Question

TCP/IP协议体系结构是有什么实现的？

TCP/IP协议体系结构是有什么实现的？概念性的东西都知道，就是如何实现，例如实例，什么程序实现。 每次是通过什么实现联系的？

Answer 1

协议的本身就是一个程序的一种，所以无需要其它程序帮助来实现TCP/IP的内部结构，为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。TCP/IP协议组之所以流行，部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议（例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口）之上。确切地说，TCP/IP协议是一组包括TCP协议和IP协议，UDP（User Datagram Protocol）协议、ICMP（Internet Control Message Protocol）协议和其他一些协议的协议组。
　　 TCP/IP整体构架概述
　　
　　TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型，是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为：
　　应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。
　　传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送，应用程序之间的通信服务，主要功能是数据格式化、数据确认和丢失重传等。如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。
　　互连网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。
　　网络接口层（主机-网络层）：接收IP数据报并进行传输，从网络上接收物理帧，抽取IP数据报转交给下一层，对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、Serial Line等）来传送数据。
　　 TCP/IP中的协议
　　以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能，都是如何工作的：
　　1． IP
　　网际协议IP是TCP/IP的心脏，也是网络层中最重要的协议。
　　IP层接收由更低层（网络接口层例如以太网设备驱动程序）发来的数据包，并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层；相反，IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包是不可靠的，因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址（源地址）和接收它的主机的地址（目的地址）。
　　高层的TCP和UDP服务在接收数据包时，通常假设包中的源地址是有效的。也可以这样说，IP地址形成了许多服务的认证基础，这些服务相信数据包是从一个有效的主机发送来的。IP确认包含一个选项，叫作IP source routing，可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径。对于一些TCP和UDP的服务来说，使用了该选项的IP包好像是从路径上的最后一个系统传递过来的，而不是来自于它的真实地点。这个选项是为了测试而存在的，说明了它可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接。那么，许多依靠IP源地址做确认的服务将产生问题并且会被非法入侵。
　　2. TCP
　　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。
　　3.UDP
　　UDP与TCP位于同一层，但它不管数据包的顺序、错误或重发。因此，UDP不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务，UDP主要用于那些面向查询---应答的服务，例如NFS。相对于FTP或Telnet，这些服务需要交换的信息量较小。使用UDP的服务包括NTP（网络时间协议）和DNS（DNS也使用TCP）。
　　欺骗UDP包比欺骗TCP包更容易，因为UDP没有建立初始化连接（也可以称为握手）（因为在两个系统间没有虚电路），也就是说，与UDP相关的服务面临着更大的危险。
　　4.ICMP
　　ICMP与IP位于同一层，它被用来传送IP的的控制信息。它主要是用来提供有关通向目的地址的路径信息。ICMP的‘Redirect’信息通知主机通向其他系统的更准确的路径，而‘Unreachable’信息则指出路径有问题。另外，如果路径不可用了，ICMP可以使TCP连接‘体面地’终止。PING是最常用的基于ICMP的服务。
　　5. TCP和UDP的端口结构
　　TCP和UDP服务通常有一个客户/服务器的关系，例如，一个Telnet服务进程开始在系统上处于空闲状态，等待着连接。用户使用Telnet客户程序与服务进程建立一个连接。客户程序向服务进程写入信息，服务进程读出信息并发出响应，客户程序读出响应并向用户报告。因而，这个连接是双工的，可以用来进行读写。
　　两个系统间的多重Telnet连接是如何相互确认并协调一致呢？TCP或UDP连接唯一地使用每个信息中的如下四项进行确认：
　　源IP地址 发送包的IP地址。
　　目的IP地址 接收包的IP地址。
　　源端口 源系统上的连接的端口。
　　目的端口 目的系统上的连接的端口。
　　端口是一个软件结构，被客户程序或服务进程用来发送和接收信息。一个端口对应一个16比特的数。服务进程通常使用一个固定的端口，例如，SMTP使用25、Xwindows使用6000。这些端口号是‘广为人知’的，因为在建立与特定的主机或服务的连接时，需要这些地址和目的地址进行通讯。
　　TCP/IP协议的主要特点：
　　（1）开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统；
　　（2）独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适用于互联网中；
　　（3）统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有惟一的地址；
　　（4）标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。
TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇。
　　TCP/IP协议簇分为四层，IP位于协议簇的第二层(对应OSI的第三层)，TCP位于协议簇的第
　　三层(对应OSI的第四层)。
　　TCP和IP是TCP/IP协议簇的中间两层，是整个协议簇的核心，起到了承上启下的作用。
　　1、接口层
　　TCP/IP的最低层是接口层，常见的接口层协议有：
　　Ethernet 802.3、Token Ring 802.5、X.25、Frame reley、HDLC、PPP等。
　　2、网络层
　　网络层包括：IP(Internet Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol)
　　控制报文协议、ARP(Address Resolution Protocol)地址转换协议、RARP(Reverse ARP)反向
　　地址转换协议。
　　IP是网络层的核心，通过路由选择将下一跳IP封装后交给接口层。IP数据报是无连接服务
　　。
　　ICMP是网络层的补充，可以回送报文。用来检测网络是否通畅。
　　Ping命令就是发送ICMP的echo包，通过回送的echo relay进行网络测试。
　　ARP是正向地址解析协议，通过已知的IP，寻找对应主机的MAC地址。
　　RARP是反向地址解析协议，通过MAC地址确定IP地址。比如无盘工作站和DHCP服务。
　　3、传输层
　　传输层协议主要是：传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)和用户数据报协
　　议UDP(User Datagram rotocol)。
　　TCP是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通讯时完成时要拆除连接，由于TCP
　　是面向连接的所以只能用于点对点的通讯。
　　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。
　　UDP是面向无连接的通讯协议，UDP数据包括目的端口号和源端口号信息，由于通讯不需要
　　连接，所以可以实现广播发送。
　　UDP通讯时不需要接收方确认，属于不可靠的传输，可能会出丢包现象，实际应用中要求
　　在程序员编程验证。
　　4、应用层
　　应用层一般是面向用户的服务。如FTP、TELNET、DNS、SMTP、POP3。
　　FTP(File Transmision Protocol)是文件传输协议，一般上传下载用FTP服务，数据端口
　　是20H，控制端口是21H。
　　Telnet服务是用户远程登录服务，使用23H端口，使用明码传送，保密性差、简单方便。
　　DNS(Domain Name Service)是域名解析服务，提供域名到IP地址之间的转换。
　　SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)是简单邮件传输协议，用来控制信件的发送、中
　　转。　
　　POP3(Post Office Protocol 3)是邮局协议第3版本，用于接收邮件。
　　数据格式：
　　数据帧：帧头＋IP数据包＋帧尾 (帧头包括源和目标主机MAC地址及类型,帧尾是校验字)
　　IP数据包：IP头部＋TCP数据信息 (IP头包括源和目标主机IP地址、类型、生存期等)
　　TCP数据信息：TCP头部+实际数据 (TCP头包括源和目标主机端口号、顺序号、确认号、校
　　验字等)　　 OSI中的层
　　功能
　　TCP/IP协议族
　　应用层
　　文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端
　　TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet
　　表示层
　　数据格式化，代码转换，数据加密
　　没有协议
　　会话层
　　解除或建立与别的接点的联系
　　没有协议
　　传输层
　　提供端对端的接口
　　TCP，UDP
　　网络层
　　为数据包选择路由
　　IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP
　　数据链路层
　　传输有地址的帧以及错误检测功能
　　SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU
　　物理层
　　以二进制数据形式在物理媒体上传输数据
　　ISO2110，IEEE802。IEEE802.2
　　

Answer 2

TCP是面向连接的，所谓面向连接，就是当计算机双方通信时必需先建立连接，然后数据传送，最后拆除连接三个过程建立连接，就是三次握手，数据包结构不用讲了吧数据传送，基于IP的路由……实例多了去了，基本上使用的IE什么的都是这样的应用嘛