TCPIP协议

OSI协议是ISO组织早期提出的一个网络协议. 这个协议分为七层

第一层: 物理层(physical). 定义了网络硬件的技术规范. 如RS-232标准定义了LAN的硬件规范.

第二层: 数据链路层(data link). 定义了数据的帧化和如何在网上传输帧.

第三层: 网络层(network). 定义了地址的分配方法以及如何把包从网络的一端传输到另一端.

第四层: 传输层(transport). 定义了可靠传输的细节问题.

第五层: 会话层(session). 定义了如何与远程系统建立通信会话.

第六层: 表示层(presentation). 定义了如何表示数据. 不同品牌的计算机对字符和数字的表示不一致,表示层把它们统一起来

第七层: 应用层(application). 定义了网络应用程序如何使用网络实现特定功能.

什么是OSI

OSI是Open System Interconnection 的缩写，意为开放式系统互联参考模型。在OSI出现之前，计算机网络中存在众多的体系结构，其中以IBM公司的SNA(系统网络体系结构)和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)数字网络体系结构最为著名。为了解决不同体系结构的网络的互联问题，国际标准化组织ISO(注意不要与OSI搞混）于1981年制定了开放系统互连参考模型（Open System

Interconnection Reference Model，OSI/RM）。这个模型把网络通信的工作分为7层,它们由低到高分别是物理层（Physical Layer),数据链路层（Data Link

Layer),网络层(Network Layer),传输层（Transport Layer),会话层（Session

Layer），表示层（Presentation Layer)和应用层（Application Layer)。第一层到第三层属于OSI参考模型的低三层，负责创建网络通信连接的链路；第四层到第七层为OSI参考模型的高四层，具体负责端到端的数据通信。每层完成一定的功能，每层都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支持，而网络通信则可以自上而下（在发送端）或者自下而上（在接收端）双向进行。当然并不是每一通信都需要经过OSI的全部七层，有的甚至只需要双方对应的某一层即可。物理接口之间的转接，以及中继器与中继器之间的连接就只需在物理层中进行即可；而路由器与路由器之间的连接则只需经过网络层以下的三层即可。总的来说，双方的通信是在对等层次上进行的，不能在不对称层次上进行通信。

TCPIP协议头部结构

TCP/IP协议是计算机网络通信中最重要的协议之一，它定义了数据在网络中的传输方式和规则。TCP/IP协议头部是数据传输中包含的一部分，包含了必要的信息以描绘和控制数据传输的过程。本文将详细介绍TCP/IP协议头部的结构。

TCP/IP协议头部结构如下：

首部长度（Header Length）：占4位，用于指示TCP/IP协议头部的长度。由于TCP/IP协议头部中的各字段长度不固定，所以需要首部长度字段来指示实际长度。首部长度字段的速与单位是4字节，所以一个数据报的首部长度最多为60字节。

服务类型（Type of Service）：占8位，用于指示数据报在网络中的处理优先级。这个字段一般用于指示比如数据报的延迟要求、吞吐量要求、可靠性要求等。

总长度（Total Length）：占16位，表示整个IP数据报的长度。包括首部和数据部分的总长度。总长度字段可以对IP数据报进行分片和重组操作。

标识（Identification）：占16位，用于标识IP数据报的碎片。当IP数据报需要进行分片时，原始数据报的标识字段会被分片后的每个数据片段所继承。

标志（Flags）：占3位，用于指示数据报的分片情况。包括“不分片”、“更多分片”、“最后一个分片”。这些标志字段主要用于数据报的重组。 分段偏移（Fragment Offset）：占13位，用于表示分片结束的字节数。当IP数据报需要进行分片时，原始数据报的分段偏移字段会被分片后的每个数据片段所继承。

生存时间（Time to Live）：占8位，用于指示数据报在网络中的最大存活时间。每经过一个路由器，生存时间减1，当生存时间为0时，数据报会被丢弃。

协议（Protocol）：占8位，用于指示IP数据报传递给哪个上层协议处理。例如，TCP协议的值为6，UDP协议的值为17

头部校验和（Header Checksum）：占16位，用于检验IP首部的完整性。头部校验和字段由发送端计算，并在接收端进行校验。

通过连接实例解读TCP/IP协议

最近狂补基础，猛看TCP/IP协议。不过，书上的东西太抽象了，没有什么数据实例，看了不 久就忘了。于是，搬来一个sniffer，抓了数据包来看，呵呵，结合书里面得讲解，理解得 比较快。我就来灌点基础知识。

开始吧，先介绍IP协议。

IP协议（Internet Protocol）是网络层协议，用在因特网上，TCP，UDP，ICMP，IGMP数据都是按照IP数据格式发送得。IP协议提供的是不可靠无连接得服务。IP数据包由一个头部和一个正文部分构成。正文主要是传输的数据，我们主要来理解头部数据，可以从其理解到IP协议。

IP数据包头部格式（RFC791）

Example Internet Datagram Header

上面的就是IP数据的头部格式，这里大概地介绍一下。

IP头部由20字节的固定长度和一个可选任意长度部分构成，以大段点机次序传送，从左到 右。

TCP协议

TCP协议（TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL）是传输层协议，为应用层提供服务，和UDP不同的是，TCP协议提供的可靠的面向连接的服务。在RFC793中是基本的TCP描述。关于TCP协议的头部格式内容的说明：

TCP Header FORMat

TCP Header FORMat

跟IP头部差不多，基本的长度也是20字节。TCP数据包是包含在一个IP数据报文中的。

好了，简单介绍到此为止。来看看我捕获的例子吧。这是一次FTP的连接，呵呵，是cuteftp默认的cuteftp的FTP站点，IP地址是：216.3.226.21。我的IP地址假设为:192.168.1.1。下面的数据就是TCO/IP连接过程中的数据传输。我们可以分析TCP/IP协议数据格式以及TCP/IP连接的三次握手（ThreeWay-Handshake）情况。下面的这些十六进制数据只是TCP/IP协议的数据，不是完整的网络通讯数据。

TCPIP协议IPXSPX协议NetBEUI协议

TCP/IP协议是互联网上最常用的一种协议族，它包括了一系列协议，用于在网络上进行信息传输和数据交换。TCP/IP协议是基于分层的设计，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。

物理层是最底层的层次，主要负责将电信号转换成比特流，并进行传输。数据链路层负责将比特流转换成数据帧，并实现可靠的点对点通信。网络层则负责将数据帧发送到目标地址，通过IP地址来实现数据的路由和转发。传输层负责将数据分割成小的数据包，并根据协议进行错误检测和纠正。最上层的应用层，则负责定义了具体的应用协议，如HTTP、FTP、SMTP等。

IPX/SPX协议是Novell Netware操作系统所使用的网络协议，它是一种基于包交换的协议。IPX属于网络层协议，用于实现数据的路由和转发，而SPX则是传输层协议，对数据包提供可靠的传输保证。IPX/SPX协议具有广播和多播功能，可以实现多个网络节点之间的通信。

NetBEUI协议（NetBIOS Extended User Interface）是由Microsoft开发的一种网络协议，用于在局域网中进行通信。NetBEUI协议是基于广播方式进行通信的，它不需要网络配置和设置，可以直接在局域网上运行。NetBEUI协议具有简单、高效的特点，但由于它只能在局域网中运行，所以在广域网中使用有一定的局限性。

TCP/IP协议是互联网的基础协议，广泛应用于各种网络环境中。它具有灵活、可扩展的特点，能够适应不同的网络需求。IPX/SPX协议主要应用于局域网环境中，特别是Novell Netware网络系统中。NetBEUI协议适用于简单的局域网环境，但在大型网络中应用较少。 总结来说，TCP/IP协议是互联网上最常用的一种协议，而IPX/SPX协议和NetBEUI协议则是在特定网络环境中使用的协议。随着互联网的发展，TCP/IP协议得到了广泛的应用和推广，成为了互联网的标准协议。