探索Internet协议集合的实用性

由于单一类型网络不能满足所有通信的要求，要求将不同网络连接在一起来创建互联网络。最大的互联网络是因特网，一个全球范围内公开访问的计算机网络互联的集合，使用IP标准通过分组交换传输数据。

因特网是一个网络的网络（a network of networks），由数以百万计的小规模的国内、学术界、商界和政府网络组成。IP协议集是一组在因特网和大部分商用网络中广泛应用的通信协议。IP协议集支持许多IP上层的其他协议，例如TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和UDP（User Datagram Proto-col，用户数据包协议）。IP协议集通常被称为TCP/IP，因为在集合中有两种最重要的协议。TCP/IP通常描述为具有4个抽象层。IP协议集使用封装来提供协议和服务的抽象概念。一般来说，更高层的协议利用更低层的协议来完成其目标。TCP/IP模型和相关协议目前由IETF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）负责维护。

从最低到最高，TCP/IP协议集为网络接入层、网络或互联网络层、传输层和应用层。这4层在图1.2中有描述。虽然TCP/IP没有整齐地对应OSI参考模型的7层，但它们提供了网络所有必要的功能。

图1.2 TCP/IP协议集的结构

TCP/IP协议集的各层执行以下功能：(www.xing528.com)

1）应用层组织网络即将传输的数据。典型的应用层协议包括通过网络来在计算机之间传输文件的FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议），还有用来在内部网络或万维网（World Wide Web，WWW）上传输信息的HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）。

2）传输层负责将应用信息传送给目的地。例如TCP和UDP。TCP是一个对数据流提供可靠、有序传输的协议，使其适用于像文件传输和电子邮件这样的应用。另一方面，UDP是一个不保证可靠性或不像TCP那样有序传输的协议。分组可以无序到达、重复出现或者没有通知地丢失。避免检查每个分组是否实际到达这一开销使UDP对不需要保证数据传输可靠性的应用更快且更有效。

3）网络层负责了解网络的拓扑结构并经由网络转发信息到目的地。IPv4（IP version 4）和IPv6（IP version 6）是因特网使用的网络层协议标准。为了向相应的目的地转发数据，网络协议取决于寻址方案来进行主机数据接收。IPv4是这个协议广泛部署的第一个版本，IPv6被指定为IPv4的后续版本。相比于IPv4，IPv6的一个主要改进为具有一个更大的IP地址空间以允许在分配地址时有更大的容量和灵活性。

4）网络接入层结合了网络技术的数据链路层和物理层。广泛应用的网络接入技术有Ethernet、ATM和IEEE 802.11，WLAN计算机通信的标准集合，被IEEE发展为5 GHz和2.4 GHz的公用频段。