信息安全学结5-TCP与IP协议.doc

（五）TCP/IP协议作者：山石1. TCP/IP协议历史1.1. TCP/IP协议历史l TCP/IP起源于20世纪70年代中期，ARPA自助网间网技术的研究开发，并于1977-1979年间推出了与目前形式一样的TCP/IP体系结构和协议规范。l 1980年前后，TCP/IP应用在ARPANET上；l 1983年加州Berkeley大学推出了内含TCP/IP的BSD NUIX;l 1985年NSF采用TCP/IP建设NSFNET;l TCP/IP成为20世纪90年代因特网的主要协议。1.2. TCP/IP参考模型和层次TCP/IP协议族是一组不同层次上的多个协议的组合。TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统，如图1所示。 应用层传输层网络层网络访问层图11.3. TCP/IP与OSI模型的关系l 应用层对应OSI应用层、表示层和会话层l 传输层对应OSI传输层l 互联层对应OSI网络层l 网络接口层对应OSI数据链路层及物理层图22. IP协议基础IP，网际协议，指定了计算机之间传递信息的方式，本质上定义了Internet中每台计算机使用的通用“语言”。2.1. IP协议的版本（1） IPv4，IP协议的第四个版本，从1982年起用于Internet，现在仍广泛使用。（2） IPv6，Internet Protocol Version 6的缩写，用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。IPv6特性：l 地址长度增加（128位），IPv6具有与网络适配的层次地址 ：IPv6的目标是:通过1012个网络连接1015台计算机。 l 简化包头:仅包含7个字段，提高路由器处理效率。l 更好地支持选项l 提供安全性：IPv6规定了“认证头标(authentication header)”和“封装安全净荷(ESP:Encapsulation Security Payload)”来保证信息在传输中的安全。 l QoS：利用IPv6头标中的8比特业务量等级域和20比特的流标记域可以确保带宽，实现可靠的实时通信。2.2. 数据报的概念在Internet中，数据以字符块的形式被发送，称之为数据报（datagram），更通俗的称之为“包”（package）。包”(Packet)是TCP/IP协议通信传输中的数据单位，一般也称“数据包”。有人说，局域网中传输的不是“帧”(Frame)吗？没错，但是TCP/IP协议是工作在OSI模型第三层(网络层)、第四层(传输层)上的，而帧是工作在第二层(数据链路层)。上一层的内容由下一层的内容来传输，所以在局域网中，“包”是包含在“帧”里的。2.3. IP地址概念IP地址，如同在全球电话网络一样，人们要给他人打电话，就要求对方的电话机必须具有自己的、唯一的电话号码。计算机在IPv4网络中拥有的每一个接口都被唯一的赋予一个32地址，这些地址通常被表述为四组八位二进制数。为了方便记忆，通常每段8位二进制数用十进制整数来表示，种书写方法叫做点数表示法，如：。注：目前使用的IP地址是IPv4是32位，现在正在研发调试的IPv6是128位。3. ICMPInternet控制报文协议ICMP是（Internet Control Message Protocol）Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。从技术教度来说，ICMP 就是一个 错误侦测与回报机制，其目的就是让我们能够检测网路的连线状况也能确保连线的准确性其功能主要有：侦测远端主机是否存在；建立及维护路由资料；重导资料传送路径；资料流量控制。它包括很多子类型，例如Ping命令使用ICMP的Echo包测试网络连接；对该包的响应通常是一个“ICMP Echo应答”或者“ICMP目标不可达”消息类型。4. TCP传输控制协议传输控制协议，即TCP，是一种面向连接的传输协议，为两端的应用程序提供可靠的端到端的数据流传输服务。它完全不同于无连接的、提供不可靠的数据报传输服务的UDP协议。该协议用于创建两台计算机之间的双向数据流连接。它是“有连接”的协议，包含了超时和重发机制，以实现信息的可靠传输。5. UDP用户数据报协议UDP协议 是User Datagram Protocol的简称， 中文名是用户数据包协议，该协议用于主机向主机发送数据报，它是无连接的。是 OSI 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天，UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。6. IGMPInternet组管理协议Internet 组管理协议（IGMP）是因特网协议家族中的一个组播协议，用于 IP 主机向任一个直接相邻的路由器报告他们的组成员情况。IGMP是一个用于在单个网络上特定多播组中主机和网关间建立主机成员关系的协议。IGMP协议把网络上所连接的主机的成员关系传送给多播路由器。帮助多播路由器创建和更新与每一个路由器接口有关的多播组表。该协议用于控制多播（或称为组播）有目的地直接向一台或多台主机发送包的过程。7. TCP和UDP的常用端口7.1. 常用的TCP端口号TCP端口号关键词描 述20FTP-DATA文件传输协议(数据连接)21FTP文件传输协议(控制连接)23Telnet远程登录协议25SMTP简单邮件传输协议53Domain域名服务器80HTTP超文本传输协议110POP3邮局协议3119NNTP网络新闻传递协议7.2. 常用的UDP端口号UDP端口号关键词描 述53