2024年6月3日发(作者：)
第二章 TCP/IP协议
第二章TCP/IP协议
2.1 TCP/IP协议的功能及其内部关系
2.1.1 TCP/IP协议的功能
TCP/IP协议是Internet的基础，在第一章中我们已对其标准及标准的形成方式、管理机构
作了介绍，但由于TCP/IP协议已成为事实上的国际标准，几乎每一个从事网络及通信方面工
作的专业人员，都必须掌握TCP/IP协议的体系结构和一些基本、常用的协议。并且掌握TCP/IP
协议的应用接口、调用工具和测试软件，才能从事网络构建、测试、故障排除、网络管理等
工作。
可以说，没有TCP/IP协议的开放性、没有IP层的协议，也就没有Internet今日的辉煌，
更没有IP网络的未来。因此我们首先要认识网间网的实质：要解决异种网的通信问题。隐藏
网络细节，向用户提供一致的通信服务，最终实现网络的互联。实现互联的方法有两种：利
用应用程序或利用操作系统。要达到此目的，就需要在低层网络技术与高层应用程序之间增
加一个中间层软件，以便抽象和屏蔽硬件细节，向用户提供通用网络服务。如此互联的一个
一致性的大网，即网间网。
正是有了这样一个人为的网间网层，我们才能在此基础上去构建不同网络的互通及融合，
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以形成IP的网络。而构筑此网间网层的实现方式就是数据的封装和拆封（即数据的打包和拆
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包）。通过打包构成共同认知的数据来构成互通；通过拆包变成上层认知的数据格式交给不同
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的业务或服务处理。
TCP/IP协议的主要功能简单归纳如下：
▲应用层：向用户提供一组常用的应用程序，如文件传输、电子邮件等。
▲传输层:提供应用程序间（即端到端）的通信。格式化信息流；提供可靠传输（TCP）。
▲网间网层（IP层）：
1、
2、
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，选择到信宿的路径，将数据报发往适当的网络端口；
处理输入数据报：首先检查其合法性，然后寻径若已到达信宿，则去掉
报头，将剩下部分交给适当的传输协议；若该数据报尚未到达信宿，则
转发该数据报；
处理ICMP报文，处理路径、流控、拥塞等问题。 3、
▲网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或从网络上接收物理帧，抽出IP
数据报，交给IP层。接口类型：设备驱动程序（如局域网的网络接口）
含自身数据链路协议的复杂子系统（如X.25中的网络接口）我们常常遇
到学员问起路由器的工作原理，其实从TCP/IP的功能我们就可以得知：在路由器中，如数据
通信的原理一样，发端有数据buffer和发送buffer，收端有数据接收buffer和数据buffer，从
网络物理通道上接收到数据逐层拆包，还原成IP的数据报后，路由器首先要判数据报的合法
性，不合法的报就丢弃；合法的报再判目的IP地址，若目的IP地址为本子网，即为落地报，
则再拆包，去除IP报头，交传输层处理；若非落地报，则查路由表，寻找下一跳的端口和IP
地址，再逐层打包，交给物理层发送。
路由器的工作机制简单描述如上，实际上在TCP/IP协议中也有类似通信网的信令机制，
ICMP协议起的作用与信令就很相似，但它没有通信系统的信令完善和复杂。在上述的描述中，
对于合法的IP包，还要区分其是ICMP的报文、网管的报文或是普通的IP数据报文，对于ICMP
的报文路由器要处理；对于网管的报文则拆包交UDP的161、162端口，由网管协议（SNMP）
处理；而普通的IP数据报则判其目的IP地址。
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第二章 TCP/IP协议
2.1.2 TCP/IP协议簇及内部依赖关系
TCP/IP协议的四层结构及两大边界在1.3.1.2中已给出，在此不再叙述，TCP/IP协议簇及
其内部依赖关系如图2.1所示。
2.1.3
TCP/IP协议的层间操作实例
TCP/IP协议的层间操作实例见图2.2
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