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网络电话基础之因特网协议结构

TCP / I P 的技术思想
因特网的成功应归功千 T CP/ IP 协议。因特网是基千 T CP / IP 协议之上的,因特网中的许多概念都来自 T CP/ IP 协议。开发 TCP/ IP 的初衷是解决不同种类网络(采用不同种类硬件网络技术构成的网络)的网际互连问题,也就是通信子网的互连问题。因特网是最早出现的系统化的网络体系结构之一,由千它顺应了发展网络互连的应用需求,采用了开放策略,并与最流行的 UNIX 操作系统相结合,从而获得了巨大的成功。TCP/ IP 的成功,主要应该归功千其开放性,使得最广泛的厂商和研究者能够不断地寻找和开发满足市场需求的网络应用和业务。TCP / IP 体系结构已经成为当今网络协议的主流和事实上的标准,得到了广泛的响应和支持。
TCP/IP 协议栈结构
TCP/ IP 这个术语并不仅仅指网际协议(I P) 和传输控制协议( TCP) , 它包括许多与之相关的协议和应用程序,是一个协议族。下图给出了 T CP/ IP 的网络体系结构及各协议所处的位置。作为比较,图中也给出了 ISO/ OSI 的 7 层协议参考模型。
TCP/ IP的网 络体 系结 构
 TCP/ IP模型由以下 4 个层次组成:
1. 应用层
T CP / IP 最高层是应用层,应用程序通过该层访间网络。这一层有许多标准的 TCP;I P 丁具与服务,比如 FT P ( 文件传输)、Telnet ( 远程登录)、SNMP ( 简单网络管理)、SMT P(简单报文传送)、DNS ( 域名服务)、SIP( 会话启动协议)等。
2. 传输层
传输层协议在计算机之间提供端到端的通信。两个重要的传输协议分别是传输控制协议 T CP 和用户数据报协议 UDP。T CP 为应用程序提供可靠的通信连接,适合于一 次传输大批数据的情况,并适用千要求得到响应的应用程序。UDP 提供了尤连接通信,且不对传送包进行可靠保证,适合于一次传输少扯数据或实时性要求高的流媒体数据的传输,数据的可靠传输由应用层负责。传输协议的选择依据数据传输要求而定。
3. 网络层
网络层协议负责系统之间的连接,它将两个终端系统经过网路中的节点用数据链路         连接起来,实现两个终端系统之间数据帧的透明传输。网络层的主要功能是寻址和路由 选择。它将数据报封装成因特网数据报,并运行必要的路山算法。4 个网络层协议是:网际协议 (I P 八 地址解 析协议 ( ARP 汃 网际 控制 报文协议 CIC MP ) 和互联 网组 播协议( IGMP ) 。
IP 协议主要负责在主机和网络之间寻址和收发 IP 数据报;
ARP 用来获得同一物理网络中的硬件主机地址;
ICMP 用来报告有关数据报的传送错误;
IGMP 被 IP 主机用来向本地多路广播路由器报告主机组成员。
4. 网络接口层
这是 TCP/ IP 软件的最底层,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。互联网研究人员认为该层协议是现成的,对此不予关心。T CP/ IP 模型除了简洁以外,它和 OSI 模型的最大不同之处是,T CP/ IP 模型的网络层只提供无连接服务,传输层则提供面向连接和无连接两类协议,其思路是简化网络层协   议,提高路由对网络设备故障的自适应调整能力。而 OSI 模型的网络层支持两类服务, 传输层只支持面向连接服务,网络层的面向连接服务导致协议十分复杂,这也是传统电信   网和 ATM 网与 IP 网的最大不同之处。
应该说 OSI 模型是一个对网络研究和讨论十分有用的模型,但是很少有人对开发OSI 协议感兴趣,而 T CP / IP  协议已经广泛使用,但是其参考模型比较粗糙,实际上是后来才给出的,尤其是网络接入层不能算作是一个协议层,应将它进一步划分为数据链路层       和物理层。由此得到改进的 5  层混合模型如下图所示,它是讨论计算机网络一般基千的模型。
计算机网络的5层模型
计算机网络的5层模型