TCP-IP协议详解(4)IPv4与IPv6地址
IP地址是IP协议的重要组成部分,它可以识别接入互联网中的任意一台设备。在IP接力中,我们已经看到,IP包的头部写有出发地和目的地的IP地址。IP包上携带的IP地址和路由器相配合,最终允许IP包从互联网的一台电脑传送到另一台。 在 IP接力 中,我们是以IPv4为例说明IP包的格式的。IPv4和IPv6是先后出现的两个IP协议版本。IPv4的地址就是一个32位的0/1序列,比如11000000 00000000 0000000 00000011。为了方便人类记录和阅读,我们通常将32位0/1分成4段8位序列,并用10进制来表示每一段(这样,一段的范围就是0到255),段与段之间以.分隔。比如上面的地址可以表示成为192.0.0.3。IPv6地址是128位0/1序列,它也按照8位分割,以16进制来记录每一段(使用16进制而不是10进制,这能让写出来的IPv6地址短一些),段与段之间以:分隔。IP地址的分配是一个政策性的问题。ICANN(the Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)是Internet的中心管理机构。ICANN的IANA(Internet Assigned Numbers Authourity)部门负责将IP地址分配给5个区域性的互联网注册机构(RIR,Reginal Internet Registry),比如APNIC,它负责亚太地区的IP分配。然后RIR将地址进一步分配给当地的ISP(Internet Service Provider),比如中国电信和中国网通。ISP再根据自己的情况,将IP地址分配给机构或者直接分配给用户,比如将A类地址分配给一个超大型机构,而将C类地址分配给一个网吧。机构可以进一步在局域网内部分配IP地址给各个主机。(A/B/C类地址请参阅 IP接力 )并不是所有的地址都会被分配。一些地址被预留,用于广播、测试、私有网络使用等。这些地址被称为专用地址(special-use address)。你可以查询RFC5735来了解哪些地址是专用地址。(RFC,Request For Comments。RFC是一系列的技术文档,用于记录Internet相关的技术和协议规定。每一个RFC文件都有一个固定的编号。它们是互联网的一个重要财产。你可以通过http://www.rfc-editor.org/来查找RFC文件)由于IPv4协议的地址为32位,所以它可以提供232, 也就是大约40亿个地址。如果地球人每人一个IP地址的话,IPv4地址已经远远不够。更何况,人均持有的入网设备可能要远多于一个,下图中显示了一个家庭对IP地址的需求,这种需求量已经相当常见了:下图显示了各大洲RIR的IPv4地址耗尽日期 (IANA已经将所有的IP分配给各个RIR):尽管一些技术措施(比如NAT技术,我会在其他文章中深入NAT)减缓了情况的紧急程度,但IPv4地址耗尽的一天终究还是会很快到来。很明显,我们需要更多的IP地址,以满足爆炸式增长的互联网设备对IP地址的需求。IPv6协议的地址最重要的改进就是:加长。IPv6的地址为128位。准确的说,IPv4有4,294,967,296个地址,而IPv6有340,282,366,920,938,463,374,607,431,768,211,456个地址。这是怎样一个概念呢?我们可以大概计算一下地球表面积大约为510,067,866,000,000平方米。在一平方厘米(大约是指甲盖大小)的面积内,我们可以有6.67×1016个IP地址!所以在短期的时间内,我们应该不会看到IPv6被用尽的尴尬。(不排除在未来计算机以分子尺寸出现,那么我们就会有IPv6耗尽危机了)所以,为了解决IPv4地址耗尽危机,这就是结论:IPv4地址正在耗尽,而IPv6通过更长的序列提供了更多的IP地址。IPv4向IPv6的迁移正在发生。阻碍迁移的过程的主要在于IPv4和IPv6格式的不兼容性。老的路由器支持IPv4格式的IP包,但它们无法理解IPv6格式的IP包。所以这一迁移过程必然要伴随者设备的更新。然而,我们的许多互联网资产都是建立在IPv4网络上的,不可能一夜之间停止IPv4网络的服务而整体迁移到IPv6网络中。这一迁移过程注定充满坎坷。【TCP/IP详解】系列教程互联网协议入门 1互联网协议入门 2TCP-IP协议详解(1)网络协议概观TCP-IP协议详解(2) 以太网与WiFi协议TCP-IP协议详解(3) IP/ARP/RIP/BGP协议TCP-IP协议详解(4)IPv4与IPv6地址TCP-IP协议详解(5)IP协议详解TCP-IP协议详解(6) ICMP协议TCP-IP协议详解(7) UDP协议TCP-IP协议详解(8) TCP协议与流通信TCP-IP协议详解(9) TCP连接TCP-IP协议详解(10) TCP滑窗管理TCP-IP协议详解(11) TCP重传TCP-IP协议详解(12) TCP堵塞控制TCP-IP协议详解(13) DNS协议TCP-IP协议详解(14) CIDR与NATTCP-IP协议详解(15) HTTP协议概览 图解TCP-IP协议

什么是TCP/IP协议?
TCP/IP协议(又名:网络通讯协议)即传输控制协议/互联网协议,是一个网络通信模型,以及一整个网络传输协议家族。这一模型是Internet最基本的协议,也是Internet国际互联网络的基础,由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。 其定义了电子设备如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。TCP负责发现传输的问题,而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。 为了减少网络设计的复杂性,大多数网络都采用分层结构。对于不同的网络,层的数量、名字、内容和功能都不尽相同。在相同的网络中,一台机器上的第N层与另一台机器上的第N层可利用第N层协议进行通信,协议基本上是双方关于如何进行通信所达成的一致。不同机器中包含的对应层的实体叫做对等进程。在对等进程利用协议进行通信时,实际上并不是直接将数据从一台机器的第N层传送到另一台机器的第N层,而是每一层都把数据连同该层的控制信息打包交给它的下一层,它的下一层把这些内容看做数据,再加上它这一层的控制信息一起交给更下一层,依此类推,直到最下层。最下层是物理介质,它进行实际的通信。相邻层之间有接口,接口定义下层向上层提供的原语操作和服务。相邻层之间要交换信息,对等接口必须有一致同意的规则。层和协议的集合被称为网络体系结构。每一层中的活动元素通常称为实体,实体既可以是软件实体,也可以是硬件实体。第N层实体实现的服务被第N+1层所使用。在这种情况下,第N层称为服务提供者,第N+1层称为服务用户。服务是在服务接入点提供给上层使用的。服务可分为面向连接的服务和面向无连接的服务,它在形式上是由一组原语来描述的。这些原语可供访问该服务的用户及其他实体使用。TCP是面向连接的通信协议,通过三次握手建立连接,通讯完成时要拆除连接,由于TCP是面向连接的所以只能用于端到端的通讯。TCP提供的是一种可靠的数据流服务,采用“带重传的肯定确认”技术来实现传输的可靠性。TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制,所谓窗口实际表示接收能力,用以限制发送方的发送速度。如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包,那么IP将把它们向‘上’传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路间的连接。TCP数据包中包括序号和确认,所以未按照顺序收到的包可以被排序,而损坏的包可以被重传。TCP将它的信息送到更高层的应用程序,例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层,TCP层便将它们向下传送到IP层,设备驱动程序和物理介质,最后到接收方。 面向连接的服务(例如 Telnet、 FTP、 rlogin、 X Windows和 SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收 域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机的信息。

TCP/IP有几层,提供什么互联网服务
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。 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。
OSI的7层从上到下分别是 7 应用层6 表示层5 会话层4 传输层3 网络层2 数据链路层 1 物理层

.什么是tcp/ip协议
TCP/IP协议是一系列网络协议的总和,它定义了电子设备如何接入互联网以及数据之间如何相互传输,在TCP/IP协议中可以将网络分为四层分别为应用层,传输层,网络层,链路层。 网络协议为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。它是又三个要素组成,分别为:(1) 语义。语义是解释控制信息每个部分的意义。它规定了需要发出何种控制信息,以及完成的动作与做出什么样的响应。(表示要做什么)(2) 语法。语法是用户数据与控制信息的结构与格式,以及数据出现的顺序。(表示要怎么做)(3) 时序。时序是对事件发生顺序的详细说明。(也可称为“同步”)。 (表示做的顺序)而TCP/IP协议是一系列网络协议的总和,接下来在文章中为大家具体介绍什么是TCP/IP协议TCP/IP协议TCP/IP协议是一系列网络协议的总和;它定义了电子设备如何接入互联网,以及数据如何在它们之间互相传输。根据TCP/IP协议,我们可以把网络分成四层,分别为应用层,传输层,网络层以及链路层。而在ISO模型中,网络又可以分成七个层次,分别为应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层和物理层。为了研究方便,一般把网络分成五个层次,即应用层,传输层,网络层,数据链路层及物理层。TCP/IP协议的作用 TCP/IP协议解决了互联网中,数据怎么从一台主机传输到另外一台主机的问题。

TCP/IP协议是什么?
TCP/IP协议(又名:网络通讯协议)即传输控制协议/互联网协议,是一个网络通信模型,以及一整个网络传输协议家族。这一模型是Internet最基本的协议,也是Internet国际互联网络的基础,由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。 其定义了电子设备如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。TCP负责发现传输的问题,而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。 为了减少网络设计的复杂性,大多数网络都采用分层结构。对于不同的网络,层的数量、名字、内容和功能都不尽相同。在相同的网络中,一台机器上的第N层与另一台机器上的第N层可利用第N层协议进行通信,协议基本上是双方关于如何进行通信所达成的一致。不同机器中包含的对应层的实体叫做对等进程。在对等进程利用协议进行通信时,实际上并不是直接将数据从一台机器的第N层传送到另一台机器的第N层,而是每一层都把数据连同该层的控制信息打包交给它的下一层,它的下一层把这些内容看做数据,再加上它这一层的控制信息一起交给更下一层,依此类推,直到最下层。最下层是物理介质,它进行实际的通信。相邻层之间有接口,接口定义下层向上层提供的原语操作和服务。相邻层之间要交换信息,对等接口必须有一致同意的规则。层和协议的集合被称为网络体系结构。每一层中的活动元素通常称为实体,实体既可以是软件实体,也可以是硬件实体。第N层实体实现的服务被第N+1层所使用。在这种情况下,第N层称为服务提供者,第N+1层称为服务用户。服务是在服务接入点提供给上层使用的。服务可分为面向连接的服务和面向无连接的服务,它在形式上是由一组原语来描述的。这些原语可供访问该服务的用户及其他实体使用。TCP是面向连接的通信协议,通过三次握手建立连接,通讯完成时要拆除连接,由于TCP是面向连接的所以只能用于端到端的通讯。TCP提供的是一种可靠的数据流服务,采用“带重传的肯定确认”技术来实现传输的可靠性。TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制,所谓窗口实际表示接收能力,用以限制发送方的发送速度。如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包,那么IP将把它们向‘上’传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路间的连接。TCP数据包中包括序号和确认,所以未按照顺序收到的包可以被排序,而损坏的包可以被重传。TCP将它的信息送到更高层的应用程序,例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层,TCP层便将它们向下传送到IP层,设备驱动程序和物理介质,最后到接收方。 面向连接的服务(例如 Telnet、 FTP、 rlogin、 X Windows和 SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收 域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机的信息。

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