TCP/IP 協定 - 國立成功大學
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<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 協 定<br />
主 講 人 : 李 忠 憲 副 教 授<br />
國 立 成 功 大 學 電 機 工 程 學 系 副 教 授<br />
TEL:(06)2757575 Ext. 62385<br />
E-mail: jsli@mail.ncku.edu.tw<br />
Fax: (06)2345482<br />
1
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> (1/2)<br />
• <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 的 全 稱 是 Transmission Control<br />
Protocol / Internet Protocol (<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong>),<br />
當 初 是 用 來 配 合 ARPANET 來 處 理 不 同<br />
硬 體 之 間 的 連 接 問 題 的 , 比 如 Sun 系 統<br />
和 Mainframe、Mainframe 和 個 人 電 腦 之<br />
間 的 連 接 。<br />
2
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> (2/2)<br />
• ARPANET 除 了 研 發 出 一 套 可 靠 的 資 料 通<br />
訊 技 術 外 , 還 同 時 要 兼 顧 跨 平 臺 作 業 ,<br />
從 而 奠 定 了 今 日 的 網 際 網 路 模 式 , 它 包<br />
括 了 一 組 電 腦 通 訊 細 節 的 網 路 標 準 , 以<br />
及 一 組 用 來 連 接 網 路 和 選 擇 網 路 交 通 路<br />
徑 的 協 定 , 就 是 大 名 鼎 鼎 的 <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 網 際<br />
網 路 協 定 。<br />
3
Reference Models (1/2)<br />
• The <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> reference model<br />
4
Reference Models (2/2)<br />
• Protocols and networks in the <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong><br />
model initially<br />
5
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 的 特 性<br />
• Connectionless Packet Delivery Service<br />
• Reliable Stream Transport Service<br />
• Network Technology Independent<br />
• Universal Interconnection<br />
• End-to-End Acknowledgements<br />
• Application Protocol Standards<br />
6
Connectionless Packet<br />
Delivery Service (1/2)<br />
• 它 是 其 它 網 路 服 務 的 基 礎 , 幾 乎 所 有 封<br />
包 交 換 網 路 都 提 供 這 種 服 務 。<br />
• <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 是 根 據 信 息 中 所 含 的 位 址 資 料 來<br />
進 行 資 料 傳 送 , 它 不 能 確 保 每 個 獨 立 路<br />
由 的 封 包 被 可 靠 和 依 序 的 送 達 目 的 地 。<br />
7
Connectionless Packet<br />
Delivery Service (2/2)<br />
• 在 每 一 個 連 線 過 程 中 , 線 路 都 不 是 被 “ 獨<br />
佔 ” 的 , 而 是 直 接 映 對 到 硬 體 位 址 上 , 因<br />
此 特 別 有 效 。 更 重 要 的 是 , 此 種 封 包 交<br />
換 方 式 的 傳 送 , 使 得 <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 能 適 應 各 種<br />
不 同 的 網 路 硬 體 。<br />
8
Reliable Stream Transport<br />
Service (1/2)<br />
• 因 為 封 包 交 換 並 不 能 確 保 每 一 個 封 包 的<br />
可 靠 性 , 因 此 我 們 就 需 要 通 訊 軟 體 來 自<br />
動 偵 測 和 修 復 傳 送 過 程 中 可 能 出 現 的 錯<br />
誤 , 和 處 理 不 良 的 封 包 。<br />
• 這 種 服 務 就 是 用 來 確 保 電 腦 程 式 之 間 能<br />
夠 建 立 連 接 和 傳 送 大 量 資 料 。<br />
9
Reliable Stream Transport<br />
Service (2/2)<br />
• 關 鍵 的 技 術 是 將 資 料 流 進 行 切 割 , 然 後<br />
編 號 傳 送 , 然 後 透 過 接 收 方 的 確 認<br />
(acknowledgement) 來 保 證 資 料 的 完 整<br />
性 。<br />
10
Network Technology<br />
Independent<br />
• 在 封 包 交 換 技 術 中 ,<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 是 獨 立 於 硬<br />
體 之 上 。<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 有 自 己 的 一 套 資 料 包 規<br />
則 和 定 義 , 能 應 用 在 不 同 的 網 路 之 上 。<br />
11
Universal Interconnection<br />
• 只 要 電 腦 用 <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 連 接 網 路 , 都 將 獲 得<br />
一 個 獨 一 無 二 的 識 別 位 址 。 封 包 在 交 換<br />
的 過 程 中 。 是 以 位 址 資 料 為 依 據 的 , 不<br />
管 封 包 所 經 過 的 路 由 之 選 擇 如 何 , 資 料<br />
都 能 被 送 達 指 定 的 位 址 。<br />
12
End-to-End<br />
Acknowledgements<br />
• <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 的 確 認 模 式 是 以 “ 端 到 端 ” 進 行<br />
的 。 這 樣 就 無 需 理 會 封 包 交 換 過 程 中 所<br />
參 與 的 其 它 設 備 , 發 送 端 和 接 收 端 能 相<br />
互 確 認 才 是 我 們 關 心 的 。<br />
13
Application Protocol<br />
Standards<br />
• <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 除 了 提 供 基 礎 的 傳 送 服 務 , 它 還<br />
提 供 許 多 一 般 應 用 標 準 , 讓 程 式 設 計 人<br />
員 更 有 標 準 可 依 , 而 且 也 節 省 了 許 多 不<br />
必 要 的 重 複 開 發 。<br />
14
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 在 網 路 中 所 扮 演 的 角 色<br />
(1/2)<br />
• Internet Protocol (<strong>IP</strong>) 工 作 於 網 路 層 , 它<br />
提 供 了 一 套 標 準 讓 不 同 的 網 路 有 規 則 可<br />
循 , 當 然 , 前 提 是 您 想 使 用 <strong>IP</strong> 從 一 個 網<br />
路 將 封 包 路 由 到 另 一 個 網 路 。<br />
• <strong>IP</strong> 在 設 計 上 是 用 來 在 LAN 和 LAN 及<br />
PC 和 PC 之 間 進 行 傳 輸 , 每 一 台 PC 或<br />
每 一 個 LAN, 都 可 以 由 一 組 <strong>IP</strong> 位 址 來 區<br />
分 。<br />
15
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 在 網 路 中 所 扮 演 的 角 色<br />
(2/2)<br />
• 你 可 以 把 <strong>IP</strong> 看 成 是 遊 戲 規 則 , 而 <strong>TCP</strong><br />
則 用 來 詮 釋 這 些 規 則 的 , 更 準 確 來 說 ,<br />
<strong>TCP</strong> 在 <strong>IP</strong> 的 基 礎 之 上 , 解 釋 了 參 與 通 訊<br />
的 雙 方 是 如 何 透 過 <strong>IP</strong> 進 行 資 料 傳 送 的 。<br />
• <strong>TCP</strong> 提 供 了 一 套 協 定 , 能 夠 將 電 腦 之 間<br />
使 用 的 資 料 透 過 網 路 相 互 傳 送 , 同 時 也<br />
提 供 一 套 機 制 來 確 保 資 料 傳 送 的 準 確 性<br />
和 連 續 性 。<br />
16
各 種 OS 所 支 援 的 <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 協 定<br />
• 比 較 不 同 OS 下 支 援 <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 的 情 形<br />
• <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> for Unix<br />
• <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> for DOS<br />
• <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> for Windows NT<br />
17
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> for Unix (1/2)<br />
• 著 名 開 放 性 作 業 系 統 UNIX 其 網 路 通 訊 能<br />
力 而 深 為 使 用 者 所 喜 愛 。 例 如 rcp<br />
(remote copy) 指 令 能 輕 易 的 將 網 路 上 不<br />
同 主 機 的 檔 案 拷 貝 到 本 端 主 機 來 。 而<br />
telnet( 遠 端 登 入 ) 能 由 本 端 主 機 登 入<br />
(login) 到 網 路 上 其 它 主 機 , 執 行 該 主 機 上<br />
的 式 。ftp 能 在 網 路 上 不 同 主 機 間 做 檔 案<br />
傳 。 而 這 些 功 能 強 大 的 網 路 操 作 指 令 都<br />
是 利 用 <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 協 定 完 成 的 。<br />
18
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> for Unix (2/2)<br />
• UNIX 作 業 系 統 除 了 有 許 多 網 路 功 能 的 指<br />
令 外 , 最 令 人 稱 道 的 是 它 提 供 了 標 準 的<br />
使 用 者 介 面 , 使 網 路 應 用 程 式 設 計 者 能<br />
夠 經 由 這 些 介 面 輕 易 的 設 計 出 符 合 自 己<br />
需 求 的 網 路 應 用 程 式 , 而 不 用 去 處 理 較<br />
複 雜 的 <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 協 定 本 身 的 問 題 。<br />
• TLI 介 面 -Transport Level Interface<br />
• Socket 介 面 - 是 UNIX kernel 內 最 早 有<br />
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 的 使 用 者 介 面<br />
19
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> For DOS<br />
• DOS 作 業 系 統 使 用 者 一 般 都 是 利 用 由 網<br />
路 廠 商 提 供 的 <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 應 用 程 式 , 如<br />
telnet,ftp,ping 等 。 而 有 些 廠 商 也 提 供<br />
和 BSD UNIX 4.3 相 同 的 socket 介 面 , 做<br />
為 使 用 者 發 展 自 己 的 網 路 應 用 程 式 。<br />
20
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> For Windows/NT (1/2)<br />
• Windows 本 身 並 沒 有 支 援 <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 協 定 ,<br />
因 此 在 Windows 下 必 須 透 過 其 它 廠 商 所<br />
發 展 的 產 品 來 達 到 <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 的 功 能 。<br />
• 在 程 式 發 展 支 援 上 ,Microsoft 公 司 和 許<br />
多 網 路 廠 商 共 同 提 出 winsock( windows<br />
socket 介 面 ) 標 準 ,winsock 標 準 基 本 上 是<br />
遵 循 BSD 的 socket 介 面 訂 定 , 再 加 上<br />
windows 本 身 特 性 發 展 出 新 的 功 能 呼<br />
叫 。<br />
21
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> For Windows/NT (2/2)<br />
• 因 此 , 在 Windows 上 開 發 網 路 應 用 程 式<br />
者 只 要 遵 循 此 一 標 準 , 下 層 所 需 的<br />
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 核 心 程 式 (<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> stack) 要 使 用 那<br />
一 家 公 司 的 產 品 都 可 以 , 只 要 它 有 支 援<br />
Windows socket 的 標 準 就 可 以 了 。<br />
22
FTP<br />
HTTP<br />
NV<br />
TFTP<br />
<strong>TCP</strong><br />
UDP<br />
<strong>IP</strong><br />
Ethernet<br />
FDDI<br />
ATM<br />
Modem<br />
27
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 參 考 模 式 之 評 論 (1/2)<br />
• <strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 沒 有 很 清 楚 區 分 出 服 務 、 介 面 和<br />
協 定 的 觀 念<br />
• 不 具 備 一 般 性 , 例 如 不 能 用 來 描 述 藍 芽<br />
(Bluetooth)<br />
• Host-to-network layer 僅 是 一 個 介 面 並 不<br />
是 真 正 的 layer<br />
• 沒 有 區 分 出 實 體 層 和 資 料 鏈 結 層<br />
28
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 參 考 模 式 之 評 論 (2/2)<br />
• 很 多 其 它 特 別 的 協 定 已 被 廣 泛 使 用 , 並<br />
且 根 深 蒂 固 , 即 使 這 些 協 定 中 , 有 些 現<br />
在 已 不 合 時 宜 , 但 已 很 難 把 它 們 替 換<br />
掉 。<br />
• 例 如 Telnet , 原 本 是 設 計 為 每 秒 十 個 字 完<br />
的 機 械 式 打 字 終 端 機 , 然 而 在 25 年 後 , 它 仍<br />
然 被 廣 泛 使 用<br />
29
<strong>TCP</strong>/<strong>IP</strong> 協 定<br />
全 文 完 ~<br />
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