TCP/IP分层
1.1.2 TCP/IP四层模型和OSI七层模型表1-1是 TCP/IP四层模型和OSI七层模型对应表。我们把OSI七层网络模型和Linux TCP/IP四层概念模型对应&＃xff0c;然后将各种网络协议归类。 表1-1 TCP/IP四层模型和OSI七层模型对应表 | OSI七层网络模型 | Linux TCP/IP四层概念模型 | 对应网络协议 | | 应用层&＃xff08;Application&＃xff09; | 应用层 | TFTP, FTP, NFS, WAIS | | 表示层&＃xff08;Presentation&＃xff09; | Telnet, Rlogin, SNMP, Gopher | | 会话层&＃xff08;Session&＃xff09; | SMTP, DNS | | 传输层&＃xff08;Transport&＃xff09; | 传输层 | TCP, UDP | | 网络层&＃xff08;Network&＃xff09; | 网际层 | IP, ICMP, ARP, RARP, AKP, UUCP | | 数据链路层&＃xff08;Data Link&＃xff09; | 网络接口 | FDDI, Ethernet, Arpanet, PDN, SLIP, PPP | | 物理层&＃xff08;Physical&＃xff09; | IEEE 802.1A, IEEE 802.2到IEEE 802.11 |
1&＃xff0e;网络接口
网络接口把数据链路层和物理层放在一起&＃xff0c;对应TCP/IP概念模型的网络接口。对应的网络协议主要是&＃xff1a;Ethernet、FDDI和能传输IP数据包的任何协议。 2&＃xff0e;网际层
网 络层对应Linux TCP/IP概念模型的网际层&＃xff0c;网络层协议管理离散的计算机间的数据传输&＃xff0c;如IP协议为用户和远程计算机提供了信息包的传输方法&＃xff0c;确保信息包能正确地到达 目的机器。这一过程中&＃xff0c;IP和其他网络层的协议共同用于数据传输&＃xff0c;如果没有使用一些监视系统进程的工具&＃xff0c;用户是看不到在系统里的IP的。网络嗅探器 Sniffers是能看到这些过程的一个装置&＃xff08;它可以是软件&＃xff0c;也可以是硬件&＃xff09;&＃xff0c;它能读取通过网络发送的每一个包&＃xff0c;即能读取发生在网络层协议的任何活动&＃xff0c;因 此网络嗅探器Sniffers会对安全造成威胁。重要的网络层协议包括ARP&＃xff08;地址解析协议&＃xff09;、ICMP&＃xff08;Internet控制消息协议&＃xff09;和IP协议&＃xff08;网 际协议&＃xff09;等。 3&＃xff0e;传输层传输层对应Linux TCP/IP概念模型的传输层。传输层提供应用程序间的通信。其功能包括&＃xff1a;格式化信息流&＃xff1b;提供可靠传输。为实现后者&＃xff0c;传输层协议规定接收端必须发回确认信 息&＃xff0c;如果分组丢失&＃xff0c;必须重新发送。传输层包括TCP&＃xff08;Transmission Control Protocol&＃xff0c;传输控制协议&＃xff09;和UDP&＃xff08;User Datagram Protocol&＃xff0c;用户数据报协议&＃xff09;&＃xff0c;它们是传输层中最主要的协议。TCP建立在IP之上&＃xff0c;定义了网络上程序到程序的数据传输格式和规则&＃xff0c;提供了IP数据 包的传输确认、丢失数据包的重新请求、将收到的数据包按照它们的发送次序重新装配的机制。TCP 协议是面向连接的协议&＃xff0c;类似于打电话&＃xff0c;在开始传输数据之前&＃xff0c;必须先建立明确的连接。UDP也建立在IP之上&＃xff0c;但它是一种无连接协议&＃xff0c;两台计算机之间的传输 类似于传递邮件&＃xff1a;消息从一台计算机发送到另一台计算机&＃xff0c;两者之间没有明确的连接。UDP不保证数据的传输&＃xff0c;也不提供重新排列次序或重新请求的功能&＃xff0c;所以说 它是不可靠的。虽然UDP的不可靠性限制了它的应用场合&＃xff0c;但它比TCP具有更好的传输效率。 4&＃xff0e;应用层应 用层、表示层和会话层对应Linux TCP/IP概念模型中的应用层。应用层位于协议栈的顶端&＃xff0c;它的主要任务是应用。一般是可见的&＃xff0c;如利用FTP&＃xff08;文件传输协议&＃xff09;传输一个文件&＃xff0c;请求一个和目 标计算机的连接&＃xff0c;在传输文件的过程中&＃xff0c;用户和远程计算机交换的一部分是能看到的。常见的应用层协议有&＃xff1a;HTTP&＃xff0c;FTP&＃xff0c;Telnet&＃xff0c;SMTP和 Gopher等。应用层是Linux网络设定最关键的一层。Linux服务器的配置文档主要针对应用层中的协议。TCP/IP模型各个层次的功能和协议如 表1-2所示。 表1-2 TCP/IP模型各个层次的功能和协议 | 层次名称 | 功 能 | 协 议 | | 网络接口 &＃xff08;Host-to-Net Layer&＃xff09; | 负责实际数据的传输&＃xff0c;对应OSI参考模型的下两层 | HDLC&＃xff08;高级链路控制协议&＃xff09; PPP&＃xff08;点对点协议&＃xff09; SLIP&＃xff08;串行线路接口协议&＃xff09; | | 网际层 &＃xff08;Inter-network Layer&＃xff09; | 负责网络间的寻址 数据传输&＃xff0c;对应OSI参考模型的第三层 | IP&＃xff08;网际协议&＃xff09; ICMP&＃xff08;网际控制消息协议&＃xff09; ARP&＃xff08;地址解析协议&＃xff09; RARP&＃xff08;反向地址解析协议&＃xff09; | | 传输层 &＃xff08;Transport Layer&＃xff09; | 负责提供可靠的传输服务&＃xff0c;对应OSI参考模型的第四层 | TCP&＃xff08;控制传输协议&＃xff09; UDP&＃xff08;用户数据报协议&＃xff09; | | 应用层 &＃xff08;Application Layer&＃xff09; | 负责实现一切与应用程序相关的功能&＃xff0c;对应OSI参考模型的上三层 | FTP&＃xff08;文件传输协议&＃xff09; HTTP&＃xff08;超文本传输协议&＃xff09; DNS&＃xff08;域名服务器协议&＃xff09; SMTP&＃xff08;简单邮件传输协议&＃xff09; NFS&＃xff08;网络文件系统协议&＃xff09; |
说明&＃xff1a; TCP/IP与OSI最大的不同在于OSI是一个理论上的网络通信模型&＃xff0c;而TCP/IP则是实际运行的网络协议。 |
IP地址及其分类
在Internet上连接的所有计算机&＃xff0c;从大型机到微型计算机都是以独立的身份出现&＃xff0c;我们称它为主机。为了实现各主机间的通信&＃xff0c;每台主机都必须有一个唯一的网络地址。就好像每一个住宅都有唯一的门牌一样&＃xff0c;才不至于在传输资料时出现混乱。
Internet的网络地址是指连入Internet网络的计算机的地址编号。所以&＃xff0c;在Internet网络中&＃xff0c;网络地址唯一地标识一台计算机。
我们都已经知道&＃xff0c;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&＃xff0c;靠的就是能唯一标识该计算机的网络地址&＃xff0c;这个地址就叫做IP&＃xff08;Internet Protocol的简写&＃xff09;地址&＃xff0c;即用Internet协议语言表示的地址。
目前&＃xff0c;在Internet里&＃xff0c;IP地址是一个32位的二进制地址&＃xff0c;为了便于记忆&＃xff0c;将它们分为4组&＃xff0c;每组8位&＃xff0c;由小数点分开&＃xff0c;用四个字节来表示&＃xff0c;而且&＃xff0c;用点分开的每个字节的数值范围是0~255&＃xff0c;如202.116.0.1&＃xff0c;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&＃xff0c;而要识别其它网络或其中的计算机&＃xff0c;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&＃xff0c;B&＃xff0c;C三类&＃xff0c;默认的网络屏蔽是根据IP地址中的第一个字段确定的。
1. A类地址
A类地址的表示范围为&＃xff1a;10.0.0.0~126.255.255.255&＃xff0c;默认网络屏蔽为&＃xff1a;255.0.0.0&＃xff1b;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&＃xff0c;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&＃xff08;直接个人用户&＃xff09;而局域网络个数较少的大型网络。例如IBM公司的网络。
2. B类地址
B类地址的表示范围为&＃xff1a;128.0.0.0~191.255.255.255&＃xff0c;默认网络屏蔽为&＃xff1a;255.255.0.0&＃xff1b;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&＃xff0c;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&＃xff1a;192.0.0.0~223.255.255.255&＃xff0c;默认网络屏蔽为&＃xff1a;255.255.255.0&＃xff1b;C类地址分配给小型网络&＃xff0c;如一般的局域网&＃xff0c;它可连接的主机数量是最少的&＃xff0c;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&＃xff0c;最后一组数字作为网络上的主机地址。
RFC 1918留出了3块IP地址空间&＃xff08;1个A类地址段&＃xff0c;16个B类地址段&＃xff0c;256个C类地址段&＃xff09;作为私有的内部使用的地址。在这个范围内的IP地址不能被路由到Internet骨干网上&＃xff1b;Internet路由器将丢弃该私有地址。
IP地址类别 RFC 1918内部地址范围
A类 10.0.0.0到10.255.255.255
B类 172.16.0.0到172.31.255.255
C类 192.168.0.0到192.168.255.255
使用私有地址将网络连至Internet&＃xff0c;需要将私有地址转换为公有地址。这个转换过程称为网络地址转换&＃xff08;Network Address Translation&＃xff0c;NAT&＃xff09;&＃xff0c;通常使用路由器来执行NAT转换。
实际上&＃xff0c;还存在着D类地址和E类地址。但这两类地址用途比较特殊&＃xff0c;在这里只是简单介绍一下&＃xff1a;D类地址称为广播地址&＃xff0c;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&＃xff0c;不论其IP地址属于哪类都与网络中的其它计算机处于平等地位&＃xff0c;因为只有IP地址才是区别计算机的唯一标识。所以&＃xff0c;以上IP地址的分类只适用于网络分类。
在Internet中&＃xff0c;一台计算机可以有一个或多个IP地址&＃xff0c;就像一个人可以有多个通信地址一样&＃xff0c;但两台或多台计算机却不能共享一个IP地址。如果有两台计算机的IP地址相同&＃xff0c;则会引起异常现象&＃xff0c;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&＃xff1a;
1. 广播地址 目的端为给定网络上的所有主机&＃xff0c;一般主机段为全0
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
京公网安备 11010802041100号