TCP/IP协议

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TCP/IP协议，包含了一系列构成互联网基础的网络协议。这些协议最早发源于美国国防部的ARPA网项目。TCP/IP字面上代表了两个协议：TCP（传输控制协议）和IP（网际协议）。

1983年1月1日，在因特网的前身ARPA网中，TCP/IP协议取代了旧的网络核心协议（NCP，Network Core Protocol），从而成为今天的互联网的基石。最早的TCP/IP由Vinton Cerf和Robert Kahn两位开发，慢慢地通过竞争战胜了其它一些网络协议的方案，比如国际标准化组织ISO的OSI模型。TCP/IP的蓬勃发展发生在上世纪的90年代中期。当时一些重要而可靠的工具的出世，例如页面描述语言HTML和浏览器Mosaic，导致了互联网应用的飞速发展。

随着互联网的发展，目前流行的IPv4协议（网际协议版本四)已经接近它的功能上限。IPv4最致命的两个缺陷在与:

• 地址只有32位，IP地址空间有限
• 不支持服务等级(Quality of Service, QoS)的想法，无法管理带宽和优先级，故而不能很好的支持现今越来越多的实时的语音和视频应用。因此IPv6（网际协议版本六）浮出海面，用以取代IPv4。

TCP/IP成功的另一个因素在与对为数众多的低层协议的支持。这些低层协议对应与OSI模型 中的第一层(物理层)和第二层(数据链路层)。每层的所有协议几乎都有一半数量的支持TCP/IP，例如: 以太网（Ethernet），令牌环（Token Ring），光纤数据分布接口（FDDI），端对端协议（PPP），X.25，帧中继（Frame Relay），ATM，Sonet, SDH等。

[编辑] TCP/IP協議棧組成

整個通信網絡的任務，可以劃分成不同的功能區塊，即所謂的層級(layer) 。用於互聯網的協議可以比照TCP/IP參考模型進行分類。TCP/IP協議棧起始於第三層協議IP（網際協議）。所有這些協議都在相應的RFC文檔中討論及標準化。重要的協議在相應的RFC文檔中均標記了狀態: “必須”(required) ，“推薦”(recommended) ，“可選”(elective) 。其它的協議還可能有“試驗”(experimental) 或“歷史”(historic) 的狀態。”

[编辑] 必须协议

所有的TCP/IP应用都必须实现IP和ICMP。对于一个路由器（router）而言，有这两个协议就可以运作了，虽然从应用的角度来看，这样一个路由器 意义不大。实际的路由器一般还需要运行许多“推荐“使用的协议，以及一些其它的协议。

几乎所有连接到互联网上的计算机上都存在的IPv4协议出生在1981年，今天的版本和最早的版本并没有多少改变。升级版IPv6的工作始于1995年，目的在与取代IPv4。ICMP协议主要用于收集有关网络的信息查找错误等工作。

[编辑] 推荐协议

每一个应用层(TCP/IP参考模型 的最高层) 一般都会使用到两个传输层协议之一: 面向连接的TCP传输控制协议和无连接的包传输的UDP用户数据报文协议 。 其它的一些推荐协议有:

• TELNET（Teletype over the Network, 网络电传），通过一个终端(terminal)登陆到网络(运行在TCP协议上)。
• FTP（File Transfer Protocol, 文件传输协议），由名知义，用于文件传输，运行在TCP协议上。
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议) ，用来发送电子邮件(运行在TCP协议上) 。
• DNS (Domain Name Service，域名服务) ，用于完成地址查找，邮件转发等工作(运行在TCP和UDP协议上) 。
• ECHO (Echo Protocol, 回绕协议) ，用于查错及测量应答时间(运行在TCP和UDP协议上) 。
• NTP (Network Time Protocol，网络时间协议) ，用于网络同步(运行在UDP协议上) 。
• SNMP (Simple Network Management Protocol, 简单网络管理协议) ，用于网络信息的收集和网络管理。
• BOOTP (Boot Protocol，启动协议) ，应用于无盘设备(运行在UDP协议上)。

[编辑] 可选协议

最常用的一些有

• 支撑万维网（WWW）的超文本传输协议HTTP，
• 动态配置IP地址的DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)，
• 收邮件用的POP3 (Post Office Protocol, version 3, 邮局协议) ，
• 用于加密安全登陆用的SSH (Secure Shell，用于替代安全性差的TELNET) ，
• 用于动态解析以太网硬件的地址的ARP (Address Resolution Protocol，地址解析协议) 。

[编辑] 范例: 不同计算机运行的不同协议

• 一个简单的路由器上可能会实现ARP, IP, ICMP, UDP, SNMP, RIP。
• WWW用户端使用ARP, IP, ICMP, UDP, TCP, DNS, HTTP, FTP。
• 一台用户电脑上还会运行如TELNET, SMTP, POP3, SNMP, ECHO, DHCP, SSH, NNTP。
• 无盘设备可能会在固件比如ROM中实现了ARP, IP, ICMP, UDP, BOOT, TFTP (均为面向数据报的协议，实现起来相对简单)。

[编辑] 參考

TCP/IP参考模型

[编辑] 参考文献

• RFC 1180 - TCP/IP tutorial
• TCP/IP 协议集详细资料
• 用于分组交换网互通信的协议,经典论文
• 中国协议分析网
• uIP - 一套針對8/16位元微控制器之用的TCP/IP協定堆疊程式（正體中文 - 台灣）