TCP IP协议

黄天天

（湖南农业大学信息科学技术学院，长沙410128）

摘  要：TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写），中文译名为传输控制协议/因特网互联协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础。简单的说，就是有网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的。TCP/IP是网络基础的基础，是网络的语言，要建立自己的局域网，有必要认真学习一下TCP/IP协议。本文即介绍了TCP/IP协议的基本概况和分层结构。

关键词：TCP/IP；概况；结构；计算机；

General situation and structure of TCP/IP protocol

HuangTiantian

(College of Information Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

Abstract: TCP protocol IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol ) the simplified，chinese translated name is a transmission control agreement with the agreement, and interconnected network of communication and internet protocols the agreement is the most basic agreement, internet international the internet. In short, with IP network layer of the agreement and the transport layer of the TCP protocol. TCP/IP is the basic of network basic and the language of network. If we want to set up own local area network, we have to learn the TCP/IP protocol seriously. This article introduces the basic knowledge and the layering structure of the TCP/IP protocol.

Key words: TCP/IP；general situation；structure；computer；

1TCP/IP协议的概况

1.1 TCP/IP协议的简介

TCP/IP的历史要追溯到20世纪70年代中期，当时ARPA（Advanced Research Project Agency ,即DARPA——Defense Advanced Research Project Agency 的前身）为了实现异种网之间的互连（interconnection）与互通（intercommunication）,大力资助网间网技术的研究和技术以及Internet 已经为广大计算机工作者，计算机厂商和计算机用户所接受。对TCP/IP协议来说，TCP提供传输服务，IP提供网络层服务[1]。

TCP，就是传输控制协议（Transfer Control Protocol，TCP），属于传输层协议。而IP，就是互联网协议（Internet Protocol，IP，通常也叫“网际协议”），属于网络层协议。这两个协议是TCP/IP协议组中两个最基础的协议。其实，TCP/IP洗衣栈也被叫做“互联网协议组”。这个协议组包含许多协议，而不只是TCP和IP两个。只是因为这两个协议占其中的主要地位，所以习惯上常常将互联网协议组叫做TCP/IP协议栈。因此，TCP/IP协议栈不仅仅包含TCP和IP两个协议[2]。

1.2  TCP/IP协议的主要特点

（1） 开放的协议标准，可以免费使用，并且于特定的计算机硬件与操作系统；

（2） 于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适用于互联网中；

（3） 统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有惟一的地址；

（4） 标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。

1.3  TCP/IP模型的主要缺点

首先，该模型没有分清楚地区分哪些是规范、哪些是实现；其次，TCP/IP模型的主机——网络层定义了网络层与数据链路层的接口，并不是常规意义上的一层，接口和层的区别是非常重要的，TCP/IP模型没有将它们区分开来。

2TCP/IP协议的结构

TCP/IP协议是多种规范的、标准联网协议的总和。这些协议是按照特定的层次结构组合起来的，称为TCP/IP协议栈，TCP/IP协议栈的结构分为5层。

2.1  应用层

应用层协议是特定的应用程序使用的协议。应用层的目的就是高速后面的协议“我要干什么”，常见的应用层协议包括以下几种。

SNMP:简单网络管理协议，支持网络管理员收集有关网络的信息。

SMTP:简单邮件传输协议，支持客户机将电子邮件发送到邮件服务器上。

FTP:文件传输协议，在不同类型的计算机之间传送文件。

HTTP:超文本传输协议。  

传输层            打成数据报

网络层            如何到达

链路层           转换成比特流

物理层           转换为电气信号

运输线路

图1   TCP/IP协议栈

Table 1  TCP/IP protocol

2.2  传输层

传输层在理解了应用层的请求后，将用户数据封装成数据包。封装后的数据包才能被后面的协议理解。有两种封装数据包的协议：TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据包协议）。

TCP协议把数据分成数据包，用TCP头信息进行封装和控制，提供数据包到达目的地需要的信息。报头中最重要的是源主机和母的主机的端口号。

UDP是一种不可靠的、非连接的协议。

任何应用层的数据要么采用UDP，要么采用TCP协议进行封装。常见的面向连接的应用,比如（Web访问，要求在访问过程中客户机一直连接Web服务器）采用TCP协议，而面向非连接的应用（比如收发电子邮件，只要求在发送阶段客户机和服务器连接）则采用UDP协议。

2.3网络层

网络层包括IP（互联网协议）、ICMP协议（互联网控制报文协议）和IGMP（Internet组管理协议）协议。

IP协议用于在网络上将数据从一个节点传递给另外一个节点。经过IP协议封装的数据称为数据包，也叫数据报。IP协议不包括错误检测和错误恢复，因此IP协议时不可靠的协议。ICMP协议时网络层的组成部分，用来传递差错信息和其他需要注意的信息。IGMP协议主要用于将UDP协议的数据包多播到多个主机。

2.4链路层

链路层负责和物理最低端的物理层通信，检查和更正物理层可能发生的错误，负责将物理层传送的数据进行封装，封装后的数据包称为帧。常见的链路层协议为ARP（地址解析协议）和RARP（反向地址解析协议）。ARP协议完成将IP地址转换为网卡唯一的MAC地址。RARP协议完成将MAC地址转换为IP地址。

2.5物理层

物理层协议的主要功能是完成将这些0和1代表的比特数据转换为物理数字线路上的电平信号。比如高电压代表1，低电压代表0，这样就转换了电气信号，这些电气信号最后就能够在物理线路上进行传送了[3]。

3结论

通过对TCP/IP协议的分析，使我们对TCP/IP协议有了大致的了解，并且熟悉了他的结构。正是有了TCP/IP协议，才有了今天因特网的巨大发展和我们便捷的网络生活。TCP/IP协议作为网络层中最基本也是最重要的协议，随着现代科技的进步与法杖，该协议也会逐渐走向完善。

参考文献

[1] 李洋，汪虎松，等．Red Hat Linux 9 系统与网络管理教程[M]．北京：电子工业出版社，2006：154．

[2] 马争鸣，张成言，邓娜，李莹，曾长江，陈佳义，等．TCP/IP原理与应用[M]．北京：冶金工业出版社，2006：11．

[3] 赵松涛．网络服务器配置与管理[M]．北京：人民邮电出版社，2006：13-15．