议号为 2。IGMP 具有三种版本,即 IGMP v1、v2 和 v3。x0dx0ax0dx0aIGMPv1: 主机可以加入组播组。没有离开信息(leave messages)。路由器使用基于超时的机制去发现其成员不关注的组。 x0dx0aIGMPv2: 该协议包含了离开信息,允许迅速向路由协议报告组成员终止情况,这对高带宽组播组或易变型组播组成员而言是非常重要的。 x0dx0aIGMPv3: 与以上两种协议相比,该协议的主要改动为:允许主机指定它要接收通信流量的主机对象。来自网络中其它主机的流量是被隔离的。IGMPv3 也支持主机阻止那些来自于非要求的主机发送的网络数据包。 x0dx0a IGMP 协议变种有: x0dx0ax0dx0a距离矢量组播路由选择协议(DVMRP: Distance Vector Multicast Routing Protocol) x0dx0aIGMP 用户认证协议 (IGAP: IGMP for user Authentication Protocol) x0dx0a路由器端口组管理协议(RGMP: Router-port Group Management Protocol) x0dx0ax0dx0aICMP/ICMPv6:Internet控制信息协议x0dx0a Internet 控制信息协议(ICMP)是 IP 组的一个整合部分。通过 IP 包传送的 ICMP 信息主要用于涉及网络操作或错误操作的不可达信息。ICMP 包发送是不可靠的,所以主机不能依靠接收 ICMP 包解决任何网络问题。ICMP 的主要功能如下:x0dx0ax0dx0a 通告网络错误。比如,某台主机或整个网络由于某些故障不可达。如果有指向某个端口号的 TCP 或 UDP 包没有指明接受端,这也由 ICMP 报告。x0dx0ax0dx0a 通告网络拥塞。当路由器缓存太多包,由于传输速度无法达到它们的接收速度,将会生成“ ICMP 源结束”信息。对于发送者,这些信息将会导致传输速度降低。当然,更多的 ICMP 源结束信息的生成也将引起更多的网络拥塞,所以使用起来较为保守。x0dx0ax0dx0a 协助解决故障。ICMP 支持 Echo 功能,即在两个主机间一个往返路径上发送一个包。 Ping 是一种基于这种特性的通用网络管理工具,它将传输一系列的包,测量平均往返次数并计算丢失百分比。x0dx0ax0dx0a 通告超时。如果一个 IP 包的 TTL 降低到零,路由器就会丢弃此包,这时会生成一个 ICMP 包通告这一事实。TraceRoute 是一个工具,它通过发送小 TTL 值的包及监视 ICMP 超时通告可以显示网络路由。x0dx0ax0dx0a ICMP 在 IPv6 定义中重新修订。此外, IPv4 组成员协议(IGMP)的多点传送控制功能也嵌入到 ICMPv6 中。 x0dx0ax0dx0aSNMP:简单网络管理协议x0dx0a SNMP 是专门设计用于在 IP 网络管理网络节点(服务器、工作站、路由器、交换机及 HUBS 等)的一种标准协议,它是一种应用层协议。 SNMP 使网络管理员能够管理网络效能,发现并解决网络问题以及规划网络增长。通过 SNMP 接收随机消息(及事件报告)网络管理系统获知网络出现问题。x0dx0ax0dx0a SNMP 管理的网络有三个主要组成部分:管理的设备、代理和网络管理系统。管理设备是一个网络节点,包含 ANMP 代理并处在管理网络之中。被管理的设备用于收集并储存管理信息。通过 SNMP , NMS 能得到这些信息。被管理设备,有时称为网络单元,可能指路由器、访问服务器,交换机和网桥、 HUBS 、主机或打印机。 SNMP 代理是被管理设备上的一个网络管理软件模块。 SNMP 代理拥有本地的相关管理信息,并将它们转换成与 SNMP 兼容的格式。 NMS 运行应用程序以实现监控被管理设备。此外, NMS 还为网络管理提供了大量的处理程序及必须的储存资源。任何受管理的网络至少需要一个或多个 NMS 。x0dx0ax0dx0a 目前, SNMP 有 3 种: SNMPV1 、 SNMPV2 、 SNMPV3。第 1 版和第 2 版没有太大差距,但 SNMPV2 是增强版本,包含了其它协议操作。与前两种相比, SNMPV3 则包含更多安全和远程配置。为了解决不同 SNMP 版本间的不兼容问题, RFC3584 种定义了三者共存策略。x0dx0ax0dx0a SNMP 还包括一组由 RMON 、 RMON2 、 MTB 、 MTB2 、 OCDS 及 OCDS 定义的扩展协议。 x0dx0ax0dx0aDNS:域名系统(服务)协议x0dx0a 域名系统(服务)协议(DNS)是一种分布式网络目录服务,主要用于域名与 IP 地址的相互转换,以及控制因特网的电子邮件的发送。大多数因特网服务依赖于 DNS 而工作,一旦 DNS 出错,就无法连接 Web 站点,电子邮件的发送也会中止。x0dx0ax0dx0a DNS 有两个独立的方面 : x0dx0ax0dx0a定义了命名语法和规范,以利于通过名称委派域名权限。基本语法是: local.group.site; x0dx0a定义了如何实现一个分布式计算机系统,以便有效地将域名转换成 IP 地址。 x0dx0a 在 DNS 命名方式中,采用了分散和分层的机制来实现域名空间的委派授权以及域名与地址相转换的授权。通过使用 DNS 的命名方式来为遍布全球的网络设备分配域名,而这则是由分散在世界各地的服务器实现的。x0dx0ax0dx0a 理论上, DNS 协议中的域名标准阐述了一种可用任意标签值的分布式的抽象域名空间。任何组织都可以建立域名系统,为其所有分布结构选择标签,但大多数 DNS 协议用户遵循官方因特网域名系统使用的分级标签。常见的顶级域是: COM 、 EDU 、 GOV 、 NET 、 ORG 、 BIZ ,另外还有一些带国家代码的顶级域。x0dx0ax0dx0a DNS 的分布式机制支持有效且可靠的名字到 IP 地址的映射。多数名字可以在本地映射,不同站点的服务器相互合作能够解决大网络的名字与 IP 地址的映射问题。单个服务器的故障不会影响 DNS 的正确操作。 DNS 是一种通用协议,它并不仅限于网络设备名称。
D. 计算机网络中五层协议它们分别的主要功能是什么它们具体分别是在哪里(从硬件层面上谈)实现的
1,物理层;其主要功能是:主要负责在物理线路上传输原始的二进制数据。
2、数据链路层;其主要功能是:主要负责在通信的实体间建立数据链路连接。
3、网络层;其主要功能是:要负责创建逻辑链路,以及实现数据包的分片和重组,实现拥塞控制、网络互连等功能。
4、传输层;其主要功能是:负责向用户提供端到端的通信服务,实现流量控制以及差错控制。
5、应用层;其主要功能是:为应用程序提供了网络服务。
物理层和数据链路层是由计算机硬件(如网卡)实现的,网络层和传输层由操作系统软件实现,而应用层由应用程序或用户创建实现。
(4)计算机网络协议及功能扩展阅读:
应用层是体系结构中的最高层。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。这里的进程就是指正在运行的程序。
应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换
和远地操作,而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理,来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。应用层直接为用户的应用进程提供服务。
传输层的任务就是负责主机中两个进程之间的通信。因特网的传输层可使用两种不同协议:即面向连接的传输控制协议TCP,和无连接的用户数据报协议UDP。
面向连接的服务能够提供可靠的交付,但无连接服务则不保证提供可靠的交付,它只是“尽最大努力交付”。这两种服务方式都很有用,备有其优缺点。在分组交换网内的各个交换结点机都没有传输层。
网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信。在发送数据时,网络层将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。
在TCP/IP体系中,分组也叫作IP数据报,或简称为数据报。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由,使源主
机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。
E. 计算机网络由几部分组成各有什么功能
1、计算机网络的功能主要体现在三个方面:信息交换、资源共享、分布式处理。
(1)信息交换:这是计算机网络最基本的功能,主要完成计算机网络中各个节点之间的系统通信。用户可以在网上传送电子邮件、发布新闻消息、进行电子购物、电子贸易、远程电子教育等。
(2)资源共享:
所谓的资源是指构成系统的所有要素,包括软、硬件资源,如:计算处理能力、大容量磁盘、高速打印机、绘图仪、通信线路、数据库、文件和其他计算机上的有关信息。
由于受经济和其他因素的制约,这些资源并非所有用户都能独立拥有,所以网络上的计算机不仅可以使用自身的资源,也可以共享网络上的资源。因而增强了网络上计算机的处理能力,提高了计算机软硬件的利用率。
(3)分布式处理:一项复杂的任务可以划分成许多部分,由网络内各计算机分别协作并行完成有关部分,使整个系统的性能大为增强。
(5)计算机网络协议及功能扩展阅读:
计算机技术
1、计算机网络技术是通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络是按照网络协议,将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。连接介质可以是电缆、双绞线、光纤、微波、载波或通信卫星。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能,具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。
2、计算机网络包括计算机和网络两部分.其中计算机又称电子计算机,俗称电脑,是一种能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件和软件所组成,没有安装操作系统的计算机称为裸机。常见的形式有台式计算机、笔记本计算机、大型计算机等,较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。
3、而网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的。所以计算机网络是指将地理位置不同的多台自治计算机系统及其外部网络通过通信介质互联,在网络操作系统和网络管理软件及通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的系统。
参考资料:网络—计算机技术
F. TCP/IP网络体系结构中,各层内分别有什么协议,每一种协议的作用是什么
TCP/IP传输协议是一个四层的体系结构,应用层、传输层、网络层和网络接口层都包含其中。
1、应用层:可以建立或解除与其他节点的联系,这样可以充分节省网络资源。
2、运输层:运输层在整个TCP/IP协议中起到了中流砥柱的功能,在运输层中,TCP和UDP也同样起到了中流砥柱的作用。
3、网络层:在TCP/IP协议中网络层可以进行网络连接的建立和终止以及IP地址的寻找等功能。
4、网络接口层:由于网络接口层兼并了物理层和数据链路层,所以网络接口层既是传输数据的物理媒介。
参考模型
TCP/IP由它的2个主要协议即TCP协议和IP协议而得名。TCP/IP是Internet上所有网络和主机之间进行交流时所使用的共同“语言”,是Internet上使用的一组完整的标准网络连接协议。通常所说的TCP/IP协议实际上包含了大量的协议和应用,且由多个独立定义的协议组合在一起,因此,更确切地说,应该称其为TCP/IP协议集。
以上内容参考:网络-计算机网络体系结构
G. 什么是计算机网络其主要功能是什么
计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。
主要功能如下:
1、数据通信
数据通信是计算机网络的最主要的功能之一。数据通信是依照一定的通信协议,利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息的一种通信方式和通信业务。它可实现计算机和计算机、计算机和终端以及终端与终端之间的数据信息传递,是继电报、电话业务之后的第三种最大的通信业务。
数据通信中传递的信息均以二进制数据形式来表现,数据通信的另一个特点是总是与远程信息处理相联系,是包括科学计算、过程控制、信息检索等内容的广义的信息处理。
2、计算机网络资源共享
资源共享是人们建立计算机网络的主要目的之一。计算机资源包括硬件资源、软件资源和数据资源。硬件资源的共享可以提高设备的利用率,避免设备的重复投资,如利用计算机网络建立网络打印机;软件资源和数据资源的共享可以充分利用已有的信息资源,减少软件开发过程中的劳动,避免大型数据库的重复建设。
3、计算机网络集中管理
计算机网络技术的发展和应用,已使得现代的办公手段、经营管理等发生了变化。目前,已经有了许多管理信息系统、办公自动化系统等,通过这些系统可以实现日常工作的集中管理,提高工作效率,增加经济效益。
4、计算机网络实现分布式处理
网络技术的发展,使得分布式计算成为可能。对于大型的课题,可以分为许许多多小题目,由不同的计算机分别完成,然后再集中起来,解决问题。
5、计算机网络负荷均衡
负荷均衡是指工作被均匀的分配给网络上的各台计算机系统。网络控制中心负责分配和检测,当某台计算机负荷过重时,系统会自动转移负荷到较轻的计算机系统去处理。
由此可见,计算机网络可以大大扩展计算机系统的功能,扩大其应用范围,提高可靠性,为用户提供方便,同时也减少了费用,提高了性能价格比。
(7)计算机网络协议及功能扩展阅读:
相关延伸:计算机网络系统的特点:
计算机网络系统是由网络硬件和网络软件组成的。在网络系统中,硬件的选择对网络起着决定性的作用,而网络软件则是挖掘网络潜力的工具。
①计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。计算机资源主要是指计算机硬件、软件与数据。
②互连的计算机是分布在不同的地理位置的多台独立的“自治计算机”。连网的计算机既可以为本地用户提供服务,也可以为远程用户提供网络服务。
③连网计算机之间遵循共同的网络协议。
H. 计算机网络协议有哪些,具体作用什么
目前网络协议有许多种,但是最基本的协议是TCP/IP协议,许多协议都是它的子协议。下面我们就对TCP/IP协议作一下简单介绍。
1 TCP/IP协议基础
TCP/IP协议包括两个子协议:一个是TCP协议(Transmission Control Protocol,传输控制协议),另一个是IP协议(Internet Protocol,互联网协议),它起源于20世纪60年代末。
在TCP/IP协议中,TCP协议和IP协议各有分工。TCP协议是IP协议的高层协议,TCP在IP之上提供了一个可靠的,连接方式的协议。TCP协议能保证数据包的传输以及正确的传输顺序,并且它可以确认包头和包内数据的准确性。如果在传输期间出现丢包或错包的情况,TCP负责重新传输出错的包,这样的可靠性使得TCP/IP协议在会话式传输中得到充分应用。IP协议为TCP/IP协议集中的其它所有协议提供“包传输”功能,IP协议为计算机上的数据提供一个最有效的无连接传输系统,也就是说IP包不能保证到达目的地,接收方也不能保证按顺序收到IP包,它仅能确认IP包头的完整性。最终确认包是否到达目的地,还要依靠TCP协议,因为TCP协议是有连接服务。
在计算机服务中如果按连接方式来分的话,可分为“有连接服务”和“无连接服务”两种。“有连接服务”必须先建立连接才能提供相应服务,而“无连接服务”则不需先建立连接。TCP协议是一种典型的有连接协议,而UDP协议则是典型的无连接服务。
TCP/IP协议所包括的协议和工具
TCP/IP协议是一组网络协议的集合,它主要包括以下几方面的协议和工具。
·TCP/IP协议核心协议
这些核心协议除了自身外,还包括用户数据报协议(UDP协议)、地址代理协议(ARP协议)以及网间控制协议(ICMP协议)。这组协议提供了一系列计算机互连和网络互连的标准协议。
·应用接口协议
这类协议主要包括Windows套接字(Socket,用于开发网络应用程序)、远程调用、NetBIOS协议(用于建立逻辑名和网络上的会话)和网络动态数据交换(Network,用于通过网络共享嵌入在文本中的信息)。
·基本的TCP/IP协议互连应用协议
主要包括finger、ftp、rep、rsh、telnet、tftp等协议。这些工具协议使得Windows系统用户使用非Microsoft系统计算机上(如UNIX系统计算机)的资源成为可能。
·TCP/IP协议诊断工具
这些工具包括arp、hostname、ipconfig、nbstat、netstat、ping和route,它们可用来检测并恢复TCP/IP协议网络故障。
·有关服务和管理工具
这些服务和管理工具包括FTP服务器服务(用于在两个远程计算机之间传输文件,这是远程控制通信中的关键功能)、网际命名服务WINS(用于在一个网际上动态记录和询问计算机的名字)、动态计算机配置协议DHCP(用于在Windows NT计算机上自动配置TCP/IP协议)以及TCP/IP协议打印(主要用于远程打印和网络打印)。
·简单网络管理协议代理(SNMP)
这个工具允许通过使用管理工具(如“Sun Net Manages” 或“HP Open View”),从远程管理Windows NT计算机。
(2)TCP/IP的主要协议简述
为了使读者能全面了解一些基本的网络通信协议和服务,本节就对TCP/IP协议所包括的几种主要协议进行简要说明。
·远程登录协议(Telnet)
Telnet协议是用来登录到远程计算机上,并进行信息访问,通过它可以访问所有的数据库、联机游戏、对话服务以及电子公告牌,如同与被访问的计算机在同一房间中工作一样,但只能进行些字符类操作和会话。
·文件传输协议(Ftp)
这是文件传输的基本协议,有了FTP协议就可以把的文件进行上传,也可从网上得到许多应用程序和信息(下载),有许多软件站点就是通过FTP协议来为用户提供下载任务的,俗称“FTP服务器”。最初的FTP程序是工作在UNIX系统下的,而目前的许多FTP程序是工作在Windows系统下的。FTP程序除了完成文件的传送之外,还允许用户建立与远程计算机的连接,登录到远程计算机上,并可在远程计算机上的目录间移动。
·电子邮件服务(Email)
电子邮件服务是目前最常见、应用最广泛的一种到联网服务。通过电子邮件,可以与Internet上的任何人交换信息。电子邮件的快速、高效、方便以及价廉,越来越得到了广泛的应用,目前只要是上过网的网民就肯定用过电子邮件这种服务。目前,全球平均每天约有几千万份电子邮件在网上传输。
·WWW服务
WWW服务(3W服务)也是目前应用最广的一种基本互联网应用,我们每天上网都要用到这种服务。通过WWW服务,只要用鼠标进行本地操作,就可以到达世界上的任何地方。由于WWW服务使用的是超文本链接(HTML),所以可以很方便的从一个信息页转换到另一个信息页。它不仅能查看文字,还可以欣赏图片、音乐、动画。最流行的WWW服务的程序就是微软的IE浏览器。
·简单邮件传输协议(SMTP)
SMTP是TCP/IP协议族的一个成员,这种协议认为你的计算机是永久连接在Internet上的,而且认为你在网络上的计算机在任何时候是可以被访问的。它适用于永久连接在Internet的计算机,但无法使用通过SLIP/PPP协议连接的用户接收电子邮件。解决这个问题的办法是在邮件计算机上同时运行SMTP和POP协议的程序,SMTP负责邮件的发送和在邮件计算机上的分拣和存储,POP协议负责将邮件通过SLIP/PPP协议连接传送到用户计算机上。
·信息服务(Gopher)
Gopher最早出现在1991年,它是第一个操作简便、使用广泛的从Internet服务器上获取信息的客户应用程序。除了操作简便外,它的另一个特点是速度快。Gopher运行时,将显示一个交互式的供用户选择的菜单,菜单中的选项由简单的短句组成,每个短句通常指向另一个菜单,并最终指向有用的文件。Gopher是帮助用户在Internet信息海洋中搜索有用信息的导航器。用户只要关心浏览的内容,而不必关心具体的服务器。
·文件检索服务(Archie)
它是一个从整个Internet上匿名FTP服务器获取文件的服务。其完全依赖于匿名FTP系统的管理员,他们将站点在全世界的Archie服务器进行了注册,Archie仅通过文件名进行检索。
2 IP协议
目前正在使用的IP协议是第4版的,称之为“IPv4”,新版本的IP协议正在完善过程中,它就是经常可以在各大IT媒体中见到的IPv6。IPv6所要解决的主要是IPv4协议中IP地址远远不够的现象。IPv4所采用的是32位,而IPv6则是128位,是原来的4倍。IPv6所提供的IP地址数已可算是天文数字了,据专家们分析,这个数字的IP地址可以使全球的每一个人都可拥有10以上的IP地址,这么多的IP地址相信再也不会出现IPv4那样除了美国外,各国都出现IP地址短缺现象,为将来实现移动上网打下了坚实的基础。但这属于较新技术,在此就不作详细介绍,本文仍以目前主流的IPv4协议为基础进行介绍。
IP协议的功能是把数据报在互联的网络上传送,通过将数据报在一个个IP协议模块间传送,直到目的模块。网络中每个计算机和网关上都有IP协议模块。数据报在一个个模块间通过路由处理网络地址传送到目的地址,因此搜寻网络地址对于IP协议十分重要的功能。另外,因为各个网络上的数据报大小可能不同,所以数据报的分段也是IP协议的不可或缺的功能,不然对于一些网络带宽较窄的网络,大的数据报就无法正确传输了。下面主要介绍我们初级学者所关心的现行方面问题。
(1)IP地址
在计算机寻址中经常会遇到“名字”、“地址”和“路由”这三个术语,它们之间是有较大区别的。名字是要找的,就像的人名一样;而地址是用来指出这个名字在什么地方,就像人的住址一样;路由是解决如何到达目的地址的问题,就像已经知道了某个人住在什么地方,现在要考虑走什么路线、采用什么交通工具到达目的地方最为简便。
这里所介绍的IP协议主要是解决地址的问题。名字和地址进行解析的工作是由其上层协议--TCP协议完成。IP协议模块将地址和本地网络地址加以映射(就像写信一样,IP协议只负责把收、发信人的地址写上,把信投进邮箱就可不管了),而将本地网络地址和路由进行映射则是低层协议(如路由协议)的任务,所以说IP协议是一个无连接的服务。
IP协议要寻找的“地址”是32位长(4个分段的16进制组成),由网络号(网络ID)和主机号(主机ID)两部分构成,按照IP协议规定因特网上的地址共有A、B、C、D、E五类.
按照IP协议规定因特网上的地址共有A、B、C、D、E五类·A类IP地址:用前面8位来标识网络号,其中规定最前面一位为“0”,24位标识主机地址,即A类地址的第一段取值(也即网络号)可以是“00000001 ̄01111111”之间任一数字,转换为十进制后即为1~128之间。主机号没有做硬性规定,所以它的IP地址范围为“1.0.0.0-128.255.255.255”。A类地址是为大型政府网络而提供,因为A地址中有10.0.0.0-10.255.255.254和127.0.0.0-127.255.255.254这两段地址有专门用途,所以全世界总共只有126个可能的A类网络。每个A类网络最多可以连接16777214台计算机,这类地址数是最少的,但这类网络所允许连接的计算机是最多的。
·B类IP地址:用前面16位来标识网络号,其中最前面两位规定为“10”,16位标识主机号,也就是说B类地址的第一段“10000000 ̄10111111”,转换成十进制后即为128~191之间,第一段和第二段合在一起表示网络地址,它的地址范围为“128.0.0.0-191.255.255.255”。B类地址适用于中等规模的网络,全世界大约有16000个B类网络,每个B类网络最多可以连接65534台计算机。这类IP地址通常为中等规模的网络提供。其中172.16.0.0-172.31.255.254地址段有专门用途。
·C类IP地址:用前面24位来标识网络号,其中最前面三位规定为“110”,8位标识主机号。这样C类地址的第一段取值为“11000000 ̄11011111”之间,转换成十进制后即为192~223。第一段、第二段、第三段合在一起表示网络号,最后一段标识网络上的主机号,它的地址范围为“192.0.0.0-223.255.255.255”。C类地址适用于校园网等小型网络,每个C类网络最多可以有254台计算机。这类地址是所有的地址类型中地址数最多的,但这类网络所允许连接的计算机是最少的。这类IP地址可分配给任何有需要的人。其中192.168.0.0-192.168.255.255为企业局域网专用地址段。
·D类地址:它用于多重广播组,一个多重广播组可能包括1台或更多主机,或根本没有。D类地址的最高位为1110,第一段八位体为“11100000 ̄11101111”,转换成十进制即为224 ̄239,剩余的位设计客户机参加的特定组,它的地址范围为“224.0.1.1-239.255.255.255”。在多重广播操作中没有网络或主机位,数据包将传送到网络中选定的主机子集中,只有注册了多重广播地址的主机才能接收到数据包。Microsoft支持D类地址,用于应用程序将多重广播数据发送到网络间的主机上,包括WINS和Microsoft NetShow。
·E类地址:这是一个通常不用的实验性地址,保留作为以后使用。E类地址的最高位为11110,第一段八位体为“11110000 ̄11110111”,转换成十进制即为240 ̄247。
IPv4协议中对首段位为248 ̄254 的地址段暂无规定。
其实还有一类IP地址,就是以“127”开头的IP地址,这类IP地址也是属于保留使用的,这类地址属于环路测试类IP地址。这类IP地址不能作为计算机的IP地址用,也就不能在网络上使用这样的IP地址来标识计算机的位置,更不能通过在浏览器或者其他搜索位置输入这样的IP地址,来搜索想要查找的计算机,因为它只能在本地计算机上用于测试使用。
其实还有一类IP地址,就是以“127”开头的IP地址,这类IP地址也是属于保留使用的,这类地址属于环路测试类IP地址。这类IP地址不能作为计算机的IP地址用,也就不能在网络上使用这样的IP地址来标识计算机的位置,更不能通过在浏览器或者其他搜索位置输入这样的IP地址,来搜索想要查找的计算机,因为它只能在本地计算机上用于测试使用。
其实还有一类IP地址,就是以“127”开头的IP地址,这类IP地址也是属于保留使用的,这类地址属于环路测试类IP地址。这类IP地址不能作为计算机的IP地址用,也就不能在网络上使用这样的IP地址来标识计算机的位置,更不能通过在浏览器或者其他搜索位置输入这样的IP地址,来搜索想要查找的计算机,因为它只能在本地计算机上用于测试使用。
(2) 子网掩码和域名
以上介绍的是网络IP地址,但随着网络的发展,IPv4标准中的IP地址远不够用,为了解决这一矛盾,于是又在IP地址加上子网掩码来进一步识别。在TCP/IP协议中规定,A类网络的子网掩码格式为“255.0.0.0”形式,后面的“0”可以为“0 ̄254”之间任一数字。B类网络的子网掩码格式为“255.255.0.0”,C类网络的子网掩码为格式为“255.255.255.0”,同样其中的“0”可以是“0 ̄254”之间任一数字。如果没有子网,可以为“0”,也可以不配置,如果有子网则一定要配置。
前面介绍的IP地址都是以数字形式表示计算机的地址,这种IP地址人们记忆起来是非常困难的。对非计算机和网络的专业人士来说,记住这种地址是很不现实的。因此,Internet还采用域名地址来表示每台计算机。通过为每台计算机建立IP地址与域名地址之间的映射关系,用户可以在网上避开难以记忆的IP地址,而用域名地址来唯一标记网上的计算机。域名地址与IP地址的关系类似于一个人的姓名与身份证号码之间的关系。
要把计算机连入Internet,必须获得网上唯一的IP地址与对应的域名地址。域名地址由域名系统(DNS)管理。每个连到Internet的网络中都有至少一个DNS服务器,其中存有该网络中所有计算机的域名和对应的IP地址,通过与其他网络的DNS服务器相连就可以找到其他站点。这也是在TCP/IP协议属性中要进行DNS配置的原因。
域名地址也是分段表示的,每段分别授权给不同的机构管理,各段之间用圆点(.)分隔。与IP地址相反,各段自左至右级别是越来越高。