淺談網路-Part 1:TCP/IP

淺談網路-Part 1:TCP/IP

作者:常世勳

1.TCP/IP簡介 :
TCP/IP實際上是由一組通訊協定所組成的協定名稱。
在這些協定當中, 有兩個協定是其他大部份協定的基礎, 這兩個協定分別是:
●傳輸控制協定(Transmission Control Protocol, 簡稱TCP): 一個可靠的串流式服務協定, 也就是TCP可確保所有送至 某個系統的資料能正確無誤地到達該系統。
●網際網路協定(Internet Protocol, 簡稱IP): 制定了所有在網路上流通的封包( peacket)資料格式與規則。
TCP是架在IP上, 完整的TCP/IP就是由這兩個主要的協定 與其他協定所構成, 若以多層式模型描述TCP/IP, 則較廣為採用的是如 圖1所示的架構。
圖1 TCP/IP多層模型架構:
┌───────────────────────---------------┐
│ 應用層(Application Layer) │
│ 包含網路的應用程式與程序。 │
├──────────────────────────--------┤
│ 端對端傳輸層(Host-to-Host Transport Layer) │
│ 提供端對端的資料傳送服務。 │
├──────────────────────────--------┤
│ 網際網路層(Internet Layer) │
│ 定義傳送資料的格式與資料遞送的規則。 │
├──────────────────────────--------┤
│ 網路存取層(Network Layer) │
│ 包含實體網路的遞送與存取。 │
└──────────────────────────--------┘
在圖1所示的架構中, 資料的流向通常是由應用層往下傳達, 途中經過端對端傳輸層、網際網路層, 最後由網路存取層透過傳輸媒介送至 目標電腦的網路存取層, 再由下而上, 傳至其應用層。 TCP/IP協定允許不同類型的主機透過網路相互「交談」,它所提供的 服務幾乎已能滿足大部份使用者的要求, 並且TCP/IP尚具前瞻性 , 新的服務項目也正逐漸擴充當中。
TCP/IP目前已成為電腦網路通訊的標準之一, 透過它即可連結不同類型 的網路與電腦系統, 目前幾乎所有的電腦系統皆支援TCP/IP協定的軟體, 例如IBM主機、PC、MAC、Amiga、Ataris等系統。
對於TCP/IP細節有興趣的讀者, 可 進一步參考有關Internet的書籍。

2.TCP/IP服務項目 :
所有支援TCP/IP協定的軟體皆提供本節介紹的全部或大部份功能 , 這類軟體提供的TCP/IP服務包括:
●電子郵件 (E-mail) 投遞服務。
●檔案傳輸服務。
●遠程終端機模擬服務。
●資料庫服務。
●電子會議服務。
●多媒體資料傳輸服務。
●遠程計算與模擬服務。
由於TCP/IP具備在多工環境運作的條件, 因此, 有些支援TCP/IP協定 的軟體本身即可「同時」提供全部或部份上述的服務。
例如PC的網路作業 系統 (Net work Operating System、簡稱NOS) 即允許使用者同時進行最多10件 的工作, 使用者可利用鍵盤和另一端主機的使用者交談, 啟動終端通訊 功能與其他主機連線, 或至其他主機下傳檔案, 而當這些工作都在進行的 同時, NOS還會暗中將電子郵件傳至其他主機, 或接受其他使用者的連線。
簡單地介紹幾個TCP/IP協定中, 較常見的服務或協定:
TELNET: 終端模擬程式。
在實際的網路環境, TELNET允許使用者 由某部主機存取另一部主機的資源, 令使用者端的主機 像是直接與另一部主機相連的終端機。
FTP: 檔案傳輸協定 (File Transfer Protocol)。
此程式允許 使用者在兩部主機之間傳遞文書檔與二進位檔案。
SMTP: 簡易郵件傳輸協定 (Simple Mail Transfer Protocol), 主機可以藉此自動將電子郵件由一部主機傳至另一部, 使用者通常不會察覺它的存在。若您在自己的電腦中寫了新的 郵件, 則SMTP會自動嘗試將這些郵件送至目標主機。 POP: 郵件遞事務協定 (Post Office Protocol), SMTP雖然很自動化, 但主機必須是全天開啟的, 對於非全天候開啟的主機, POP可 允許所有內送的郵件暫時存放在郵件服務器 (mail server), 等使用者開機時, 其主機將自動要求郵件服務器送出該使用者 的郵件。
PING: 封包網際探索器 (Packet InterNet Groper), 這個程式以送出 一個封包的方式來探索某部指定的主機, 若該主機收到該封包, 會即刻回應另一個封包, 而PING將顯示來回封包所花的時間。 FINGER: 此命令可列出主機上所有的使用者, 或列出某個特定使用者的 相關資訊。
ARP: 位址解析協定 (Address Resolution Protocol)。為了使封包 能正確送到目的站, IP位址須與正確的硬體位址匹配, 通常軟體 並不知道給定IP位址的硬體位址為何, 當它需要知道時 , 即可利用ARP送出一段廣播訊息 (broadcast message), 而遠端 的機器若收到該訊息, 即會回應它的硬體位址。
目前, Internet上已有越來越多新的工具程式架設在上述各類協定 上, 這些程式的發展方向大都朝向整合性功能以及與使用者更親近的操作 介面方向發展, 這些就留待以後再介紹了。