计算机网络
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末
报
告
班级：电科1012班
学号：        1020108229      姓名：于芬
指导老师：许洪华
简论TCP/IP
摘要
TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，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，我们通常称它为TCP/IP协议族，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层对的TCP协议组成。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。
TCP/IP定义了电子设备如何进入因特网，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，所以TCP/IP协议层次清晰、功能强大、性能稳定。TCP/IP协议是网络研究工作者智慧的结晶，很多非常优秀的思想方法在该协议中得到了非常完美的体现。各种新型应用的技术需求推动着TCP/IP协议的不断发展和进步。TCP/IP的实时性和可靠性更是现代网络传输的核心，未来的TCP/IP协议的发展会朝着更加快速、更加可靠、更加标准的方向发展。
关键词：TCP/IP协议；可靠性；实时性；基本技术；应用发展
简述TCP/IP架构和协议族
1.1、 TCP/IP概述
因特网是当今世界上最大的信息网络，自80年代以来，它的应用已从军事、科研与学术领域进入商业、
传播和娱乐等领域，并于90年代成为发展最快的传播媒介。信息传输和网络互连是根据协议进行的，而因特网使用的就是TCP/IP协议。TCP/IP协议是因特网最基本的协议，是因特网的基础。TCP/IP的全称是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中文译为传输控制协议/因特网互联协议。1969年，因特网的前身阿帕网（aprtnet），诞生之初仅连接了4台计算机，供科学家们进行计算机联网实验用。到70年代，aprtnet 已经有了好几十个计算机网络，但是每个网络只能在网络内部的计算机之间互联通信，不同计算机网络之间仍然不能互通。卡恩于1973 年提出开放的网络结构的思想。所谓开放的网络结构，指的是任何类型的网络都可以通过“网络互联结构”与其他网络连接，这是因特网的核心技术思想。为了适应开放的网络结构环境的需要，瑟夫与卡恩共同开发了TCP/IP协议，并于1974年正式提出。TCP／IP 是实不同网络互联的标准，成功地解决了不同硬件平台、不同网络产品和不同操作系统之间的兼容性问题。TCP/IP协议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，它是因特网事实上的国际标准。协议采用了4层的层级结构，层次由低到高依次为：网络接口层、网络层、传输层、应用层。每一层都调用它的下层所提供的服务来完成自己的
1.2、TCP/IP架构及协议族tcp ip协议层次
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。
TCP/IP由四个层次组成：数据链路层、网络层、传输层、应用层。
(1)数据链路层
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。
(2)网络层
负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面:
a、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。
b、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。
c 、处理路径、流控、拥塞等问题。
(3)传输层
提供应用程序间的通信。其功能包括：
a 、格式化信息流；
b 、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。
(4)应用层
向用户提供一组常用的应用程序，比如、
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。
郑州轻工业学院计算机与通信工程学院1.3郑州轻工业学院计算机与通信TCP/IP 协议族分层
HTTP HTTP SMTP SMTP DNS DNS RTP
RTP TCP UDP
硬件接口网络层链路层
运输层应用层………以太网
FR ATM IGMP
ARP PARP ICMP 令牌网物理介质/0层
电缆FDDI 双绞线双绞线微波无线卫星
TCP/IP 的数据传输
2.1、数据传输的可靠性
我们知道因特网的网络层服务是不可靠的，即通过IP 传输的数据可能出现差错、丢失、乱序或重复。TCP 在IP 的不可靠的尽最大努力服务的基础上实现了一种可靠数据传输服务，保证数据无差错、无丢失、按序和无重复的交付。
TCP协议先对数据编号与确认，TCP把应用层交下来的长报文看成一个个字节组成的数据流，并使每一个字节对应一个序号。在连接建立时，双方TCP各自确定初始序号。当TCP发送一报文段时，它同时在自己的重传队列中存放这段报文的副本，若收到确认，则删除此副本，若在规定的时间内没有收到确认，则会重传这个报文段的副本。
接收方若收到有差错的报文段就丢弃（不发送否认信息），若收到重复的报文段，也要丢弃，但要发回确认信息。
基于前面提到的重传方式主要有两种，一种是超时触发重传，还有一种就是快速重传。当一个报文段丢失时，超时触发重传会迫使发送发等待很长时间才重传丢失的报文段，增加了端到端的延时。然后快速重传是由于一个报文段的丢失引起多方连续收到重复的确认，快速判断报文段可能已经丢失，然后进行重传。实际上，快速重传就是基于这种原理对超时触发重传的补充和改进。
那么作为数据传输的可靠性，得需要一个可靠的连接。这个就是TCP的连接建立。连接建立首先要解决三个问题：一、要使每一方能够确知对方的存在。二、要允许双方协商一些数据。三、能够对运输实体资源进行分配和初始化。建立连接的方式使用的是三次联络，就是通常说的“三次握手”。首先主机A向主机B 的TCP发送连接请求报文段，主机B的TCP收到连接请求后，如同意，则发回连接请求确认。主机A的TCP在收到主机B接受请求的确认后，还要向B给出确认。这样的连接方式为了防止已失效的连接请求报文段突然又传到主机B，而产生错误。
2.2、数据传输的实时性
数据的实时性传输，除了TCP提供全双工通讯方式，主要使用了UDP用户数据报协议。
（1）、UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接，减少了开销和发送数据之前的时延。
（2）、UDP使用的是尽最大努力交付，既不保正可靠性交付，同时也不使用流量控制和拥塞控制，因此主机不需要维持具有许多参数的、复杂的连接状态表。（3）、由于没有UDP没有拥塞控制，网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。
（4）、UDP是面向报文的。这就是说，UDP的应用程序交下来的报文不在划分成

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