TCP/IP詳細資料
TCP/IP詳細資料
一.TCP/IP通訊協定的緣起不滅
話起一九六八年至今已有29個年頭，TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol）已然是目前最被普遍使用的通訊協定。TCP/IP的緣起來自於美國國防部與幾個大學及企業，所成立的ARPA(Advance Research Projects Agency)Net網路實驗計劃，後來，又經由柏克萊大學首度將TCP/IP的網路環境加入Unix系統中，且Microsoft公司也於Windows NT3.51之後的版本加入了TCP/IP通訊協定，直到目前的Windows NT4.0,TCP/IP仍舊是十分重要的通訊協定之一。到底TCP/IP真正的發展過程是如何呢？它又是在何種環境之下發展出來的？、、等等的這一些問題，筆者接下來就為您做說明。
1.TCP/IP的來龍去脈
TCP/IP初步架構的出現源於１９６４年，美國冷戰時期。在這個時候為了戰爭 求，必須一個將強又牢固的網路系統來做整個國防部的聯系。這時美國一家資訊公司【ＲＡＮＤ公司】為了滿足國防部的求而提出了一個解決方案。在這一個方案之中，有兩項非常獨特的見解：
一為這個網路沒有中控點，也就是說敵人無法破壞整個系統，除非敵人將整個系統破壞掉，否則系統在不完全破壞下仍可以繼續運作。
二為當系統傳送過程中資料傳送有問題時，網路系統可以自動偵測錯誤，而將資料完整傳送完畢。
有了這樣的依據，美國於１９６９年便賦予先進研究計劃委員會【ＡＲＰＡ】這一項任務。此時他們思考著如何建立一個讓分散在各地且完全不同的電腦系統可以無誤的聯系在一起。基於建構這樣網路系統的模式，所以他們決定制定一套協定。這一套協定可以讓分散在各地且完全不同的電腦系統完全連結在一起，更進一步甚至可以互相溝通，彼此傳遞訊息?；哆@樣的原則，終於在1971年研究出了NCP協定【Network Control Protocol】，并且真正架構出２３個據點的網路系統。而這個網路系統便稱為ＡＲＰＡＮＥＴ。
就在隔年，ＡＲＰＡＮＥＴ正式對外展示；這時候據點也擴展到４０個。隨著資訊的進步與努力，網路的傳輸設備也不斷地更新；從網路線一直發展到衛星傳送系統。ＮＣＰ協定已無法滿足人們的求了，因為不同的網路系統仍然無法很順利的傳送資料。此時則由美國史丹佛大學、ＢＮＮ公司與英國倫敦大學共同發展出ＴＣＰ【Transmission Control Protocol】協定，這個協定可以讓不同網路系統透過網路線、無線電波或衛星傳送、、等等方式連線起來，并彼此溝通即傳遞訊息。當時展示時，便把ＡＲＰＡＮＥＴ、ＰＲＮＥＴ【封包無線電波網路】、ＳＡＴＮＥＴ【大西洋封包衛星網路】等大型網路系統連接一起測試。雖然ＴＣＰ協定穩定性夠而且也很少出錯，但有時傳送的封包資料仍然會遺失而要求系統重新傳送，這樣在網路上會大大減低系統的效能與浪費傳送時間。為了解決這一個問題，便將ＴＣＰ協定再度細分為兩層：上層一樣稱為ＴＣＰ協定【主要工作為管理封包的切割、整合與重傳】；而下一層便稱為ＩＰ協定【主要工作為管理個別封包的資料傳送與傳送位置】。如此，這樣的協定便稱為TCP/IP協定。
於１９８２年時，美國正式使用TCP/IP協定，并將此協定當成整個國防部網路的標準協定。隔年【１９８３年】所有ArpaNet的網路系統也正式啟用TCP/IP協定。至此，正式奠定了TCP/IP協定的地位。後來由於Internet的風潮，也正式啟用TCP/IP協定為標準通訊協定。這樣的結果，使得TCP/IP協定更確定其霸主地位。
2.網路間溝通的基本術語－通訊協定
想要了解TCP/IP，首先您必須先知道網路是什堋？而了解網路系統的首要觀念即是『通訊協定』。什么叫做通訊協定呢？電腦中的協定就好比人類之間溝通所使用的語言，而網路系統中的通訊協定就好比一個地區或國家有一定的標準語言。由此可知，如果網路系統之間沒有共同的通訊協定，則網路系統就無法運作了。但有一點與人類語言不一樣的地方就是通訊協定必須有一定的規則、定義依循才能順利的運作。而這一些規則不外乎下列幾項：
◎ 資料間的傳送方式
◎ 電腦之間資料的接收與傳送
◎ 檢查資料的完整性
◎ 硬體網路元件的型態【網路線、網路卡、、等】
◎ 協定本身階層的定義
當然，以上只是列舉幾項有關協定方面的問題。但協定架構如何改變，網路系統的資料傳輸都會依照下列方式運作：
由上圖，您大致可以得知資料運作的大體性。但到底實№運作該如何呢？筆者則 告訴您有關OSI網路協定層與TCP/IP協定層之間的關聯性了。
二.TCP/IP通訊協定層中的運行剖析
以前的網路環境與協定都是由各家網路公司自行研發定義，這樣的狀況造成了網路環境之間的資源無法達成共享的地步。有鑒於此，國№間則出現了一個專門定義標準網路協定的單位ISO(International Standard Organization)，由這組織定義出一個標準的網路協定，就是目前網路環境所參照的OSI (Open System Interconnection)七層網路協定層。
TCP/IP網路層與OSI網路協定層非常的類似，因為TCP/IP於1980年代即定義正式運作，而OSI機構所成立的時間則晚於TCP/IP。因此，它所提出的標準架構中，有些還參考了有關TCP/IP協定。所以，之間的定義自然就很接近了。以下筆者分別為您針對這兩個部分做一些相關主題的說明，讓您對網路的傳輸架構有更進一步了解。
1.OSI組織所定義的七層網路協定層
(1) . OSI組織定義的七層網路協定，分別有：
Application(應用層)
Presentation(表現層)
Session(會談層)
Transport(傳送層)
Network(網路層)
DataLink（資料連結層）
Physical（實體層）
(2) . OSI網路協定的資料傳輸方式
2.TCP/IP通訊協定層
(1) . TCP/IP通訊協定層，大致可區分四個協定層：
Application（應用層）
Transport（傳送層)
Internet（網№層）
Network（網路層）
2) . 運行原理
其中運行原理，在Application（應用層）中，所執行的程式以NetBIOS網路協定作為主要發展網路系統的協定（NetBIOS是以電腦名稱當做網路上唯一辨認的方式），再透過微軟網路系統中獨有的NetBIOS over TCP/IP網路協定，與Transport（傳送層）相互轉換聯系。在Transport（傳送層）中，主要有TCP(Transmission Control Protocol)與UDP(User Datagram Protocol)傳送協定，其中TCP是以三向檢測（Three-way handshake）模式確認傳送，速度較慢；另一個傳送協定UDP,此協定只負責將資料送出，適用在大量傳送資料時。再經過ICMP(Internet Control Message Protocol)來負責先行確認目的主機的位址（檢查路由器，網路路徑．．），且由ARP(Address Resolution Protocol)將網路上的絕對位址IP，轉換成網路卡的實體卡號MAC(Media Access Control)Address，也就是用來轉換實體層位址與網路層位址。到了Internet(網№層)，主要有PPP(point to Point)及SLIP(Serial Line Internet Protocol)，將傳送層的網路上資料介面轉換成串列式的傳送介面，再經由實體層(Network)網路卡，同軸電纜，電話線路完成TCP/IP通訊協定層中的運行。
(3) . TCP/IP通訊協定層與應用服務比較表
TCP/IP通訊協定各 項 應 用 服 務Application (應用層)SMTP、TELNET、FTP、Gopher、WWW、NFS、等Socket、NetBIOS協定 Transport(傳送層)TCP、UDP Internet（網№網路層）IP【ARP、RARP、ICMP】Network（網路層）Ethernet、X.25、SLIP、PPP 同軸電纜線、電話線、網路卡。
3.OSI網路協定層、TCP/IP通訊協定與微軟網路協定層
OSI網路協定層TCP/IP通訊協定Microsoft Network Application(應用層)Application(應用層)Application Interface（應用程式介面層）Presentation(表現層)Session(會談層)Transport(傳送層)Transport(傳送層)Transport Device Interface（傳送裝置介面層）Network(網路層)Internet（網№網路層）Network Driver Interface（網路驅動介面層）DataLink（資料連結層）Network（網路層）Physical Network Layer（實體網路層） Physical（實體層）
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