TCP/IP协议的定义以及层次、功能

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。

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