四、IP協議

　　1、Internet體系結構

　　一個TCP/IP互聯網提供了三組服務。最底層提供無連接的傳送服務為其他層的服務提供了基礎。第二層一個可靠的傳送服務為應用層提供了一個高層平臺。最高層是應用層服務。

　　2、IP協議: 這種不可靠的、無連接的傳送機制稱為internet協議。

　　3、IP協議三個定義:

　　(1)IP定義了在TCP/IP互聯網上數據傳送的基本單元和數據格式。

　　(2)IP軟件完成路由選擇功能，選擇數據傳送的路徑。

　　(3)IP包含了一組不可靠分組傳送的規則，指明了分組處理、差錯信息發生以及分組德育的規則。

　　4、IP數據報:聯網的基本傳送單元是IP數據報，包括數據報頭和數據區部分。

　　5、IP數據報封裝:物理網絡將包括數據報報頭的整個數據報作為數據封裝在一個幀中。

　　6、MTU網絡最大傳送單元:不同類型的物理網對一個物理幀可傳送的數據量規定不同的上界。

　　7、IP數據報的重組:一是在通過一個網絡重組;二是到達目的主機后重組。后者較好，它允許對每個數據報段獨立地進行路由選擇，且不要求路由器對分段存儲或重組。

　　8、生存時間:IP數據報格式中設有一個生存時間字段，用來設置該數據報在聯網中允許存在的時間，以秒為單位。如果其值為0，就把它從互聯網上刪除，并向源站點發回一個出錯消息。

　　9、IP數據報選項:

　　IP數據報選項字段主要是用于網絡測試或調試。包括:記錄路由選項、源路由選項、時間戳選項等。

　　路由和時間戳選項提供了一種監視或控制互聯網路由器路由數據報的方法。

　　五、用戶數據報協議UDP

　　1、UDP協議功能

　　為了在給定的主機上能識別多個目的地址，同時允許多個應用程序在同一臺主機上工作并能獨立地進行數據報的發送和接收，設計用戶數據報協議UDP。

　　使用UDP協議包括:TFTP、SNMP、NFS、DNS

　　UDP使用底層的互聯網協議來傳送報文，同IP一樣提供不可靠的無連接數據報傳輸服務。它不提供報文到達確認、排序、及流量控制等功能。

　　2、UDP的報報文格式

　　每個UDP報文分UDP報頭和UDP數據區兩部分。報頭由四個16位長(8字節)字段組成，分別說明該報文的源端口、目的端口、報文長度以及校驗和。

　　3、UDP協議的分層與封裝

　　在TCP/IP協議層次模型中，UDP位于IP層之上。應用程序訪問UDP層然后使用IP層傳送數據報。IP層的報頭指明了源主機和目的主機地址，而UDP層的報頭指明了主機上的源端口和目的端口。

　　4、UDP的復用、分解與端口

　　UDP軟件應用程序之間的復用與分解都要通過端口機制來實現。每個應用程序在發送數據報之前必須與操作系統協商以獲得協議端口和相應的端口號。

　　UDP分解操作:從IP層接收了數據報之后，根據UDP的目的端口號進行分解操作。

　　UDP端口號指定有兩種方式:由管理機構指定的為著名端口和動態綁定的方式。

　　六、可靠的數據流傳輸TCP

　　1、TCP/IP的可靠傳輸服務五個特征:面向數據流、虛電路連接、有緩沖的傳輸、無結構的數據流、全雙工的連接。

　　2、TCP采用了具有重傳功能的肯定確認技術作為可靠數據流傳輸服務的基礎。

　　3、為了提高數據流傳輸過程的效率，在上述基礎上引入滑動窗口協議，它允許發送方在等待一個確認之前可以發送多個分組。滑動窗口協議規定只需重傳未被確認的分組，且未被確認的分組數最多為窗口的大小。

　　4、TCP功能

　　TCP定義了兩臺計算機之間進行可靠的傳輸而交換的數據和確認信息的格式，以及計算機為了確保數據的正確到達而采取的措施。

　　5、TCP連接使用是一個虛電路連接，連接使用一對端點來標識，端點定義為一對整數(host,port)其中host是主機的IP地址，port是該主機上TCP端口號。

　　6、TCP使用專門的滑動窗口協議機制來解決傳輸效率和流量控制這兩個問題，TCP采用的滑動窗口機制解決了端到端的流量控制，但并未解決整個網絡的擁塞控制。

　　7、TCP允許隨時改變窗口小，通過通告值來說明接收方還能再接收多少數據，通告值增加，發送方擴大發送滑動窗口;通告值減小，發送方縮小發送窗口。

　　8、TCP的報文格式

　　報文分為兩部分:報頭和數據，報頭攜帶了所需要的標識和控制信息。

　　確認號字段指示本機希望接收下一個字節組的序號;

　　順序號字段的值是該報文段流向上的數據流的位置，即發送序號;

　　確認號指的是與該報文段流向相反方向的數據流。

　　9、TCP使用6位長的碼位來指示報文段的應用目的和內容

　　URG緊急指針字段可用;ACK確認字段可用;PSH請求急近操作;RST連接復位;SYN同步序號;FIN發送方字節流結束。

　　10、TCP的三次握手

　　為了建立一個TCP連接，兩個系統需要同步其初始TCP序號ISN。序號用于跟蹤通信順序并確保多個包傳輸時沒有丟失。初始序號是TCP連接建立時的起始編號。

　　同步是通過交換攜帶有ISN和1位稱為SYN的控制位的數據包來實現的。

　　握手可由一方發起也可以雙方發起，建立就可以實現雙向對等地數據流動，沒有主從關系。