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《TCP/IP路由技术(第一卷)(第二版)》一第1章 TCP/IP回顾1.1 TCP/IP协议层

简介:

本节书摘来自异步社区《TCP/IP路由技术(第一卷)(第二版)》一书中的第1章,第1.1节,作者【美】Jeff Doyle,CCIE #1919,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

第1章 TCP/IP回顾

TCP/IP路由技术(第一卷)(第二版)
本章包括以下主题:

  • TCP/IP协议层;
  • IP包头(IP Packet Header);
  • IPv4地址;
  • 地址解析协议(ARP);
  • Internet控制消息协议(ICMP);
  • 主机到主机层。

考虑到这本书的书名是《TCP/IP路由技术》,有必要从回顾TCP/IP的基本知识开始讲起,然后再讲述如何进行TCP/IP路由选择。如果读者正在准备Cisco认证互连网专家(Cisco Certified Internetwork Expert,CCIE)的考试,或者仅仅把本书作为路由选择技术方面的参考书,那么读者大概已经了解了本章所要讲述的大部分内容。但是,如果读者阅读一下本章,作为对基本知识的复习也不是一件坏事,有时还会有所帮助。

本章主要回顾了启用、控制或帮助TCP/IP路由选择的协议,对TCP/IP协议簇并不作深入讨论。本章最后列出的几本参考读物均对TCP/IP进行了深入详细的讲解,读者可以至少选择其中的一本进行阅读。

早在20世纪70年代初期,Vint Cerf和Bob Kahn就对TCP/IP及其分层协议框架进行了构思,它的提出先于ISO的OSI参考模型。本章对TCP/IP协议层的简单回顾有助于读者理解TCP/IP的多种功能与服务是如何进行相互关联的。

1.1 TCP/IP协议层

图1-1展示了TCP/IP协议簇与OSI参考模型的相互关系。[1] 在TCP/IP协议簇中,网络接口层对应于OSI的物理和数据链路层,但实际上在规范中并不存在这一层。如图1-1所示,作为对物理和数据链路层的表示,它已经成为事实上的一个层次。在本节中,我们将使用OSI的术语——物理和

数据链路层来描述它。


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物理层包含了多种与物理介质相关的协议,这些物理介质用以支撑TCP/IP通信。物理层的协议按照正式的分类可以分为4类,这4类涵盖了物理介质的所有方面:

  • 电子/光学协议——描述了信号的各种特性。例如,电压或光强度、位定时、编码和信号波形。
  • 机械协议——规定了连接器的尺寸或导线的金属成分。
  • 功能性协议——描述了做什么。例如,在EIA-232-D连接器第4管脚上的功能描述是“请求发送”。
  • 程序性协议——描述了如何做。例如,在EIA-232-D导线上,二进制1表示电压小于−3V。

数据链路层包含了控制物理层的协议:如何访问和共享介质、怎样标识介质上的设备,以及在介质上发送数据之前如何完成数据成帧。典型的数据链路协议有IEEE 802.3/以太网、帧中继、ATM以及SONET。

Internet层与OSI的网络层相对应,主要负责定义数据包格式和地址格式,为经过逻辑网络路径的数据进行路由选择。当然,网络层也是本书内容涉及最多的一层。

与OSI传输层相对应的是主机到主机层,它指定了控制Internet层的协议,这就像数据链路层控制物理层一样。主机到主机层和数据链路层都定义了流控和差错控制机制。二者不同之处在于,数据链路层协议强调控制数据链路上的流量,即连接两台设备的物理介质上的流量;而传输层控制逻辑链路上的流量,即两台设备的端到端连接,这种逻辑连接可能跨越一连串数据链路。

应用层与OSI的会话层、表示层、应用层相对应。虽然一些路由选择协议使用这一层,例如边界网关协议(BGP)、路由选择信息协议(RIP)等 ,[2]但是应用层最常用的服务是向用户应用提供访问网络的接口。

对于图1-1中所示的协议簇和其他协议簇来说,各层之间多路复用是一个通用功能。许多应用可以使用主机到主机层的一个服务,同样许多主机到主机层的服务也可以使用Intenret层。多个协议簇(如IP、IPX、AppleTalk)还可以通过数据链路协议共享一条物理链路。

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