課程(名稱.編號)簡索

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     《TCP/IP協議原理》採用理論與實踐相結合的方法，將複雜、深奧的TCP/IP知識與我們已經使用的系統（如Windows等）和工具結合起來，讓讀者能夠以直觀的方式探索TCP/IP的精髓。

TCP/IP作為現代網絡運行的基礎協議，學習、理解和深入掌握TCP/IP原理，可以提高我們的網絡應用程序開發能力，夯實網絡管理的基礎，提高網絡安全意識，增強網絡分析能力，是研究和應用現代網絡必不可少的知識，也是從事網絡設計與應用工作的基石。

Intemet採用TCP/IP協議。TCP/IP是一種網際互聯通信協議，它包括兩個核心協議TCP和IP。TCP稱為傳輸控制協議，IP稱為互聯網絡協議。

TCP/IP模型有四層(應用層、傳輸層、網際層、網絡接口層)，每層分別具有不同的協議和功能，TCP/IP協議族是一組在不同層上的多個協議的組合。各層在實現自身的功能時，使用它的直接下層提供的服務，同時也為它的直接上層提供服務。

　　每個應用層協議都是為了解決某一類應用問題而定義的，各種應用進程就是通過不同的應用層協議來使用網絡所提供的服務。應用進程代表實現不同應用層協議功能的進程。例如，實現文件傳輸協議的FTP應用進程可以為用戶提供計算機之間的文件傳輸服務，實現超文本傳輸協議的HTTP應用進程可以為用戶提供瀏覽Web網頁的功能等。

　　TCP和UDP是兩個傳輸層協議。一般地，應用進程可以選擇使用TCP或者UDP協議。如果應用層協議要求傳輸層提供可靠的服務，則應該選擇TCP協議；否則，如果應用層協議要求較高的數據傳輸速率，但是可以容忍一定的數據丟失，則可以選擇UDP協議。TCP協議的數據單元稱為TCP報文段或簡稱TCP段(TCPsegment)，UDP協議的數據單元稱為UDP數據報(UDPdatagram)。

　　IP協議是網際層上的一個主要協議。TCP和UDP協議都可以直接使用IP協議所提供的服務。IP協議的數據傳送單位稱為IP數據報或IP分組。TCP報文段或UDP數據報都可以封裝在IP數據報中，以便在互聯網上傳輸。除IP協議外，網際層還有其他協議，例如ICMP協議用於報告差錯和其他重要信息；IGMP是多播組管理協議，是一個與多播有關的協議；ARP(地址解析協議)和RARP(逆向地址解析協議)用於提供ⅡP地址與物理地址的映射功能。IP數據報可以在不同的物理網絡上進行傳送。通過以太網傳送的數據單元稱為以太網幀，或簡稱為幀(frame)。


在發送方(也稱為源主機)，當應用程序使用TCP或UDP傳送用戶數據時，將用戶數據送人TCP/IP協議棧，然後自上而下地逐個通過每一層，直到被當做一串比特流送入網絡。其中每一層對收到的數據都需要增加一些首部信息，有時還需要增加尾部信息。這些操作過程稱為封裝，

　　TCP、UDP、ICMP和IGMP等協議都要使用IP數據報傳送數據，所以必須在IP數據報的首部加入某種標識，以說明是哪個協議的數據封裝到了IP數據報中。IP數據報首部定義的一個8位的「協議」宇段就是為此目的而設置的。協議宇段的值為1表示ICMP，為2表示IGMP，為6表示TCP，為17表示UDP。

　　類似地，許多應用進程使用TCP或UDP傳送數據，則需要在TCP段或UDP數據報首部定義一個應用程序標識符。TCP和UDP都使用一個16位的端口號來標識不同的應用程序，TCP和UDP把「源端口號」和「目的端口號」分別存人TCP段首部和UDP數據報首部。

網絡接口分別發送和接收IP、ARP、RARP的數據，同理，也必須在以太網(假定物理網絡是一個以太網)的首部加入一個字段，用來說明是哪個協議的數據。為此，以太網幀首部定義了一個16位的「類型」字段。當接收方(也稱目的主機)收到一個以太網幀時，數據就開始在協議棧中自下而上傳送。各層協議利用報文首部所攜帶的協議控制信息做相應的處理，然後去掉各層協議數據單元的首部，將封裝的數據交給上層協議。每層協議都要檢查協議首部中的協議標識，以確定讓哪一個協議接收數據，這個過程稱為拆封。下圖說明了以太網數據幀的拆封過程。

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