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计算机网络与应用协议与端口

发布时间: 2023-05-18 02:19:16

‘壹’ 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。

‘贰’ 域名、端口、协议是什么意思

域名(DomainName),是由一串用点分隔的名字组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称,用于在数据传输时标识计算机的电子方位(有时也指地理位置,地理上的域名,指代有行政自主权的一个地方区域)。域名是一个IP地址上有"面具"。一个域名的目的是便于记忆和沟通的一组服务器的地址(网站,电子邮件,FTP等)。域名作为力所能及难忘的互联网参与者的名称,世界上第一个注册的域名是在1985年1月注册的。

"端口"是英文port的意译,可以认为是设备与外界通讯交流的出口。端口可如氏分为虚拟端口和物理端口,其中虚拟端口指计算机内部或交换机路由器内的端口,不可见。例如计算机中的、、等。物理端口又称为接口,是可见端口,计算机背板的,交换机路由器集线器等RJ45端口。电话使用插口也属于物理端口的范畴。

协议,网络协议的简称,网络协议是通信计算机双方必须共同遵从的饥运一组约定。如怎么样建立连接、怎么样互相渣肢散识别等。只有遵守这个约定,计算机之间才能相互通信交流。它的三要素是:语法、语义、时序。

‘叁’ TCP端口和UDP端口都是什么意思

1、TCP端口是指就是为TCP协议通信提供服务的端口。在TCP传输控制协议中,建立端对端的连接是靠IP地址和TCP的端口号的共同作用。UDP端口是指就是为UDP协议通信提供服务的端口。UDP 是User Datagram Protocol的简称, 中文名是用户数据报协议,是OSI(Open System Interconnection,开放式系统互联) 参考模型中一种无连接的传输层协议。

服务器一般都是通过知名端口号来识别的。任何TCP/IP实现所提供的服务都用知名的1~1023之间的端口号。这些知名端口号由Internet号分配机构(,IANA)来管理。

(3)计算机网络与应用协议与端口扩展阅读

TCP与UDP段结构中端口地址都是16比特,可以有在0---65535范围内的端口号。对于这65536个端口号有以下的使用规定:

(1)端口号小于256的定义为常用端口,服务器一般都是通过常用端口号来识别的。任何TCP/IP实现所提供的服务都用1---1023之间的端口号,是由ICANN来管理的;

(2)客户端只需保证该端口号在本机上是惟一的就可以了。客户端口号因存在时间很短暂又称临时端口号;

(3)大多数TCP/IP实现给临时端口号分配1024---5000之间的端口号。大于5000的端口号是为其他服务器预留的。

‘肆’ 21、23、25、80等常用端口对应的协议程序是什么

常用端口对应的协议程序是:

21:文件传输服务器(控制连接)(FTP)。

23:运程终端服务器(TELNET)。

25:简单邮件传输服务器(SMTP)。

80:万维网服务器(HTTP)。

(4)计算机网络与应用协议与端口扩展阅读:

注意事项:

根据端口号,可以分为三类:

1.众所周知的端口:从0到1023,它们与某些服务绑定紧密。通常,这些端口的通信清楚地表明了某个服务的协议。例如:端口80实际上总是HTTP流量。

2.注册港口:从1024到49151。它们松散地绑定到一些服务。也就是说,有许多服务绑定到这些端口,这些端口也用于许多其他目的。例如,许多系统从1024左右开始处理动态端口。

3.动态和/或私有端口:从49152到65535。理论上,这些端口不应该分配给服务。实际上,机器通常从1024开始分配动态端口。也有例外:SUN的RPC端口从32768开始。

‘伍’ 计算机网络应用层和传输层及网络层协议有哪些

应用层协议:
1、远程登录协议(Telnet)
2、文件传输协议(FTP)
3、超文本传输协议(HTTP)
4、域名服务协议(DNS)
5、简单邮件传输协议(SMTP)
6、邮局协议(POP3)

其中,从网络上下载文件时使用的是FTP协议,上网游览网页时使用的是HTTP协议;在网络上访问一台主机时,通常不直接输入IP地址,而是输入域名,用的是DNS服务协议,它会将域名解析为IP地址;通过FoxMail发送电子邮件时,使用SMTP协议,接收电子邮件时就使用POP3协议。

传输层协议:
1、传输控制协议TCP
2、用户数据报协议UDP
TCP协议:面向连接的可靠传输协议。利用TCP进行通信时,首先要通过三步握手,以建立通信双方的连接。TCP提供了数据的确认和数据重传的机制,保证发送的数据一定能到达通信的对方。
UDP协议:是无连接的,不可靠的传输协议。采用UDP进行通信时不用建立连接,可以直接向一个IP地址发送数据,但是不能保证对方是否能收到。

网络层协议:
1、网际协议IP、Internet互联网控制报文协议ICMP、Internet组织管理协议IGMP、地址解析协议ARP。

希望我的回答可以帮到您

‘陆’ 电脑有多少种网络协议

电脑网络协议分为以下几种:
IP/IPv4:网际协议
TCP:传输控制协议
IGMP:Internet 组管理协议
ICMP/ICMPv6:Internet控制信息协议
SNMP:简单网络管理协议
DNS:域名系统(服务)协议
TFTP:简单文件传输协议
NFS:(网络文件系统Network File System)由美SUN微系统公司发协议能使计算机系统通网络访问其计算机系统目录文件象些文件存储本硬盘
具体介绍:
IP/IPv4:网际协议
网际协议(IP)网络层协议包含寻址信息控制信息 使数据包网络路由IP 协议 TCP/IP 协议族主要网络层协议与 TCP 协议结合组整特网协议核协议IP 协议同都适用于 LAN WAN 通信 IP 协议两基本任务:提供连接效数据包传送;提供数据包割及重组支持同传输单元数据连接于互联网络 IP 数据报路由选择处理套完善 IP 寻址式每 IP 址都其特定组同遵循基本格式IP 址进行细并用于建立网址TCP/IP 网络每台计算机都配唯 32 位逻辑址址两主要部:网络号主机号网络号用确认网络该网络特网部其网络号必须由 InterNIC 统配网络服务器供应商(ISP) InterNIC 获块网络址按照需要自配址空间主机号确认网络主机由本网络管理员配 发送或接受数据(例封电信函或网页)消息若干块我所说包每包既包含发送者网络址包含接受者址由于消息划量包若需要每包都通同网络路径发送包达顺序定发送顺序相同 IP 协议用于发送包 TCP 协议负责其按确顺序排列 除 ARP RARP其所 TCP/IP 族协议都使用 IP 传送主机与主机间通信前 IP 协议两种版本:IPv4 IPv6本文主要阐述 IPv4 IPv6 相关细节其文件再作介绍
TCP:传输控制协议
传输控制协议 TCP TCP/IP 协议栈传输层协议通序列确认及包重发机制提供靠数据流发送应用程序虚拟连接服务与 IP 协议相结合 TCP 组特网协议核 由于数网络应用程序都同台机器运行计算机必须能够确保目机器软件程序能源址机器处获数据包及源计算机能收确复通使用 TCP 端口号完网络 IP 址端口号结合唯标识 , 我称套接字或端点 TCP 端点间建立连接或虚拟电路进行靠通信 TCP 服务提供数据流传输、靠性、效流控制、全双工操作路复用技术等 关于流数据传输 ,TCP 交付由序列号定义结构字节流 服务应用程序利送 TCP 前应用程序需要数据划块 TCP 字节整合字段传给 IP 进行发送 TCP 通面向连接、端端靠数据报发送保证靠性 TCP 字节加递进确认序列号告诉接收者发送者期望收字节规定间内没收关于包确认响应重新发送包 TCP 靠机制允许设备处理丢失、延、重复及读错包超机制允许设备监测丢失包并请求重发 TCP 提供效流控制向发送者返确认响应接收 TCP 进程说明能接收并保证缓存发溢高序列号 全双工操作: TCP 进程能够同发送接收包 TCP 路技术:量同发层能单连接进行路复用
IGMP:Internet 组管理协议
Internet 组管理协议(IGMP)特网协议家族组播协议用于 IP 主机向任直接相邻路由器报告组员情况IGMP 信息封装 IP 报文其 IP 协议号 2IGMP 具三种版本即 IGMP v1、v2 v3IGMPv1: 主机加入组播组没离信息(leave messages)路由器使用基于超机制发现其员关注组 IGMPv2: 该协议包含离信息允许迅速向路由协议报告组员终止情况高带宽组播组或易变型组播组员言非重要 IGMPv3: 与两种协议相比该协议主要改:允许主机指定要接收通信流量主机象自网络其主机流量隔离IGMPv3 支持主机阻止些自于非要求主机发送网络数据包 IGMP 协议变种: 距离矢量组播路由选择协议(DVMRP: Distance Vector Multicast Routing Protocol) IGMP 用户认证协议 (IGAP: IGMP for user Authentication Protocol) 路由器端口组管理协议(RGMP: Router-port Group Management Protocol)
ICMP/ICMPv6:Internet控制信息协议
Internet 控制信息协议(ICMP) IP 组整合部通 IP 包传送 ICMP 信息主要用于涉及网络操作或错误操作达信息ICMP 包发送靠所主机能依靠接收 ICMP 包解决任何网络问题ICMP 主要功能: 通告网络错误比某台主机或整网络由于某些故障达指向某端口号 TCP 或 UDP 包没指明接受端由 ICMP 报告 通告网络拥塞路由器缓存太包由于传输速度达接收速度 ICMP 源结束信息于发送者些信息导致传输速度降低更 ICMP 源结束信息引起更网络拥塞所使用起较保守 协助解决故障ICMP 支持 Echo 功能即两主机间往返路径发送包 Ping 种基于种特性通用网络管理工具传输系列包测量平均往返数并计算丢失百比 通告超 IP 包 TTL 降低零路由器丢弃包 ICMP 包通告事实TraceRoute 工具通发送 TTL 值包及监视 ICMP 超通告显示网络路由 ICMP IPv6 定义重新修订外 IPv4 组员协议(IGMP)点传送控制功能嵌入 ICMPv6 SNMP:简单网络管理协议
SNMP 专门设计用于 IP 网络管理网络节点(服务器、工作站、路由器、交换机及 HUBS 等)种标准协议种应用层协议 SNMP 使网络管理员能够管理网络效能发现并解决网络问题及规划网络增通 SNMP 接收随机消息(及事件报告)网络管理系统获知网络现问题 SNMP 管理网络三主要组部:管理设备、代理网络管理系统管理设备网络节点包含 ANMP 代理并处管理网络管理设备用于收集并储存管理信息通 SNMP NMS 能些信息管理设备称网络单元能指路由器、访问服务器交换机网桥、 HUBS 、主机或打印机 SNMP 代理管理设备网络管理软件模块 SNMP 代理拥本相关管理信息并转换与 SNMP 兼容格式 NMS 运行应用程序实现监控管理设备外 NMS 网络管理提供量处理程序及必须储存资源任何受管理网络至少需要或 NMS 目前 SNMP 3 种: SNMPV1 、 SNMPV2 、 SNMPV3第 1 版第 2 版没太差距 SNMPV2 增强版本包含其协议操作与前两种相比 SNMPV3 则包含更安全远程配置解决同 SNMP 版本间兼容问题 RFC3584 种定义三者共存策略 SNMP 包括组由 RMON 、 RMON2 、 MTB 、 MTB2 、 OCDS 及 OCDS 定义扩展协议
DNS:域名系统(服务)协议
域名系统(服务)协议(DNS)种布式网络目录服务主要用于域名与 IP 址相互转换及控制特网电邮件发送数特网服务依赖于 DNS 工作旦 DNS 错连接 Web 站点电邮件发送止 DNS 两独立面 : 定义命名语规范利于通名称委派域名权限基本语: local.group.site; 定义何实现布式计算机系统便效域名转换 IP 址 DNS 命名式采用散层机制实现域名空间委派授权及域名与址相转换授权通使用 DNS 命名式遍布全球网络设备配域名则由散世界各服务器实现 理论 DNS 协议域名标准阐述种用任意标签值布式抽象域名空间任何组织都建立域名系统其所布结构选择标签数 DNS 协议用户遵循官特网域名系统使用级标签见顶级域: COM 、 EDU 、 GOV 、 NET 、 ORG 、 BIZ 另外些带家代码顶级域 DNS 布式机制支持效且靠名字 IP 址映射数名字本映射同站点服务器相互合作能够解决网络名字与 IP 址映射问题单服务器故障影响 DNS 确操作 DNS 种通用协议并仅限于网络设备名称
TFTP:简单文件传输协议
简单文件传输协议种用传输文件简单协议运行 UDP (用户数据报协议) TFTP 设计简单容易运行缺乏标准 FTP 协议许特征 TFTP 能远程服务器读、写文件(邮件)或者读、写文件传送给远程服务器能列目录并且前提供用户认证 前 TFTP 3 种传输模式: netASC11 模式即 8 位 ASC11 ;八位组模式(替代前版本二进制模式)原始八位字节;邮件模式种模式传输给用户文件字符主机双自定义其模式 TFTP 协议任何传输进程都请求读写文件始同建立连接服务器同意请求则连接功文件固定 512 字节块度进行传送每数据包都包含数据块发送包前数据块必须确认响应包确认少于 512 字节数据包说明传输结束包网络丢失接收端超并重新发送其包(能数据能确认响应)导致丢失包发送者重新发送丢失包发送者需要保留包手用于重新发送 LOCK 确认响应保证所包都已经收注意传输双都看作发送者接收者发送数据并接收确认响应另发送确认响应并接受数据

‘柒’ 端口是什么

"端口"是英文port的意译,可以认为是设备与外界通讯交流的出口。端口可分为虚拟端口和物理端口,其中虚拟端口指计算机内部或交换机路由器内的端口,不可见。例如计算机中的80端口、21端口、23端口等。物理端口又称为接口,是可见端口,计算机背板的RJ45网口,交换机路由器集线器等RJ45端口。电话使用RJ11插口也属于物理端口的范畴。

TCP端口

TCP :Transmission Control Protocol传输控制协议,TCP是一种面向连接(连接导向)的、可靠的、基于字节流的传输层(Transport layer)通信协议,由IETF的RFC 793说明(specified)。在简化的计算机网络OSI模型中,它完成第四层传输层所指定的功能,UDP是同一层内另一个重要的传输协议。

UDP端口

UDP :User Datagram Protocol用户数据报协议,UDP是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP 协议基本上是IP协议与上层协议的接口。UDP协议适用端口分别运行在同一台设备上的多个应用程序。

‘捌’ 计算机网络是一个什么概念,什么是网络上用到的协议端口又是什么一个计算机有多少个端口吗请教

计算机网络是计算机应用的一个重要领域,是信息高速公路的重要组成部分。计算机网络空前活跃,几乎渗透到社会的每个角落。

网络的基本概念

计算机网络是一种地理上分散的多台独立工作的计算机,通过通信电路互相连接起来,在配有相应的网络软件的情况下,实现资源共享和信息交换的系统。
计算机网络的功能主要体现在三个方面:信息交换、资源共享和分布式处理。
计算机网络有各种各样的分类方法,但常用的分类方法是按网络规模、距离远近分类。通常把计算机网络分成两大类:局域网LAN(Local Area Network),广域网WAN(Wide Area Network)。广域网也叫远程网RCN(Remote Computer Network)。

局域网是指在几百米到10公里范围之内连成的网络。如一栋楼内、一所学校的校园网、一家公司的企业网等都是局域网。网络连接距离在10公里以上便称为广域网,因特网就是最典型的广域网。在这一节里,重点介绍局域网。

计算机局域网

局域网一般由传输介质及附属设备、网络适配器、网络服务器、用户工作站和网络软件等组成。

传输介质及附属设备

局域网所使用的传输介质主要有三种:双绞线、同轴电缆、光导纤维。
在局域网中双绞线是用得最多的一种。100米以内的连接可用双绞线。
同轴电缆有细缆和粗缆之分,细缆阻抗为50W,粗缆阻抗为75W,二者不能直接相连。一般,185米以内可采用细缆,大于这个距离则采用粗缆。

光导纤维俗称光缆,与电缆有本质的区别,光缆传输的是光信号,电缆传输的是电信号。光缆由一束光导纤维组成,光纤中有一根导光的细丝,通常用硅制成。光缆是传输率最高的传输介质,一般用在主干线上。

附属设备随局域网使用的传输介质而定。就双绞线而言,有RJ45;就同轴电缆而言,一般包括BNC插头、T型插头、终端匹配器、增音器和调质解调器等。若网络采用星形结构,还需有集线器Hub。Hub分为共享式Hub和交换式Hub。Hub的功能是接收和转发信号。

网络适配器

网络适配器NIC(Network Interface Card)也称网卡,通过它将用户工作站的PC机连接到网络上。随着网络技术的飞速发展,网卡也经历了频繁的更新换代,其品种、类型日益繁多,功能也日趋复杂、完善。有支持ISA总线的16位网卡,有支持PCI总线的32位网卡;有传输率为10Mbps(即每秒传送10兆位)的网卡,有传输率为100Mbps的网卡,也有传输率为10/100Mbps的自适应网卡。

网卡的主要作用是:

实现工作站PC机和局域网传输介质的物理连接和电信号匹配,接收和执行工作站主机送来的各种控制命令;
实现局域网数据链路层的功能,包括传输介质的送取控制、信息帧的发送和接收、差错校验、串并行代码转换等;
提供数据缓冲能力;
实现某些接口功能等。
注意:若要将计算机连接到广域网上,必须有Modem,即调制解调器,而不是网卡。

网络服务器

网络服务器是用来管理系统中共享资源的,例如大容量的磁盘、高速打印机和数据文件等。由于网络服务器对这些设备的管理和访问都是按文件形式进行的,所以又称之为文件服务器。一个局域网可以有多个服务器,以实现共享资源的分布配置。局域网的许多功能是通过服务器来实现的,网络操作系统等软件也主要驻留在服务器上。因此,网络服务器的性能直接影响到局域网的性能。
网络服务器可以是高性能的微机、小型机或大型机。不管选用哪种设备,服务器都必须具备适当的通讯处理能力、快速访问能力和安全容错能力。

用户工作站

用户通过工作站来访问网络的共享资源。在局域网中,用户工作站一般采用PC机。除了访问网络资源外,工作站本身具有一定的处理能力。根据应用的需要,工作站也可以是无盘的,被称为无盘工作站。
网络软件
网络软件包括网络协议软件、通信软件和网络操作系统等。网络软件功能的强弱直接影响到网络的性能。

局域网的网络拓朴结构

连接在网络上的计算机、大容量磁盘、高速打印机等部件均可看作是网络上的一个节点,又称为工作站。网络拓朴是指网络中各节点相互连接的方法或形式。在设计一个网络时,选择合适的网络拓朴结构是非常重要的,它将直接关系到该网络的性能。局域网拓朴结构主要有星形、环形和总线型三种结构(见图4.1)。

图4.1 总线 环形 星形

总线拓朴结构

总线拓朴结构是局域网中使用最广泛的一种拓朴结构。在这种结构中各节点都通过相应的硬件接口直接接至传输介质上,各节点间的通信可通过公共的介质直接进行。该种结构的优点是当某一个结点发生故障时,不会影响网络的正常工作,且也允许新的结点顺利入网而不影响网络的现行状态。

环形拓朴结构

环形结构是一种闭合的总线结构。网络中各结点通过中继器连接到闭环上。所谓中继器是一比较简单的设备,它具有单方向的传输能力,即由一条链路上接收数据后不加缓冲地以同样的速率沿本身的另一条链路传输出去,因此在网络环上数据就以一定方向沿环传输。由于环形网上的各中继器是相互串接的,因此任一中继器出现故障均会导致数据传输的失败。

星形拓朴结构

在星形拓朴结构的局域网中,各个结点通过点到点的线路与中央结点相连。中央结点由性能较好的计算机来实现,其余各结点之间的通信均是由中央结点来沟通,这样整个网络基本上不受外围结点的入网、退网的影响,且外围结点承担数据处理的工作量较小,而大量的数据处理工作由中央结点来完成,因而造成这种结构的中央结点的负荷较重,易出?quot;瓶颈"现象,系统可靠性较差。

网络传输协议

在网络传输中,采用分层模式进行传输。分层约定使得各层所完成的功能是相互独立的。因此,当某层要改变约定时,就不会对其他层造成影响。
在计算机网络中,将计算机网络同等层间的通信约定称为网络协议。OSI(国际标准化组织)网络分层模型中,有七层通信协议,如图4.2所示。

发送站 (逻辑信道)同层协议 接收站

⑦ 应用层 ⑦ 应用层
⑥ 表示层 ⑥ 表示层
⑤ 会话层 ⑤ 会话层
④ 传输层 ④ 传输层
③ 网络层 ③ 网络层
② 数据链路层 ② 数据链路层
① 物理层 ① 物理层
互连物理介质

图4.2 局域网的七层协议

1. 物理层
主要提供与传输介质的接口、与物理介质相连接所涉及到的机械的、电气的功能和规程方面的特性,最终达到物理的连接。它提供了位传送的物理通路。该类协议有RS-232A、RS-232B、RS-232C等。
2. 数据链路层
通过一定格式及差错控制、信息流控制送出数据帧,保证报文以帧为单位在链路上可靠的传输。为网络层提供接口服务。这类协议典型的例子是ISO推荐的高级链路控制远程HDLC。
3. 网络层
它是用来处理路径选择和分组交换技术,提供报文分组从源节点至目的节点间可靠的逻辑通路,且担负着连接的建立、维持和拆除。该类协议有IP协议。
4. 传输层
用于主机同主机间的连接,为主机间提供透明的传输通路,传输单位为报文。该类协议有TCP协议。
5. 会话层
它的功能是要在数据交换的各种应用进程间建立起逻辑通路,我们将两应用进程间建立起一次联络称为一次会话,而会话层就是用来维持这种联络。
6. 表示层
该层提供一套格式化服务。如报文压缩、文件传输协议FTP。
7. 应用层
也称为用户层。为面向用户的各种软件的传输协议。如SMTP、POP3、Telnet等。
值得说明的是,OSI模型虽然被国际所公认,但迄今为止尚无一个局域网能全部符合上述七层协议。

‘玖’ 计算机网络——TCP/UDP协议

计算机网络七层模型中,传输层有两个重要的协议:
(1)用户数据报协议UDP (User Datagram Protocol)
(2)传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol)

UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。远地主机的运输层在收到UDP 报文后,不需要给出任何确认。虽然UDP 不提供可靠交付,但在某些情况下UDP 却是一种最有效的工作方式。

TCP 则提供面向连接的服务。在传送数据之前必须先建立连接,数据传送结束后要释放连接。TCP 不提供广播或多播服务。由于TCP 要提供可靠的、面向连接的运输服务,因此不可避免地增加了许多的开销,如确认、流量控制、计时器以及连接管理等。

UDP 的主要特点是:

首部手段很简单,只有8 个字节,由四个字段组成,每个字段的长度都是两个字节。

前面已经讲过,每条TCP 连接有两个端点,TCP 连接的端点叫做套接字(socket)或插口。套接字格式如下:

套接宁socket= (IP 地址:端口号’)

每一条TCP 连接唯一地被通信两端的两个端点(即两个套接宇)所确定。即:
TCP 连接= {socket1, socket2} = {(IP1: port1), (IP2: port2)}

3次握手链接

4次握手释放链接

断开连接请求可以由客户端发出,也可以由服务器端发出,在这里我们称A端向B端请求断开连接。

各个状态节点解释如下:

下面为了讨论问题的万便,我们仅考虑A发送数据而B 接收数据并发送确认。因此A 叫做发送方,而B 叫做接收方。

“停止等待”就是每发送完一个分组就停止发送,等待对方的确认。在收到确认后再发送下一个分组。

使用上述的确认和重传机制,我们就可以在不可靠的传输网络上实现可靠的通信。像上述的这种可靠传输协议常称为自动重传请求ARQ (Automatic Repeat reQuest)。意思是重传的请求是自动进行的。接收方不需要请求发送方重传某个出错的分组。

滑动窗口协议比较复杂,是TCP 协议的精髓所在。这里先给出连续ARQ 协议最基本的概念,但不涉提到许多细节问题。详细的滑动窗口协议将在后面讨论。

下图表示发送方维持的发送窗口,它的意义是:位于发送窗口内的5 个分组都可连续发送出去,而不需要等待对方的确认。这样,信道利用率就提高了。

连续ARQ 协议规定,发送方每收到一个确认,就把发送窗口向前滑动一个分组的位置。

接收方一般都是采用 累积确认 的方式。这就是说,接收方不必对收到的分组逐个发送确认,而是可以在收到几个分组后,对按序到达的最后一个分组发送确认,这样就表示:到这个分组为止的所有分组都己正确收到了。

累积确认 的优点是容易实现,即使确认丢失也不必重传。但缺点是不能向发送方反映出接收方己经正确收到的所有分组的信息。

例如,如果发送方发送了前5 个分组,而中间的第3 个分组丢失了。这时接收方只能对前两个分组发出确认。发送方无法知道后面三个分组的下落,而只好把后面的三个分组都再重传一次。这就叫做Go-back-N (回退N ),表示需要再退回来重传己发送过的N 个分组。可见当通信线路质量不好时,连续ARQ 协议会带来负面的影响。

TCP 的滑动窗口是以字节为单位的。现假定A 收到了B 发来的确认报文段,其中窗口是20 (字节),而确认号是31 (这表明B 期望收到的下一个序号是31 ,而序号30 为止的数据己经收到了)。根据这两个数据, A 就构造出自己的发送窗口,其位置如图所示。

发送窗口表示:在没有收到B 的确认的情况下, A可以连续把窗口内的数据都发送出去。凡是己经发送过的数据,在未收到确认之前都必须暂时保留,以便在超时重传时使用。

发送窗口后沿的后面部分表示己发送且己收到了确认。这些数据显然不需要再保留了。而发送窗口前沿的前面部分表示不允许发送的,因为接收方都没有为这部分数据保留临时存放的缓存空间。

现在假定A 发送了序号为31 ~ 41 的数据。这时发送窗口位置并未改变,但发送窗口内靠后面有11个字节(灰色小方框表示)表示己发送但未收到确认。而发送窗口内靠前面的9 个字节( 42 ~ 50 )是允许发送但尚未发送的。】

再看一下B 的接收窗口。B 的接收窗口大小是20,在接收窗口外面,到30 号为止的数据是已经发送过确认,并且己经交付给主机了。因此在B 可以不再保留这些数据。接收窗口内的序号(31~50)足允许接收的。B 收到了序号为32 和33 的数据,这些数据没有按序到达,因为序号为31 的数据没有收到(也许丢失了,也许滞留在网络中的某处)。 请注意, B 只能对按序收到的数据中的最高序号给出确认,因此B 发送的确认报文段中的确认号仍然是31 (即期望收到的序号)。

现在假定B 收到了序号为31 的数据,并把序号为31~33的数据交付给主机,然后B删除这些数据。接着把接收窗口向前移动3个序号,同时给A 发送确认,其中窗口值仍为20,但确认号是34,这表明B 已经收到了到序号33 为止的数据。我们注意到,B还收到了序号为37, 38 和40 的数据,但这些都没有按序到达,只能先存在接收窗口。A收到B的确认后,就可以把发送窗口向前滑动3个序号,指针P2 不动。可以看出,现在A 的可用窗口增大了,可发送的序号范围是42~53。整个过程如下图:

A 在继续发送完序号42-53的数据后,指针P2向前移动和P3重合。发送窗口内的序号都已用完,但还没有再收到确认。由于A 的发送窗口己满,可用窗口己减小到0,因此必须停止发送。

上面已经讲到, TCP 的发送方在规定的时间内没有收到确认就要重传已发送的报文段。这种重传的概念是很简单的,但重传时间的选择却是TCP 最复杂的问题之一。

TCP采用了一种自适应算法 ,它记录一个报文段发出的时间,以及收到相应的确认的时间。这两个时间之差就是报文段的往返时间RTT,TCP 保留了RTT的一个加权平均往返时间RTTs (这又称为平滑的往返时间, S 表示Smoothed 。因为进行的是加权平均,因此得出的结果更加平滑)。每当第一次测量到RTT样本时, RTTs值就取为所测量到的RTT样本值。但以后每测量到一个新的RTT样本,就按下式重新计算一次RTTs:

新的RTTs = (1 - α)×(旧的RTTs) + α ×(新的RTT样本)

α 越大表示新的RTTs受新的RTT样本的影响越大。推荐的α 值为0.125,用这种方法得出的加权平均往返时间RTTs 就比测量出的RTT值更加平滑。

显然,超时计时器设置的超时重传时间RTO (RetransmissionTime-Out)应略大于上面得出的加权平均往返时间RTTs。RFC 2988 建议使用下式计算RTO:

RTO = RTTs + 4 × RTTd

RTTd是RTT 的偏差的加权平均值,它与RTTs和新的RTT样本之差有关。计算公式如下:

新的RTTd= (1- β)×(旧的RTTd) + β × |RTTs-新的RTT样本|

发现问题: 如图所示,发送出一个报文段。设定的重传时间到了,还没有收到确认。于是重
传报文段。经过了一段时间后,收到了确认报文段。现在的问题是:如何判定此确认报文段是对先发送的报文段的确认,还是对后来重传的报文段的确认?

若收到的确认是对重传报文段的确认,但却被源主机当成是对原来的报文段的确认,则这样计算出的RTTs 和超时重传时间RTO 就会偏大。若后面再发送的报文段又是经过重传后才收到确认报文段,则按此方法得出的超时重传时间RTO 就越来越长。

若收到的确认是对原来的报文段的确认,但被当成是对重传报文段的确认,则由此计算出的RTTs 和RTO 都会偏小。这就必然导致报文段过多地重传。这样就有可能使RTO 越来越短。

Kam 提出了一个算法:在计算加权平均RTTs 时,只要报文段重传了就不采用其往返时间样本。这样得出的加权平均RTTs 和RTO 就较准确。

新问题: 设想出现这样的情况:报文段的时延突然增大了很多。因此在原来得出的重传时间内,不会收到确认报文段。于是就重传报文段。但根据Kam 算法,不考虑重传的报文段的往返时间样本。这样,超时重传时间就无法更新。

解决方案: 对Kam 算法进行修正,方法是z报文段每重传一次,就把超时重传时间RTO 增大一些。典型的做法是取新的重传时间为2 倍的旧的重传时间。当不再发生报文段的重传时,才根据上面给出的公式计算超时重传时间。

流量控制(flow control)就是让发送方的发送速率不要太快,要让接收方来得及接收。

利用滑动窗口机制可以很方便地在TCP 连接上实现对发送方的流量控制。

接收方的主机B 进行了三次流量控制。第一次把窗口减小到rwnd =300,第二次又减到rwnd = 100 ,最后减到rwnd = 0 ,即不允许发送方再发送数据了。这种使发送方暂停发送的状态将持续到主机B 重新发出一个新的窗口值为止。我们还应注意到,B 向A 发送的三个报文段都设置了ACK=1,只有在ACK=1 时确认号字段才有意义。

发生死锁: 现在我们考虑一种情况。上图中, B 向A 发送了零窗口的报文段后不久, B 的接收缓存又有了一些存储空间。于是B 向A 发送了rwnd = 400 的报文段。然而这个报文段在传送过程中丢失了。A 一直等待收到B 发送的非零窗口的通知,而B 也一直等待A 发送的数据。如果没有其他措施,这种互相等待的死锁局面将一直延续下去。

解决方案: TCP 为每一个连接设有一个 持续计时器(persistence timer) 。只要TCP 连接的一方收到对方的零窗口通知,就启动持续计时器。若持续计时器设置的时间到期,就发送一个 零窗口探测报文段 (仅携带1 宇节的数据),而对方就在确认这个探测报文段时给出了现在的窗口值。

1 TCP连接时是三次握手,那么两次握手可行吗?

在《计算机网络》中是这样解释的:已失效的连接请求报文段”的产生在这样一种情况下:client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某个网络结点长时间的滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但server收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是client再次发出的一个新的连接请求。于是就向client发出确认报文段,同意建立连接。假设不采用“三次握手”,那么只要server发出确认,新的连接就建立了。由于现在client并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬server的确认,也不会向server发送ACK包。这样就会白白浪费资源。而经过三次握手,客户端和服务器都有应有答,这样可以确保TCP正确连接。

2 为什么TCP连接是三次,挥手确是四次?

在TCP连接中,服务器端的SYN和ACK向客户端发送是一次性发送的,而在断开连接的过程中,B端向A端发送的ACK和FIN是是分两次发送的。因为在B端接收到A端的FIN后,B端可能还有数据要传输,所以先发送ACK,等B端处理完自己的事情后就可以发送FIN断开连接了。

3 为什么在第四次挥手后会有2个MSL的延时?

MSL是Maximum Segment Lifetime,最大报文段生存时间,2个MSL是报文段发送和接收的最长时间。假定网络不可靠,那么第四次发送的ACK可能丢失,即B端无法收到这个ACK,如果B端收不到这个确认ACK,B端会定时向A端重复发送FIN,直到B端收到A的确认ACK。所以这个2MSL就是用来处理这个可能丢失的ACK的。

1 文件传送协议

文件传送协议FTP (File Transfer Protocol) [RFC 959]是因特网上使用得最广泛的文件传送协议,底层采用TCP协议。

盯P 使用客户服务器方式。一个FTP 服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。FTP的服务器进程由两大部分组成:一个主进程,负责接受新的请求:另外有若干个从属进程,负责处理单个请求。

在进行文件传输时,客户和服务器之间要建立两个并行的TCP 连接:“控制连接”(21端口)和“数据连接”(22端口)。控制连接在整个会话期间一直保持打开, FTP 客户所发出的传送请求,通过控制连接发送给服务器端的控制进程,但控制连接并不用来传送文件。实际用于传输文件的是“数据连接”。服务器端的控制进程在接收到FTP 客户发送来的文件传输请求后就创建“数据传送进程”和“数据连接”,用来连接客户端和服务器端的数据传送进程。

2 简单文件传送协议TFTP

TCP/IP 协议族中还有一个简单文件传送协议TFfP (Trivial File Transfer Protocol),它是一个很小且易于实现的文件传送协议,端口号69。

TFfP 也使用客户服务器方式,但它使用UDP 数据报,因此TFfP 需要有自己的差错改正措施。TFfP 只支持文件传输而不支持交耳。

3 TELNET

TELNET 是一个简单的远程终端协议,底层采用TCP协议。TELNET 也使用客户服务器方式。在本地系统运行TELNET 客户进程,而在远地主机则运行TELNET 服务器进程,占用端口23。

4 邮件传输协议

一个电子邮件系统应具如图所示的三个主要组成构件,这就是用户代理、邮件服务器,以及邮件发送协议(如SMTP )和邮件读取协议(如POP3), POP3 是邮局协议(Post Office Protocol)的版本3 。

SMTP 和POP3 (或IMAP )都是在TCP 连接的上面传送邮件,使用TCP 的目的是为了使邮件的传送成为可靠的。

‘拾’ 服务器端口是什么

服务器端口:随着计算机网络技术的发展,原来物理上的接口(如键盘、鼠标、网卡、显示卡等输入/输出接口)已不能满足网络通信的要求,TCP/IP协议作为网络通饥瞎信的标准协议就解决了这个通信难题。

TCP/IP协议集成到操作系统的内核中,这就相当于在操作系统中引入了一种新的输入/输出接口技术,因为在TCP/IP协议中引入了一种称之为"Socket(套接字)"应用程序接口。有了这样一种接口技术,一台计算机就可以通过软件的方式与任何一台具有Socket接口的计算机进行通信。端口在计算机编程上也就是"Socket接口"。



(10)计算机网络与应用协议与端口扩展阅读:

一台服务器为什么可以同时是Web服务器,也可以是FTP服务器,还可以是邮件服务器等,其中一个很重要的原因是各种服务采用不同的端口分别提供不同的服务,比如:通芹态常TCP/IP协议规定Web采用80号端口烂首空,FTP采用21号端口等,而邮件服务器是采用25号端口。这样,通过不同端口,计算机就可以与外界进行互不干扰的通信。