TCP/IP - 網際網路名詞介紹

而今天在Internet上應用的最為廣泛的，正是今天要講的TCP/IP。

較詳細的講，TCP/IP架構中，本身就分為好幾個協定，如IP、UDP、ICMP ... 網際網路名詞介紹搜尋這個協作平台 首頁127.0.0.1ADSLCABLEMODEMDHCPDNSGATEWAYHubIPCONFIGISPMACAddressMSConfigNETSTAT–AN,NETSTAT–RPINGRegeditROUTERTCP/IPTRACERT協作平台地圖 首頁‎>‎ TCP/IP 什麼是協定(protocol)　　人和人講話的時後，為了解對方究竟在講什麼，我們是不是有一些約定成俗的習慣呢？若我們沒有定義這些話代表什麼意思，那豈不就是等於「雞同鴨講」一樣嗎？是的，網路上的電腦要彼此溝通對話，也是要透過一些定義、規範，這些東西，就稱為協定(protocol)。

而今天在Internet上應用的最為廣泛的，正是今天要講的TCP/IP。

　　較詳細的講，TCP/IP架構中，本身就分為好幾個協定，如IP、UDP、ICMP等等。

有些協定，用於溝通網路底層的硬體與硬體，有些溝通網路卡與應用軟體等……，我們甚至可以說，整個網路，就是靠協定架構起來的，這也正是一個最為重要的基本的規範，若不遵守這個規範，那就無法參與現今的網路世界了。

　　至於今日TCP/IP的起源，和許多電腦科技的起源一樣，皆是由美國國防部發展而來的。

當初他們為了要能夠建立一個能讓軍方的電腦都能共同分享源，而又保有分散性的安全考量下，建立了一個稱為ARPAnet的網路，這個網路的架構，就是TCP/IP的前身。

後來，美國國家科學基金會，用了此架構在學術研究的網路上，也造究了Internet的發展。

這正是TCP/IP的起源。

3.TCP/IP分層　　在了解TCP/IP之前，我們必需先講講有關「網路分層」這項概念。

首先，你已經知道，網路是經由協定所架構出來的，而這些協定如何的運作呢？可以說，他們是用一種分工的方式，一個協定負責一項工作，統合起來，就是一個複雜的網路。

也因此，我們將工作類型比較相近的歸類於一群，也就是一層。

　　TCP/IP架構中，共將網路分為四層： 網路存取層(NetworkAccessLayer)，負責處理實體網路的一個介面，如：  資料格式化、實體層的資料定址等。

 網際網路層(InternetLayer)，負責邏輯位址(即一般所用的IP位址)的資料傳輸。

 傳輸層(TransportLayer)，負責流程控制、錯誤檢查等。

 應用層(ApplicationLayer)，負責一些應用的介面，如檔案傳輸、遠端控制等。

　　網路分層還有很多種類別，或許你有聽過OSI的7層分法，但其中，的實體層(PhysicsLayer)和資料連結層(DataLinkLayer)就相當於網路存取層；網路層(NetworkLayer)就相當於網際網路層；傳輸層當然一樣；而TCP/IP中的應用層在ISO分層中則分為會談層(SessionLayer)、展現層(PresentationLayer)和應用層。

事實上，沒有一個真正的網路是完完全全幅合這些標準理論的。

網路實作中多半會混用，這又是令一個課題。

　　接下來先講個在這分層中傳輸的大要情形及主要的協定，以便對後面的課題有一個概念。

　　當我們要傳輸一個資料從一端到另一端時，必須先從最上層一直往下傳，再經過實體運送後，反過來從下層往上傳。

以下便是這傳輸情形的大要：(詳細稍後在說) 資料從應用層透過TCP或UDP埠(Port)到達傳輸層。

 在傳輸層會決定使用TCP或UDP協定來存取網路。

 到網際網路層後，IP協定會提供如何將資料導引到正確的邏輯IP位址的資訊。

 進入網路存取層後，會透過上層的ARP及RARP協定來轉換IP位址和實際位址，並將資料格式化成能在傳輸線上傳輸的格式而送出。

　　這樣子，資料就離開了原始端電腦傳向目的端，而該電腦收到後，則進行相反之步驟即可。

必需知道的是，在經過每一層傳輸時，都會在資料上加上一些資訊，以能讓對方電腦能夠解讀。

就稱為表頭(Header)，就有點像是有一個好幾層包起來的禮物要給人時，但怕對方不會拆，所以就在每層外面附上一張紙條說明如何拆。

有點類似這個情形。

   以上就是大概的TCP/IP分層及傳輸，下面，我們則要詳細的介紹每層的內部協定。

4.網路存取層　　這一層呢？可以說是最不統一的一層了，要講起來也很不好講。

因為像種種的實體網路架構，如乙太，FDDI，AppleTalk，IBM的TokenRing等等…，都有著各自不同的規定，若要每一樣都講，也是講不完。

所以筆者就不說明各別的內容，僅就相通處作一闡述。

　　此一層中，主要要做的工作有：規定資料傳輸的方式，就是建立一有如交通規則，紅燈停、綠燈行的這種規範，以能讓網路傳輸有規定及效率。

如以太的CSMA/CD就是一例。

再者還有將資料轉換成一稱為訊框(Frame)的格式，並將其轉為可用電子流或類比脈衝表現的樣式。

　　另外還得附帶一提蠻重要的一項，就是所謂的「實體位址」。

實體位址是一個在一出廠時就燒在網路卡上的數字，當我們在區域網路傳輸資料時，就是透過實體位址來辨認電腦，並非邏輯位址。

而在廣域網路上的情形，下一節中會提到。

5.網際網路層　　我們之前提到網路卡在出廠時就會燒上實體位址，但是，實體位址的位元太多了，且沒有一定的規律性(稍後會提)，因此創出了IP位址。

IP位址是由32個位元所構成的一組數字，我們將每八位元為一組，轉換為十進位的四組數字，中間用「.」加以區隔，就成了常見的IP位址。

　　在IP位址中，可分為表示網路編號和主機編號的數字，若網路編號像街道名，而主機編號則就像是門牌號碼一樣。

又依此，我們將全球的網域分為ClassA、ClassB、ClassC、ClassD、ClassE五個層級。

在ClassA的網域中，如一個86.1.1.1的IP中，「86」代表的是其網路編號，其餘的則是主機編號。

而ClassA的網路編號範圍是0~127(最左邊的位元為0所得的結果)，所以，一個ClassA的網路可支援約16.7百萬個主機，通常配發給洲或須要極大主機數目的單位使用。

而ClassB則是前兩個xxx.xxx代表網路編號，後面的是主機編號，所以每一個lassB的網域可支援6萬多台電腦，而其網路編號範圍是128.0~191.255(最左邊兩位元為10)。

ClassC則是再下一層，有24個網路編號位元，8個主機編號位元，所以一個網域可支援256台電腦(但實際上一個網域最前面和最後面的IP不得做主機用，故每個網域會少兩個IP)。

其網路編號範圍在192.0.0~223.255.255之間(最左三位元為110)，至於ClassD和ClassE則令有用途，就不在此論述了。

　　對IP位址有一個大概的了解後，介紹一下此層中重要的協定。

首先就是IP協定，IP協定是個進行很多功能的軟件，它紀錄著三個IP的位址，分別為目的IP位址，子網路遮罩位址及閘接器(路由器)位址。

子網路遮罩就是用來判定來源IP和目的IP是否在同一網域的一個判斷位址；而閘接器位址則是在若要送到不同網域時，用以決定封包的傳輸途徑。

IP協定的運作，大概就是先用子網路遮罩計算兩位址是否在同一網域，再決定其傳送途徑。

　　此層中還有一個很重要的協定，就是ARP協定，此協定的功用是轉換實體位址和IP位址，而RARP則是其反協定。

　　此外，此層中的ICMP協定則是控制一些網路傳輸上的狀況的協定。

如遇到狀況時的回傳訊息，就是透過ICMP協定的運作。

6.傳輸層　　傳輸層是一個提供應用程式和網路之間的介面。

首先我們要講的是埠(port)的觀念。

如果說，我們只有IP位址的話，那一台電腦若有不同的應用軟體要同時進形網路傳輸的話，所有資料就會從同一個出口一起出去而產生混亂的碰撞情形，因此有了連接埠(port)的產生。

埠就像是一個一個的通道，可以讓一台電腦同時擁有好幾個對外連接的出口，這也使得網路傳輸有了多工的能力。

　　而此層中有兩個重要的協定，TCP和UDP協定。

這兩個協定負責的工作為傳輸流程控制、錯誤檢查及確認等。

其中TCP協定是一個較複雜的協定，它是屬於連結導向的傳輸協定，也就是當傳輸資料被分成好幾個封包傳送時，當目的端電腦接收到每一個封包，就會傳回一個確認值，也因此，TCP協定在對資料的掌控上及偵錯方面，就遠勝於UDP，但速度則不如UDP。

UDP則是非連結傳輸協定，他只負則送出及接收，而不會收到一個封包就回傳一個確認的訊息，其檢查則是靠著總和檢測值來判定。

7.應用層　　此層為TCP/IP中的最頂層，應用層中的應用軟體，並沒有一定的工作類別。

有的只是偵測網路資訊的簡單工具，有的提供一些網路的服務，如FTP、DNS服務等等。

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