TCP/IP协议原理

　　各种L2数据网具有不同的通信协议与帧结构，其网络节点设备可以是各种类型的数据交换机（X.25、FR、Ethernet和ATM等分组交换机）；而L3数据网（IP网或internet）具有统一的TCP/IP通信协议和分组结构，全网采用统一格式的IP地址，节点设备统一采用面向无连接的路由器。为便于理解，我们可以将L3数据网简单地理解为构建在L2数据网平台上的一个路由器网。
　　
　　1 internet概述
　　internet是一个由众多网络互联而成的世界范围内的计算机网络。从通信的角度来看，internet是一个以TCP/IP统一的标准，将世界范围内多个国家的部门和机构的两层计算机子网联接而成的三层数据网。从资源角度来看，internet是一个集各领域、各学科、各种应用等各种资源为一体的资源数据网。
　　
　　internet具有以下特点：
　　
　　（1） TCP/IP是internet的基础与核心，依靠TCP/IP协议实现了网络的互联；
　　
　　（2） 用户使用internet时无需了解网络底层（物理层和链路层）的结构，十分方便；
　　
　　（3） 随着internet主干线路与接入带宽的不断拓展，internet最终将取代现有的电话网、数据网和有线电视网，成为三网合一的综合多媒体业务网；
　　
　　（4） 世界上没有对internet上通信进行统一管理的机构，internet上的许多服务和功能都是由用户开发、经营和管理的，因此从经营角度看internet是一个用户的网络。
　　
　　2 TCP/IP 协议
　　internet实现互联的关键是TCP/IP协议。在internet内部，计算机之间互相发送信息包进行通信，TCP/IP协议对这种信息包的传输方式作了具体的规定。
　　
　　2．1 IP协议（因特网协议）
　　
　　2.1.1 IP协议概述
　　
　　IP协议定义在OSI-RM第三层———网络层，是internet最重要的协议。在IP协议中规定了在internet上进行通信时应遵守的规则，例如IP数据包的组成、路由器如何将IP数据包送到目的主机等。
　　
　　各种物理网络在链路层（二层）所传输的基本单元为帧（MAC帧），其帧格式随物理网络而异，各物理网络的物理地址（MAC地址）也随物理网络而异。IP协议的作用就是向传输层（TCP层）提供统一的IP包，即将各种不同类型的MAC帧转换为统一的IP包，并将MAC帧的物理地址变换为全网统一的逻辑地址（IP地址）。这样，这些不同物理网络MAC帧的差异对上层而言就不复存在了。正因为这一转换，才实现了不同类型物理网络的互联。
　　
　　IP协议面向无连接，IP网中的节点路由器根据每个IP包的包头IP地址进行寻址，这样同一个主机发出的属于同一报文的IP包可能会经过不同的路径到达目的主机。
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