單元3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.4常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握IP、TCP、HTTP、FTP、TELNET、SMTP、POP3、DNS、DHCP、RAP和RARP等協(xié)議所對(duì)應(yīng)的中文名稱及其功能；掌握TCP/IP連接“三次握手”的建立過(guò)程。3.4.內(nèi)容梳理3.4.1.TCP/IP模型中常用的協(xié)議1.TCP/IP模型中常用的協(xié)議（1）IP協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議又稱網(wǎng)際協(xié)議，是TCP/IP的“心臟”，也是網(wǎng)絡(luò)層中最重要的協(xié)議，提供不可靠的、無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳遞服務(wù)，使用IP地址確定收發(fā)端，提供端到端的“數(shù)據(jù)報(bào)”傳遞，用來(lái)為網(wǎng)絡(luò)傳輸提供通信地址，保證準(zhǔn)確找到接收數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)。該協(xié)議規(guī)定了計(jì)算機(jī)在Internet上通信時(shí)必須遵守的基本規(guī)則，以確保路由的正確選擇和報(bào)文的正確傳輸。IP數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機(jī)的地址（源地址）和接收它的主機(jī)的地址（目的地址）。（2）TCP協(xié)議：傳輸控制協(xié)議，提供面向連接的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，用來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)通信的質(zhì)量，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸中不發(fā)送錯(cuò)誤信息。通過(guò)提供校驗(yàn)位，為每個(gè)字節(jié)分配序列號(hào)，提供確認(rèn)與重傳機(jī)制，確保數(shù)據(jù)可靠傳輸。TCP將數(shù)據(jù)包排序并進(jìn)行錯(cuò)誤檢查，同時(shí)實(shí)現(xiàn)虛擬電路間的連接。（3）HTTP協(xié)議：超文本傳輸協(xié)議，是客戶端瀏覽器與Web服務(wù)器之間的應(yīng)用層通信協(xié)議，用來(lái)訪問(wèn)WWW服務(wù)器上以HTML（超文本標(biāo)記語(yǔ)言）編寫的頁(yè)面，所有的WWW文件都必須遵守這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。默認(rèn)的端口號(hào)是：80。3.4.1.TCP/IP模型中常用的協(xié)議1.TCP/IP模型中常用的協(xié)議（4）FTP協(xié)議：文件傳輸協(xié)議，為文件的傳輸提供途徑，允許數(shù)據(jù)從一臺(tái)主機(jī)傳輸?shù)搅硪慌_(tái)主機(jī)，也可以從FTP服務(wù)器上傳和下載文件，采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式。常用三種類型的上傳下載方式：傳統(tǒng)的FTP命令行、瀏覽器和FTP下載工具（如CuteFTP、FlashFXP）。默認(rèn)端口號(hào)是21。（5）TELNET協(xié)議：遠(yuǎn)程登錄協(xié)議，是Internet遠(yuǎn)程登陸服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，為用戶提供了本地計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程登錄主機(jī)運(yùn)行應(yīng)用程序工作的能力，默認(rèn)端口號(hào)是23。（6）SMTP協(xié)議：簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議，控制郵件傳輸?shù)囊?guī)則，以及郵件的中轉(zhuǎn)方式，默認(rèn)端口號(hào)是25。（7）POP3協(xié)議：郵局協(xié)議3，即郵局協(xié)議的第3個(gè)版本,它規(guī)定怎樣將個(gè)人計(jì)算機(jī)連接到Internet的郵件服務(wù)器和下載電子郵件的電子協(xié)議，默認(rèn)端口號(hào)是110。3.4.1.TCP/IP模型中常用的協(xié)議1.TCP/IP模型中常用的協(xié)議（8）DNS：域名解析協(xié)議，實(shí)現(xiàn)域名與IP地址之間的轉(zhuǎn)換，是互聯(lián)網(wǎng)的一項(xiàng)服務(wù)。將域名和IP地址的相互映射作為一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，使人們更方便地訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)。（9）DHCP協(xié)議：動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議，主要作用是集中管理、分配IP地址，使網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的主機(jī)動(dòng)態(tài)的獲得IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)地址、DNS服務(wù)器地址等信息，并能夠提升地址的使用率。（10）ARP和RARP協(xié)議：在互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)中，任何一次從IP層（即網(wǎng)絡(luò)層）以及上層次發(fā)出的數(shù)據(jù)傳輸都是用IP地址進(jìn)行標(biāo)識(shí)的，由于物理網(wǎng)絡(luò)本身不認(rèn)識(shí)地址，因此必須將IP地址映射成物理地址，才能把數(shù)據(jù)發(fā)往目的地。ARP協(xié)議的作用就是將主機(jī)和目的主機(jī)的IP地址轉(zhuǎn)化為物理地址，RARP協(xié)議的作用是將物理地址轉(zhuǎn)化為IP地址。3.4.2.TCP/IP連接“三次握手”的建立過(guò)程2.TCP/IP連接“三次握手”的建立過(guò)程

TCP/IP連接的客戶端和服務(wù)器端通信建立連接的過(guò)程可簡(jiǎn)單表述為“三次握手”(建立連接的階段)和“四次揮手”(釋放連接階段)。第一次握手：客戶端向服務(wù)器發(fā)送報(bào)文段1；第二次握手：服務(wù)器在收到客戶端的連接請(qǐng)求后，向客戶端發(fā)送報(bào)文段2作為應(yīng)答，其中ACK標(biāo)志位設(shè)置為1，表示對(duì)客戶端做出應(yīng)答；第三次握手：客戶端在收到報(bào)文段2后，向服務(wù)器發(fā)送報(bào)文段3，其ACK標(biāo)志位為1，代表對(duì)服務(wù)器做出應(yīng)答，此報(bào)文段發(fā)送完畢后，雙方都進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，表示連接已建立。建立一個(gè)連接需要三次握手，而終止一個(gè)連接要經(jīng)過(guò)4次握手。3.4常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

協(xié)議數(shù)據(jù)單元：兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，不同節(jié)點(diǎn)的對(duì)等層的數(shù)據(jù)稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元，應(yīng)知應(yīng)會(huì)

數(shù)據(jù)報(bào)（Datagram）：在網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為數(shù)據(jù)報(bào)。

段（Segment):在傳輸層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為段。

服務(wù)數(shù)據(jù)單元（SDU）：兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，同一節(jié)點(diǎn)的相鄰層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)單元。應(yīng)知應(yīng)會(huì)3.4常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

幀（Frame）：在鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為幀。

TCP/IP的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程：數(shù)據(jù)封裝成幀后發(fā)到傳輸介質(zhì)上在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸，到達(dá)目的主機(jī)后，每層協(xié)議再去掉相應(yīng)的首部，最后將應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給應(yīng)用程序處理。

IP協(xié)議：IP協(xié)議屬于TCP/IP體系上的網(wǎng)絡(luò)層，基本功能是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳送IP數(shù)據(jù)報(bào)，擴(kuò)充功能：尋址、數(shù)據(jù)報(bào)的路由轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)報(bào)分段和重組。IP協(xié)議向傳輸層提供的是一種不可靠的、無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)投遞服務(wù)。

TCP協(xié)議：傳輸控制協(xié)議（TCP）是TCP/IP模型傳輸層的重要協(xié)議，定義了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行可靠的傳輸而交換的數(shù)據(jù)和確認(rèn)信息格式，以及計(jì)算機(jī)為了確保數(shù)據(jù)正確到達(dá)而采取的措施。應(yīng)知應(yīng)會(huì)3.4常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

UDP協(xié)議：是TCP/IP模型傳輸層的另一個(gè)重要協(xié)議，是面向無(wú)連接不可靠的傳輸協(xié)議。UDP不與對(duì)方建立連接，提供不可靠的無(wú)連接服務(wù)，不使用確認(rèn)信息對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)的到達(dá)進(jìn)行確認(rèn)，不對(duì)收到的數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行排序等。UDP提供的是不可靠的服務(wù)，但是它開銷小、效率高，所以適用于數(shù)據(jù)量少、速度要求較高而功能簡(jiǎn)單的類似請(qǐng)求響應(yīng)方式的數(shù)據(jù)通信。

應(yīng)用層協(xié)議：為用戶提供所需要的各種應(yīng)用服務(wù)，如FTP、HTTP等都是建立在TCP協(xié)議之上的應(yīng)用層協(xié)議。主要的協(xié)議有：①HTTP（超文本傳輸協(xié)議）；②FTP（文件傳輸協(xié)議）；③Telnet（遠(yuǎn)程登錄協(xié)議）；④SMTP（簡(jiǎn)單郵件協(xié)議）；⑤SNMP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）；⑥D(zhuǎn)NS（域名服務(wù)系統(tǒng)）。典型例題【例1】TCP協(xié)議是（）。A.網(wǎng)際協(xié)議B.郵件協(xié)議C.文件傳輸協(xié)議D.傳輸控制協(xié)議D【例2】FTP協(xié)議為用戶提供的主要服務(wù)是（）。A.文件上傳與下載B.發(fā)布WEB網(wǎng)站C.電子郵件的發(fā)送與接收D.文件新聞組的傳輸【解析】FTP中文名稱為文件傳輸協(xié)議，實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)用服務(wù)器之間的文件上傳與下載?！窘馕觥縏CP/IP參考模型中，TCP的中文名稱為傳輸控制協(xié)議。A3.4常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議【例3】UDP協(xié)議的中文名稱是（）。B.傳輸數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議B.用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議C.網(wǎng)際協(xié)議D.地址解析協(xié)議【解析】UDP協(xié)議的中文名稱是用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，是一個(gè)無(wú)連接、不可靠的協(xié)議，主要用于不需要TCP的順序控制和流量控制功能，而由自己完成這些功能的應(yīng)用程序。B知識(shí)測(cè)評(píng)（單選）1.TCP/IP協(xié)議也采用分層體系結(jié)構(gòu)，可分為：（）、網(wǎng)際層、傳輸層和應(yīng)用層。A.物理層B.網(wǎng)絡(luò)層C.數(shù)據(jù)鏈路層D.網(wǎng)絡(luò)接口層2.TCP/IP參考模型中，傳輸層的主要協(xié)議有（）。A.IP和TCPB..UDP和TCPC.IP和HTTPD..IP和ICMP3.因特網(wǎng)上許多復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)和不同類型的計(jì)算機(jī)之間能夠互相通信的基礎(chǔ)是（）。A.OSIB.ATMC.TCP/IPD.SMTP4.下列選項(xiàng)中屬于TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中網(wǎng)際層的協(xié)議是（）。A.IPB.TCPC.POP3D.RIP3.4常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議知識(shí)測(cè)評(píng)（單選）5.能將MAC地址轉(zhuǎn)換成IP地址的協(xié)議是（）。A.ARPB.RARPC.UDPD.ICMP6.IP協(xié)議是無(wú)連接的協(xié)議，其信息傳輸方式是（）。A.點(diǎn)到點(diǎn)B.廣播C.數(shù)據(jù)報(bào)D.虛電路7.下列選項(xiàng)中，地址解析本協(xié)議的是（）。A.ARPB.RARPC.UDPD.ICMP8.通信雙方建立TCP連接的過(guò)程需要（）。A.一次握手B.二次握手C.三次握手D.四次握手3.4常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議9.負(fù)責(zé)電子郵件傳輸?shù)膽?yīng)用層協(xié)議是（）。A.IPB.FTPC.PPPD.SMTP10.IGMP是因特網(wǎng)協(xié)議家族中的一個(gè)（）。A.多播協(xié)議??B.組播協(xié)議?C.單播協(xié)議?D.路由協(xié)議知識(shí)測(cè)評(píng)（多選）1.TCP/IP參考模型中，網(wǎng)際層的協(xié)議有（）。A.IPB.ARPC.RARPD.SNMPE.ICMP2.TCP協(xié)議與UDP協(xié)議相比較，具有以下特點(diǎn)（）。A.可靠B.無(wú)連接C.有序D.擁塞避免E.消耗帶寬更多3.TCP協(xié)議的應(yīng)用層相對(duì)應(yīng)OSI參考模型的（）。A.應(yīng)用層B.傳輸層C.會(huì)話層D.表法層E.網(wǎng)絡(luò)層3.4常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議4.TCP/IP參考模型中，應(yīng)用層的協(xié)議有（）。A.HTTPB.TCPC.UDPD.DNSE.DHCP5.網(wǎng)絡(luò)接口層的作用是（）。A.負(fù)責(zé)管理設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換B.通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向外發(fā)送數(shù)據(jù)C.接收和處理來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)D.抽取IP數(shù)據(jù)報(bào)向IP層傳送E.確保數(shù)據(jù)正確無(wú)誤地傳送知識(shí)測(cè)評(píng)（填空題）1.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)要解決的是____系統(tǒng)的通信問(wèn)題。2.自動(dòng)為客戶機(jī)分配IP地址等參數(shù)，可以使用的協(xié)議是_____。3.在TCP/IP協(xié)議簇中，用戶在本地機(jī)上對(duì)遠(yuǎn)程機(jī)執(zhí)行文件讀取操作的采用的協(xié)議是_____。4.在TCP/IP協(xié)議簇中，傳輸層的_____協(xié)議提供了一種可靠的數(shù)據(jù)流服務(wù)。5.OSI參考模型中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層對(duì)應(yīng)于TCP/IP模型的________。3.4常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（）1.網(wǎng)際層的作用是在眾多的選項(xiàng)內(nèi)選擇一條傳輸路線。（）2.IP協(xié)議是提