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TCP/IP协议详解

这部分简要介绍一下TCP/IP的内部结构,为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。TCP/IP协议组之所以流行,部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议(例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口)之上。确切地说,TCP/IP协议是一组包括TCP协议和IP协议,UDP(User Datagram Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol)协议和其他一些协议的协议组。

TCP/IP整体构架概述

TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为:

应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。

传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。

互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。

网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据。

TCP/IP中的协议

以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能,都是如何工作的:

1. IP

网际协议IP是TCP/IP的心脏,也是网络层中最重要的协议。

IP层接收由更低层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包,并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层;相反,IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包是不可靠的,因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址(源地址)和接收它的主机的地址(目的地址)。

高层的TCP和UDP服务在接收数据包时,通常假设包中的源地址是有效的。也可以这样说,IP地址形成了许多服务的认证基础,这些服务相信数据包是从一个有效的主机发送来的。IP确认包含一个选项,叫作IP source routing,可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径。对于一些TCP和UDP的服务来说,使用了该选项的IP包好象是从路径上的最后一个系统传递过来的,而不是来自于它的真实地点。这个选项是为了测试而存在的,说明了它可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接。那么,许多依靠IP源地址做确认的服务将产生问题并且会被非法入侵。

2. TCP

如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包,那么IP将把它们向‘上’传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路间的连接。TCP数据包中包括序号和确认,所以未按照顺序收到的包可以被排序,而损坏的包可以被重传。

TCP将它的信息送到更高层的应用程序,例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层,TCP层便将它们向下传送到IP层,设备驱动程序和物理介质,最后到接收方。

面向连接的服务(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机的信息。

3.UDP

UDP与TCP位于同一层,但对于数据包的顺序错误或重发。因此,UDP不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务,UDP主要用于那些面向查询---应答的服务,例如NFS。相对于FTP或Telnet,这些服务需要交换的信息量较小。使用UDP的服务包括NTP(网落时间协议)和DNS(DNS也使用TCP)。

欺骗UDP包比欺骗TCP包更容易,因为UDP没有建立初始化连接(也可以称为握手)(因为在两个系统间没有虚电路),也就是说,与UDP相关的服务面临着更大的危险。

4.ICMP

ICMP与IP位于同一层,它被用来传送IP的的控制信息。它主要是用来提供有关通向目的地址的路径信息。ICMP的‘Redirect’信息通知主机通向其他系统的更准确的路径,而‘Unreachable’信息则指出路径有问题。另外,如果路径不可用了,ICMP可以使TCP连接‘体面地’终止。PING是最常用的基于ICMP的服务。

5. TCP和UDP的端口结构

TCP和UDP服务通常有一个客户/服务器的关系,例如,一个Telnet服务进程开始在系统上处于空闲状态,等待着连接。用户使用Telnet客户程序与服务进程建立一个连接。客户程序向服务进程写入信息,服务进程读出信息并发出响应,客户程序读出响应并向用户报告。因而,这个连接是双工的,可以用来进行读写。

两个系统间的多重Telnet连接是如何相互确认并协调一致呢?TCP或UDP连接唯一地使用每个信息中的如下四项进行确认:

源IP地址 发送包的IP地址。

目的IP地址 接收包的IP地址。

源端口 源系统上的连接的端口。

目的端口 目的系统上的连接的端口。

端口是一个软件结构,被客户程序或服务进程用来发送和接收信息。一个端口对应一个16比特的数。服务进程通常使用一个固定的端口,例如,SMTP使用25、Xwindows使用6000。这些端口号是‘广为人知’的,因为在建立与特定的主机或服务的连接时,需要这些地址和目的地址进行通讯。

tcp/ip协议详解!!

TCP/IP协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议,又叫网络通讯协议,这个协议是Internet国际互联网络的基础。

TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议,传输控制协议(TCP)和网际协议(IP),但TCP/IP实际上是一组协议,它包括上百个各种功能的协议,如:远程登录、文件传输和电子邮件等,而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族,而不单单是TCP和IP。

TCP/IP是用于计算机通信的一组协议,我们通常称它为TCP/IP协议族。它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准,以它为基础组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络,正因为INTERNET的广泛使用,使得TCP/IP成了事实上的标准。

之所以说TCP/IP是一个协议族,是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、FTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议,这些协议一起称为TCP/IP协议。以下我们对协议族中一些常用协议英文名:

TCP(Transmission Control Protocol)传输控制协议

IP(Internet Protocol)网际协议

UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议

ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议

SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议

FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议

ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议

从协议分层模型方面来讲,TCP/IP由四个层次组成:网络接口层、网络层、传输层、应用层。

其中:

网络接口层

这是TCP/IP软件的最低层,负责接收IP数据报并通过网络发送之,或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。

网络层 负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面:

一、处理来自传输层的分组发送请求,收到请求后,将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往信宿机的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。

二、处理输入数据报:首先检查其合法性,然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机,则去掉报头,将剩下部分交给适当的传输协议;假如该数据报尚未到达信宿,则转发该数据报。

三、处理路径、流控、拥塞等问题。

传输层

提供应用程序间的通信。其功能包括:

一、格式化信息流;

二、提供可靠传输。为实现后者,传输层协议规定接收端必须发回确认,并且假如分组丢失,必须重新发送。

应用层

向用户提供一组常用的应用程序,比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。

现在我们来看一看,相对于OSI七层协议参考模型,TCP/IP协议是如何实现网络模型的。

OSI中的层 功能 TCP/IP协议族

应用层 文件传输,电子邮件,文件服务,虚拟终端 TFTP,HTTP,SNMP,FTP,SMTP,DNS,Telnet

表示层 数据格式化,代码转换,数据加密 没有协议

会话层 解除或建立与别的接点的联系 没有协议

传输层 提供端对端的接口 TCP,UDP

网络层 为数据包选择路由 IP,ICMP,RIP,OSPF,BGP,IGMP

数据链路层 传输有地址的帧以及错误检测功能 SLIP,CSLIP,PPP,ARP,RARP,MTU

物理层 以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 ISO2110,IEEE802。IEEE802.2

数据链路层包括了硬件接口和协议ARP,RARP,这两个协议主要是用来建立送到物理层上的信息和接收从物理层上传来的信息;

网络层中的协议主要有IP,ICMP,IGMP等,由于它包含了IP协议模块,所以它是所有基于TCP/IP协议网络的核心。在网络层中,IP模块完成大部分功能。ICMP和IGMP以及其他支持IP的协议帮助IP完成特定的任务,如传输差错控制信息以及主机/路由器之间的控制电文等。网络层掌管着网络中主机间的信息传输。

传输层上的主要协议是TCP和UDP。正如网络层控制着主机之间的数据传递,传输层控制着那些将要进入网络层的数据。两个协议就是它管理这些数据的两种方式:TCP是一个基于连接的协议(还记得我们在网络基础中讲到的关于面向连接的服务和面向无连接服务的概念吗?忘了的话,去看看);UDP则是面向无连接服务的管理方式的协议。

应用层位于协议栈的顶端,它的主�挝窬褪怯τ昧恕I厦娴男�榈比灰彩俏�苏庑┯τ枚�杓频模�咛逅道匆恍┏S玫男�楣δ苋缦拢?br /

Telnet:提供远程登录(终端仿真)服务,好像比较古老的BBS就是用的这个登陆。

FTP :提供应用级的文件传输服务,说的简单明了点就是远程文件访问等等服务;

SMTP:不用说拉,天天用到的电子邮件协议。

TFTP:提供小而简单的文件传输服务,实际上从某个角度上来说是对FTP的一种替换(在文件特别小并且仅有传输需求的时候)。

SNTP:简单网络管理协议。看名字就不用说什么含义了吧。

DNS:域名解析服务,也就是如何将域名映射城IP地址的协议。

HTTP:不知道各位对这个协议熟不熟悉啊?这是超文本传输协议,你之所以现在能看到网上的图片,动画,音频,等等,都是仰仗这个协议在起作用啊!

什么是TCP/IP协议,划为几层,各有什么功能?

TCP/IP协议族包含了很多功能各异的子协议。为此我们也利用上文所述的分层的方式来剖析它的结构。TCP/IP层次模型共分为四层:应用层、传输层、网络层、数据链路层。

TCP/IP网络协议

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网间网协议)是目前世界上应用最为广泛的协议,它的流行与Internet的迅猛发展密切相关—TCP/IP最初是为互联网的原型ARPANET所设计的,目的是提供一整套方便实用、能应用于多种网络上的协议,事实证明TCP/IP做到了这一点,它使网络互联变得容易起来,并且使越来越多的网络加入其中,成为Internet的事实标准。

* 应用层—应用层是所有用户所面向的应用程序的统称。ICP/IP协议族在这一层面有着很多协议来支持不同的应用,许多大家所熟悉的基于Internet的应用的实现就离不开这些协议。如我们进行万维网(WWW)访问用到了HTTP协议、文件传输用FTP协议、电子邮件发送用SMTP、域名的解析用DNS协议、 远程登录用Telnet协议等等,都是属于TCP/IP应用层的;就用户而言,看到的是由一个个软件所构筑的大多为图形化的操作界面,而实际后台运行的便是上述协议。

* 传输层—这一层的的功能主要是提供应用程序间的通信,TCP/IP协议族在这一层的协议有TCP和UDP。

* 网络层—是TCP/IP协议族中非常关键的一层,主要定义了IP地址格式,从而能够使得不同应用类型的数据在Internet上通畅地传输,IP协议就是一个网络层协议。

* 网络接口层—这是TCP/IP软件的最低层,负责接收IP数据包并通过网络发送之,或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。

1.TCP/UDP协议

TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输,它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。通俗说,它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道,然后再进行数据发送;而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。一般来说,TCP对应的是可靠性要求高的应用,而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。TCP支持的应用协议主要有:Telnet、FTP、SMTP等;UDP支持的应用层协议主要有:NFS(网络文件系统)、SNMP(简单网络管理协议)、DNS(主域名称系统)、TFTP(通用文件传输协议)等。

IP协议的定义、IP地址的分类及特点

什么是IP协议,IP地址如何表示,分为几类,各有什么特点?

为了便于寻址和层次化地构造网络,IP地址被分为A、B、C、D、E五类,商业应用中只用到A、B、C三类。

IP协议(Internet Protocol)又称互联网协议,是支持网间互连的数据报协议,它与TCP协议(传输控制协议)一起构成了TCP/IP协议族的核心。它提供网间连接的完善功能, 包括IP数据报规定互连网络范围内的IP地址格式。

Internet 上,为了实现连接到互联网上的结点之间的通信,必须为每个结点(入网的计算机)分配一个地址,并且应当保证这个地址是全网唯一的,这便是IP地址。

目前的IP地址(IPv4:IP第4版本)由32个二进制位表示,每8位二进制数为一个整数,中间由小数点间隔,如159.226.41.98,整个IP地址空间有4组8位二进制数,由表示主机所在的网络的地址(类似部队的编号)以及主机在该网络中的标识(如同士兵在该部队的编号)共同组成。

为了便于寻址和层次化的构造网络,IP地址被分为A、B、C、D、E五类,商业应用中只用到A、B、C三类。

* A类地址:A类地址的网络标识由第一组8位二进制数表示,网络中的主机标识占3组8位二进制数,A类地址的特点是网络标识的第一位二进制数取值必须为"0"。不难算出,A类地址允许有126个网段,每个网络大约允许有1670万台主机,通常分配给拥有大量主机的网络(如主干网)。

* B类地址:B类地址的网络标识由前两组8位二进制数表示,网络中的主机标识占两组8位二进制数,B类地址的特点是网络标识的前两位二进制数取值必须为"10"。B类地址允许有16384个网段,每个网络允许有65533台主机,适用于结点比较多的网络(如区域网)。

* C类地址:C类地址的网络标识由前3组8位二进制数表示,网络中主机标识占1组8位二进制数,C类地址的特点是网络标识的前3位二进制数取值必须为"110"。具有C类地址的网络允许有254台主机,适用于结点比较少的网络(如校园网)。

为了便于记忆,通常习惯采用4个十进制数来表示一个IP地址,十进制数之间采用句点"."予以分隔。这种IP地址的表示方法也被称为点分十进制法。如以这种方式表示,A类网络的IP地址范围为1.0.0.1-127.255.255.254;B类网络的IP地址范围为:128.1.0.1-191.255.255.254;C类网络的IP地址范围为:192.0.1.1-223.255.255.254。

由于网络地址紧张、主机地址相对过剩,采取子网掩码的方式来指定网段号。

TCP/IP协议与低层的数据链路层和物理层无关,这也是TCP/IP的重要特点。正因为如此 ,它能广泛地支持由低两层协议构成的物理网络结构。目前已使用TCP/IP连接成洲际网、全国网与跨地区网

tcp/ip协议详解都是具体的代码吗

概括的说TCP/IP协议是(传输控制协议/网间协议)TCP/IP 协议集确立了 Internet 的技术基础。全称Transmission Control Protocol/Internet Protocol。中译名为传输控制协议/因特网互联协议,又名网络通讯协议,是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础,由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。通俗而言:TCP负责发现传输的问题,一有问题就发出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台电脑规定一个地址。

诊断TCP IP协议网络故障时可能会使人灰心丧气,不过也充满了乐趣。传统的TCP IP协议网络故障我们已经大致了解,但其另一种方法结构化的方法很多人都不太清楚。下面,我们就来看看其故障诊断的方法。

通常,TCP IP协议网络故障的结构化诊断的方法由三个关键部分组成:

一、诊断故障措施

(1)验证有关客户端和服务器端的路由选择的连通性

要使用ping,pathping,tracert,或其它类似的工具,便于在网络层上验证端到端的TCP IP的连接性;采用数据包嗅探以监视传输层会话;使用nslookup,telnet和其它的工具来诊断包括域名解析问题、身份验证等应用层问题。

(2)验证有关客户端、服务器和网络架构硬件的物理媒体

检查电缆,确保网络适配器正确安装,并进一步查找、验证可以显示媒体断开状态的网络连接。

(3)验证有关客户端、服务器、网络架构硬件的TCP IP协议配置

在客户端上这意味着检查IP地址、子网掩码、默认网关、DNS设置等等。对于网络架构硬件而言,也就是指路由器上的路由表和Internet网关。

二、几个方面的因素

标志性信息:客户端机器上的出错消息,登录对话框等等。

期间:连续的、间断的,还是偶尔的,何时开始等。

出现问题的连接类型:物理层、网络层、传输层还是应用层?身份验证还是访问控制等等。

其间的网络:线缆(如果不是无线的话)、集线器、交换机、路由器、防火墙、代理服务器,以及客户端和服务器之间的其它网络架构。

范围:一个或多个有关的客户端/服务器端。

客户端:即出现问题的客户端

服务器端:客户无法访问的服务器、打印机或其它的网络资源(如互联网)等。

环境:可能会影响你的网络的外部情况,如电源的波动、建筑物的维护等等。

三、理解和方法

(2)问一些恰当的问题对故障诊断很关键

要学会何时按部就班,何时以跳跃性思维直奔主题是故障诊断艺术的本质所在,这还括充分使用你的左右脑

,即要有充分的想象和缜密的思维。

(3)踏踏实实地测试,并隔离问题

求TCP/IP堆栈详解~~~

堆栈是一种抽象数据结构,其操作机理是后进先出。当你把新条目推进堆栈时,已经在堆栈内的任何条目都会压到堆栈的深处。同样的,把一个条目从堆栈移出则会让堆栈内的其他条目都向堆栈的顶部移动。只有堆栈最顶端的条目能从堆栈中取出,条目离开堆栈的顺序和它们被推进堆栈的顺序一样。你不妨回想下自动售货机的装货和取货过程就明白了。

求TCP/IP 源代码 要求有中文注释~~~~~

lz说的应该不是协议,而是实现TCP/IP协议内容的具体代码,如C语言等;《用TCP/IP进行网际互联第二卷:设计、实现与内核》(第三版)【Internetworking

With

TCP/IP

Vol

II:Designed,Implementation,and

Internals

Third

Edition】上有C代码实现,但没有中文注释,只有英文注释,我想应该没有中文注释教材的吧,有也不好找的,反正我没见过,呵呵!

tcp/ip 源码剖析 怎么样

先认清你自己学习的出发点吧, 是应用层面方向还是内核协议栈

应用层面,我不是很了解

内核协议栈个人学习流程大概如下:

首先看TCP/IP卷2,理解2层(MAC地址), 3层(IP, 路由),4层(TCP,UDP,ICMP,IGMP)

这里主要理解的框架,先把网络协议层从下到上(或从上到下)理一遍

然后,建议你看深入理解Linux网络技术内幕 能看英文版最好

按照那本书的目录,找找网上的资料

稍微理解下sk_buff和net_device这两个结构

(不要想着去看懂, 要完全看懂这个结构,会花费比较多的时间,而且还要结合网络子系统中的各个应用)

然后,直接把整本书完整看一遍,不要刻意去扣细节,第1遍看这本书只是为了把网络子系统的内部框架建立起来

看完1遍,肯定有自己的见解了,然后,再根据自己需要的,去扣代码细节

代码方面,建议不要找最新的代码,我看这本书选的2.6.16的,最新代码的话,和这本书对应不上,不便于理解基础

深入理解Linux网络技术内幕 这本书,除了没有TCP/UDP的详细解说,至少我没发现比他还好的书

5条大神的评论

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    访客 2022-07-07 上午 08:34:14

    提供端对端的接口 TCP,UDP 网络层 为数据包选择路由 IP,ICMP,RIP,OSPF,BGP,IGMP 数据链路层 传输有地址

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    访客 2022-07-07 上午 08:18:29

    通道,然后再进行数据发送;而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。一般来说,TCP对应的是可靠性要求高的应用,而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。TCP支持的应用协议主要有:Telnet、FTP、SMTP等;UDP支持的应用层协议主要有:NFS(网络文件系统

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    访客 2022-07-07 下午 12:58:01

    些服务需要交换的信息量较小。使用UDP的服务包括NTP(网落时间协议)和DNS(DNS也使用TCP)。 欺骗UDP包比欺骗TCP包更容易,因为UDP没有建立初始化连接(也可以称为握手)(因为在两个系统间没有虚电路),也就是

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    访客 2022-07-07 下午 02:19:03

    文章目录:1、TCP/IP协议详解2、tcp/ip协议详解!!3、tcp/ip协议详解都是具体的代码吗4、求TCP/IP堆栈详解~~~5、求TCP/IP 源代码 要求有中文注释~~~~~6、tcp/ip 源码剖析 怎么样TCP/IP协议详解这部分简要介绍一下TCP/IP的内部结构,为

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    访客 2022-07-07 上午 08:57:46

    p协议详解都是具体的代码吗概括的说TCP/IP协议是(传输控制协议/网间协议)TCP/IP 协议集确立了 Internet 的技术基础。全称Transmission Control Protocol/Internet Protocol。中译名为传输控制协议/因

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