LT-0807奈籽，2018.03.11翻譯，@成都

聲明

本文是一篇關(guān)于TCP/IP協(xié)議組件的RFC辆影，聚焦于一個IP數(shù)據(jù)包經(jīng)過一個路由器從源主機發(fā)送到目標主機的具體步驟昭卓。本文沒有定義任何新的互聯(lián)網(wǎng)標準。你可以不受限制的發(fā)行本RFC（Request for Comments 1180）触创。

目錄

• 01 簡介
• 02 TCP/IP概要
• 03 以太網(wǎng)
• 04 ARP
• 05 IP
• 06 UDP
• 07 TCP
• 08 上層應(yīng)用
• 09 補充信息
• 10 參考文獻
• 11 與其他RFC的關(guān)系
• 12 安全建議
• 13 聯(lián)系作者

01 簡介

本文闡述了一個TCP/IP最顯著的特點坎藐，它也是TCP/IP技術(shù)的本質(zhì)。本文忽略了TCP/IP的發(fā)展歷程哼绑、商業(yè)案例岩馍、未來路線圖以及與ISO/OSI參考模型之間的比較，事實上許多的技術(shù)細節(jié)也被忽略掉了凌那，僅最低限度地保留了在TCP/IP環(huán)境中工作的專業(yè)人士必須要了解的知識兼雄，這些專業(yè)人士包括系統(tǒng)管理員吟逝、程序員以及網(wǎng)絡(luò)管理員帽蝶。

本文使用的樣例來自Unix環(huán)境，但是TCP/IP是通用的块攒。

注意：本文的目的是解釋励稳，而非定義。如果你對文中某個協(xié)議的說明有任何的質(zhì)疑囱井，請查閱相關(guān)的RFC并以事實標準為準驹尼。

下一節(jié)是TCP/IP的概覽，接下來再單獨對每一個組件進行詳細講解庞呕。

02 TCP/IP概要

術(shù)語“TCP/IP”常常意味著每一樣與TCP新翎、IP技術(shù)相關(guān)的，甚至不屬于TCP住练、IP范疇的東西地啰。它指的可能是其它一些協(xié)議，也有可能是上層應(yīng)用甚至網(wǎng)絡(luò)媒介讲逛。例如常見的UDP亏吝、ARP以及ICMP協(xié)議，常見的應(yīng)用：Telnet盏混、FTP以及RCP蔚鸥。有一個更準確的叫法：“互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（internet technology）”。一個網(wǎng)絡(luò)如果使用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則可以稱之為互聯(lián)網(wǎng)许赃。

02.01 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

想要理解這門技術(shù)止喷，你首先要理解下圖的邏輯結(jié)構(gòu)。

▲圖1

這就是互聯(lián)網(wǎng)中一臺主機的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的層狀邏輯結(jié)構(gòu)圖混聊。每一臺使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相連的主機內(nèi)部都有這樣的邏輯結(jié)構(gòu)弹谁。也正是這樣的邏輯結(jié)構(gòu)決定了主機在互聯(lián)網(wǎng)上的表現(xiàn)行為。圖中的矩形框代表數(shù)據(jù)經(jīng)過主機時的處理過程，連接矩形框的線條代表數(shù)據(jù)通過的路徑僵闯。最底端的水平線條代表連接網(wǎng)絡(luò)的物理線纜卧抗，符號“o”代表調(diào)制解調(diào)器，“*”代表IP地址鳖粟，“@”代表Mac地址社裆。理解這個邏輯結(jié)構(gòu)是理解互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵，它也自始至終地貫穿于本文向图。

02.02 術(shù)語

在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)拿總€單元的數(shù)據(jù)叫什么名字取決于它存在于哪一層協(xié)議棧泳秀。簡單的來講，數(shù)據(jù)如果在網(wǎng)卡以下可以稱之為以太幀榄攀，如果在網(wǎng)卡與IP模塊之間可以稱之為IP包嗜傅，如果在IP模塊與UDP模塊之間可以稱之為UDP數(shù)據(jù)報，如果在IP模塊與TCP模塊之間可以稱之為TCP段（通常叫TCP消息）檩赢，數(shù)據(jù)如果在上層應(yīng)用中則稱之為應(yīng)用消息吕嘀。

這些定義并不完美，事實上在不同的版本中定義是千變?nèi)f化的贞瞒。更具體的定義可以參考RFC1122的1.3.3節(jié)偶房。

本文中，驅(qū)動是指可以直接與網(wǎng)絡(luò)硬件進行通信的軟件军浆，模塊是指可以與驅(qū)動或應(yīng)用或其他模塊進行通信的軟件棕洋。

術(shù)語“驅(qū)動、模塊乒融、以太幀掰盘、IP包、UDP數(shù)據(jù)報赞季、TCP消息愧捕、應(yīng)用消息”會根據(jù)需要適時使用于本文。

02.03 數(shù)據(jù)流

讓我們化身為數(shù)據(jù)向著圖1所示的各層協(xié)議棧穿流而下吧碟摆！一個應(yīng)用如果使用TCP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議“Transmission Control Protocol”）晃财，數(shù)據(jù)會經(jīng)過應(yīng)用與TCP模塊；如果使用UDP協(xié)議（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議“User Datagram Protocol”）典蜕，則經(jīng)過應(yīng)用與UDP模塊断盛。FTP（文件傳輸協(xié)議“File Transfer Protocol”）就是一個典型的使用TCP的應(yīng)用，從上往下它依次用到FTP/TCP/IP/ENET愉舔。SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議“Simple Network Management Protocol”）則是一個常見的使用UDP的應(yīng)用钢猛，從上往下它依次用到SNMP/UDP/IP/ENET。

TCP模塊轩缤、UDP模塊以及以太網(wǎng)卡都是多對一的多路復用器命迈，多路復用器可以把多路輸入整合為一路輸出贩绕；此外它們還是一對多的逆向多路復用器，可以根據(jù)協(xié)議頭的類型字段把一路輸入發(fā)散為多路輸出壶愤。

▲圖2

一個以太幀經(jīng)網(wǎng)卡驅(qū)動向上傳遞的時候淑倾，數(shù)據(jù)可以同時發(fā)往ARP和IP，此時以太幀的類型字段的值決定了該數(shù)據(jù)應(yīng)該發(fā)往ARP還是IP模塊征椒。

一個IP包經(jīng)IP模塊向上傳遞的時候娇哆，可以同時發(fā)往TCP和UDP，IP包頭部的協(xié)議字段的值決定了該數(shù)據(jù)應(yīng)該發(fā)往TCP還是UDP模塊勃救。

UDP數(shù)據(jù)報經(jīng)UDP模塊向上傳遞的時候碍讨，數(shù)據(jù)發(fā)往上層應(yīng)用則基于UDP數(shù)據(jù)報頭部的端口字段的值；TCP消息經(jīng)TCP模塊向上傳遞的時候蒙秒，數(shù)據(jù)發(fā)往上層應(yīng)用則基于TCP消息頭部的端口字段的值勃黍。

多路復用向下傳輸數(shù)據(jù)的實現(xiàn)非常簡單，因為對于任何一個開始的節(jié)點晕讲，往下走都只有一條路覆获。數(shù)據(jù)每流經(jīng)一層都會被添加上該層的協(xié)議頭，這樣目標主機也可以方便的反向解碼數(shù)據(jù)益兄。

不管是TCP還是UDP锻梳，數(shù)據(jù)都會匯聚到IP模塊箭券，再往下净捅，發(fā)送給底層的網(wǎng)卡驅(qū)動。

盡管互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持諸多的網(wǎng)絡(luò)媒介辩块，以太網(wǎng)卻是IP使用的最廣泛蛔六、最普及的物理網(wǎng)絡(luò)，這也是本文采用以太網(wǎng)作為樣例的原因废亭。圖1的主機只連接到一個網(wǎng)絡(luò)国章，在一個以太網(wǎng)中，每個網(wǎng)絡(luò)接口都有一個唯一的6字節(jié)的Mac地址豆村，它位于網(wǎng)卡驅(qū)動底部的接口上液兽。

該主機還有一個4字節(jié)的IP地址，位于IP模塊底部的接口上掌动。在同一個網(wǎng)絡(luò)中四啰，每一個IP地址都是唯一的。

一臺運行中的主機總是清楚的知道自己的IP地址與Mac地址粗恢。

02.04 兩張網(wǎng)卡

一臺主機可以同時連接到兩個獨立的網(wǎng)絡(luò)柑晒，如圖3：

▲圖3

注意，該主機有兩個Mac地址和兩個IP地址眷射。

從上圖的邏輯結(jié)構(gòu)中匙赞，我們可以看到：這臺主機有兩張網(wǎng)卡佛掖，而IP模塊則變成了多對多的多路復用器/逆向多路復用器。

▲圖4

IP模塊自動調(diào)節(jié)輸入數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)，這樣就實現(xiàn)了兩個方向上的多路復用。一個IP模塊連接多個網(wǎng)絡(luò)要比我們第一個樣例復雜逻谦，因為它能夠在不同的網(wǎng)絡(luò)間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)拔鹰。數(shù)據(jù)可以從任一網(wǎng)絡(luò)入站，再轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)须肆。

▲圖5

IP包從一個網(wǎng)絡(luò)發(fā)往另一個網(wǎng)絡(luò)的過程叫做轉(zhuǎn)發(fā)IP包。一臺主機如果專注于轉(zhuǎn)發(fā)IP包的工作，可以稱之為IP路由器羹铅。

我們可以從圖5中看到：通過IP路由器轉(zhuǎn)發(fā)的IP包是到達不了TCP或者UDP模塊的，有些IP路由器甚至壓根就沒有TCP和UDP模塊愉昆。

02.05 IP創(chuàng)造了互聯(lián)網(wǎng)

IP模塊是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得成功的關(guān)鍵职员。當數(shù)據(jù)往下層流轉(zhuǎn)時，每一層的模塊/驅(qū)動把自己的相關(guān)信息添加到數(shù)據(jù)形成消息頭跛溉。當數(shù)據(jù)向上流轉(zhuǎn)發(fā)往上層應(yīng)用時焊切，每一層的模塊/驅(qū)動則會剝?nèi)ハ鄳?yīng)的消息頭。IP消息頭包含有IP地址芳室，它從眾多的物理網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建了一個單獨的邏輯網(wǎng)絡(luò)专肪。內(nèi)部相互連接的物理網(wǎng)絡(luò)就是名稱“互聯(lián)網(wǎng)（internet）”的由來。限制在一個IP包范圍以內(nèi)的一個連接著的物理網(wǎng)絡(luò)的集合堪侯，就叫做“互聯(lián)網(wǎng)（internet）”嚎尤；

02.06 物理網(wǎng)絡(luò)的獨立性

IP向上層應(yīng)用隱藏了底部的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施。如果你發(fā)明了一個新的物理網(wǎng)絡(luò)伍宦，只需要新開發(fā)一個可以連接到IP的底層驅(qū)動芽死，就可以讓它運轉(zhuǎn)起來。上層應(yīng)用原封不動也不會因為硬件的改變而變得脆弱次洼。

02.07 聯(lián)網(wǎng)

網(wǎng)絡(luò)中的兩臺主機可以相互通信关贵，我們就說它“聯(lián)網(wǎng)”了÷艋伲互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在主機上得到了很好的實現(xiàn)揖曾，我們就說它“可聯(lián)網(wǎng)”。通常我們的聯(lián)網(wǎng)需求都得到了很好的滿足亥啦，因為市場上幾乎所有的主機都具備聯(lián)網(wǎng)能力炭剪。如果一臺主機無法聯(lián)網(wǎng)，又無法添加聯(lián)網(wǎng)組件禁悠，它很有可能就賣不掉了念祭。

02.08 概覽小結(jié)

有了以上的知識，我們還需要回答以下問題：

• 當我們發(fā)送一個出站的IP包時碍侦，目標主機的Mac地址是如何確定的呢粱坤？
• 在發(fā)送出站IP包時隶糕，底層有多個網(wǎng)絡(luò)接口，IP是如何確定應(yīng)該使用哪一個的呢站玄？
• 為什么既有TCP又有UDP枚驻，只要一個不行嗎？
• 上層應(yīng)用具備哪些特性才算是可靠應(yīng)用株旷？

所有這些疑問再登，在我們學習了以太網(wǎng)之后都會一一解答。

03 以太網(wǎng)

這一節(jié)是以太網(wǎng)技術(shù)的簡介

一個以太幀包含有目標主機Mac地址晾剖、源主機Mac地址锉矢、類型字段以及數(shù)據(jù)。

Mac地址有6字節(jié)長齿尽。每一臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都有自己的Mac地址沽损，并且監(jiān)聽目標地址是自己Mac地址的以太幀。所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還監(jiān)聽一個目標地址是“FF-FF-FF-FF-FF-FF”（16進制）的以太幀循头，這個地址叫做廣播地址绵估。

以太網(wǎng)使用的是載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測（CSMA/CD“Carrier Sense and Multiple Access with Collision Detection”）技術(shù)。載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測意味著所有的設(shè)備都在同一個媒介上通信卡骂，因此同一時間只有一個設(shè)備能夠進行數(shù)據(jù)發(fā)送国裳，而其余的設(shè)備此時只能接收數(shù)據(jù)。如果同一時間兩臺設(shè)備都試圖發(fā)送數(shù)據(jù)全跨，那么傳輸沖突就會被檢測到缝左，此時兩臺設(shè)備在嘗試再次發(fā)送數(shù)據(jù)之前都會等待隨機（短暫的）一段時間。

03.01 把CSMA/CD類比到人

以太網(wǎng)技術(shù)的一個很好的類比就是一群人在一個狹小螟蒸、漆黑的屋子里談話盒使。在這個類比中，網(wǎng)絡(luò)媒介由網(wǎng)絡(luò)線纜中傳輸?shù)碾娦盘栕兂蔀榱丝諝庵袀鞑サ穆曇簟?/p>

屋子里每一個人都能聽到其他人說的話（載波監(jiān)聽“Carrier Sense”）七嫌；每一個人都有相同的說話能力（多點接入“Multiple Access”），但是他們都不會發(fā)表冗長的苞慢、啰嗦的演講诵原，因為他們都特別有禮貌；要是誰沒有禮貌挽放，他就會被請出這間屋子（關(guān)閉設(shè)備）绍赛。

其他人在說話的時候，沒有人會插嘴辑畦。但是同一時間如果有兩個人都開口說話吗蚌，這兩人都是能夠覺察到的，因為他們聽到了不是自己說的話（碰撞檢測“Collision Detection”）纯出。當這兩人意識到這個情況后蚯妇，他們就會停下來等待一段時間敷燎，然后其中一人會再說，另一個人聽到談話后他會等待其把話說完再開始自己的講話箩言。

屋子中硬贯，每一個人都有一個唯一的名字（Mac地址唯一）以避免給大家?guī)砝_。每一次談話陨收，發(fā)言人都會給自己的談話內(nèi)容加上前言：我是誰饭豹，這話是對誰講的（源主機Mac地址、目標主機Mac地址）务漩，即：“你好Jane拄衰，我是Jack，吧啦吧啦……”饵骨。如果發(fā)言人想對所有人談話肾砂，他就會說“大家好（廣播地址）！我是Jack宏悦，吧啦吧啦……”镐确。

04 ARP

當發(fā)送一個出站IP包的時候，它是如何確定目標主機的Mac地址的呢饼煞？

地址解析協(xié)議“ARP (Address Resolution Protocol)”負責把IP地址翻譯成為Mac地址源葫。只有IP包出站的時候需要進行IP地址-->Mac地址的翻譯，此時也是構(gòu)建IP頭和以太幀頭的時候砖瞧。

04.01 ARP翻譯表

翻譯其實就是一個表的查詢操作息堂。該表的表名叫ARP表，它存在于每臺主機的內(nèi)存中块促。表中有一個列存有IP地址荣堰，還有一個列存有Mac地址，把一個IP地址翻譯成為Mac地址竭翠，實質(zhì)就是在表中檢索目標IP地址振坚，取其對應(yīng)的Mac地址。下面是一張簡化的ARP表：

▲表1

第一列按照人們的習慣斋扰，用十進制數(shù)字表示4字節(jié)的IP地址渡八，中間用句點分隔；第二列Mac地址传货，6字節(jié)屎鳍，十六進制表示，中間用減號或冒號分隔问裕。

ARP表必須要有逮壁。因為IP地址和Mac地址是兩個獨立的存在，你無法通過一個算法或者公式把IP地址翻譯成為Mac地址粮宛。IP地址是網(wǎng)絡(luò)管理員根據(jù)主機在網(wǎng)絡(luò)中的位置指派的窥淆，當主機在網(wǎng)絡(luò)中的位置發(fā)生變化卖宠，IP地址隨之改變。Mac地址是網(wǎng)絡(luò)硬件制造商根據(jù)以太網(wǎng)地址空間使用許可來確定的祖乳，Mac地址隨硬件接口的改變而改變逗堵。

04.02 典型的ARP翻譯場景

網(wǎng)絡(luò)上一個普通的主機間通信，比如Telnet遠程主機：Telnet消息傳遞到TCP眷昆，TCP傳遞相應(yīng)的TCP消息到IP蜒秤。在這個過程中，Telnet亚斋、TCP作媚、IP都是知道目標主機IP地址的。這個節(jié)點上帅刊，IP包已經(jīng)構(gòu)造完畢并且準備發(fā)往下一層（網(wǎng)卡驅(qū)動）纸泡，但是首先，必須把目標主機的Mac地址確定下來赖瞒。

ARP表就是被用作查找與目標主機IP地址相匹配的Mac地址的女揭。

04.03 ARP請求/響應(yīng)對

那么最開始的時候ARP表中的數(shù)據(jù)又是從哪里來的呢？答案就是ARP模塊根據(jù)需要自動插入的栏饮。

當ARP表無法翻譯一個IP地址時吧兔，會發(fā)生兩件事情：

1. 一個ARP的請求包會通過廣播地址發(fā)給網(wǎng)絡(luò)上的所有主機；
2. 出站的IP包進入暫存隊列袍嬉。

其他主機收到廣播幀以后境蔼，檢查其類型字段并發(fā)往ARP模塊。ARP請求包含有提問“你的IP地址與我目標主機的IP地址相同嗎伺通？如果相同請告訴我你的Mac地址”箍土。ARP請求包看起來就像這樣：

▲表2

各主機的ARP模塊檢查自己的IP地址是否與ARP請求包中的目標地址相同，如果相同罐监，它便會做出響應(yīng)“是的吴藻，我就是你要找的。請記錄我的Mac地址”笑诅。ARP響應(yīng)包與ARP請求包有相似的結(jié)構(gòu)调缨，只是發(fā)送主機和目標主機的位置對調(diào)了：

▲表3

發(fā)送廣播的主機收到響應(yīng)以后，檢查其類型字段并發(fā)往ARP模塊吆你。ARP模塊根據(jù)ARP響應(yīng)包中的內(nèi)容添加一條記錄到ARP表當中。

更新后的ARP看起來就像這樣：

▲表4

04.04 尾聲

毫秒之間ARP請求/響應(yīng)對就完成了ARP表中新的IP地址到Mac地址映射關(guān)系的自動插入俊犯。剛才第二步我們提到妇多，出站的IP包進入了暫存隊列。接下來燕侠，通過查詢ARP表便實現(xiàn)了從IP地址到Mac地址的翻譯者祖，最后以太幀發(fā)至網(wǎng)卡立莉。因此，一個新的翻譯七问，還有步驟3蜓耻、4、5械巡，對發(fā)送主機而言：

1. 一個ARP請求包通過廣播地址發(fā)給網(wǎng)絡(luò)上的每臺主機刹淌；
2. 出站IP包進入暫存隊列；
3. ARP響應(yīng)包返回讥耗，發(fā)送主機更新ARP表有勾；
4. 完成暫存隊列中IP包的翻譯；
5. 以太幀發(fā)至網(wǎng)卡古程。

簡而言之蔼卡，當ARP不能完成一個翻譯時，讓IP包進入暫存隊列挣磨，通過ARP請求/響應(yīng)迅速實現(xiàn)ARP表更新雇逞，最后完成隊列中待發(fā)送IP包的翻譯。

每一臺主機的每張網(wǎng)卡都有獨立的ARP表茁裙。如果目標主機不存在塘砸，便不會有ARP響應(yīng)返回，因此發(fā)送ARP請求的主機不會更新ARP表呜达。這時IP就會忽略掉這個出站的IP包谣蠢。上層協(xié)議是區(qū)分不了一張壞掉的網(wǎng)卡和一臺不存在的主機之間的差別的。

有些IP和ARP不會在等待ARP響應(yīng)的時候暫存待發(fā)送的IP包查近，而是采用忽略/恢復策略：忽略IP包眉踱，TCP模塊或者采用UDP協(xié)議的上層應(yīng)用意識到有丟包，重發(fā)該IP包霜威。這個策略是通過超時與重發(fā)來實現(xiàn)的谈喳。重發(fā)的數(shù)據(jù)總會發(fā)送成功，因為第一次的出站消息已經(jīng)觸發(fā)廣播戈泼，ARP請求/響應(yīng)會完成ARP表更新婿禽。

05 IP(Internet Protocol)

IP模塊是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心，而IP模塊的核心是IP路由表大猛，IP模塊就是使用這張運行在內(nèi)存中的表來確定IP包的去向應(yīng)該經(jīng)由哪條路線扭倾。IP路由表的內(nèi)容是網(wǎng)絡(luò)管理員設(shè)置的，如果設(shè)置不當會阻塞網(wǎng)絡(luò)通信挽绩。

理解路由表的使用實質(zhì)就是理解互聯(lián)網(wǎng)是如何工作的膛壹，想要很好地管理和維護網(wǎng)絡(luò)，就必須強化對它的理解。

學習路由表模聋，我們分三步走：先看路由概要肩民，再學習IP地址，最后研究其中的細節(jié)链方。

05.01 直接路由

下圖展示了一個簡單的互聯(lián)網(wǎng)：有3臺主機（A持痰、B、C）祟蚀，使用了圖1中的TCP/IP協(xié)議棧工窍。每臺主機的網(wǎng)卡都有自己的Mac地址，網(wǎng)絡(luò)管理員還為每臺主機指派了相應(yīng)的IP地址和網(wǎng)絡(luò)號暂题。

▲圖6

當主機A發(fā)送一個IP包到主機B時移剪，IP包頭含有源主機的Mac地址、IP地址（A的Mac地址和IP地址）以及目標主機的Mac地址薪者、IP地址（B的Mac地址和IP地址）纵苛。

▲表5

在這個樣例中，IP包的組裝過程屬于常規(guī)開銷：它本身對以太網(wǎng)服務(wù)沒有什么幫助言津，但是生成攻人、傳輸和解析報文頭卻增加了CPU和網(wǎng)絡(luò)寬帶的開銷。

當B主機的IP模塊收到來自A的IP包悬槽，它會檢查目標IP地址是否跟自己的匹配怀吻，如果是，便向上一層協(xié)議棧傳遞該數(shù)據(jù)初婆。

這就是A蓬坡、B兩臺主機直連的路由過程。

05.02 非直接路由

下圖更加貼近實際的互聯(lián)網(wǎng)：它有3個以太網(wǎng)和3個互聯(lián)網(wǎng)并通過名為D的IP路由器相連磅叛。每個互聯(lián)網(wǎng)中都包含有4臺主機屑咳，每臺主機都有自己的IP地址和Mac地址。

▲圖7

除了D以外弊琴，每臺主機都使用了圖1中的TCP/IP協(xié)議棧兆龙。D是一臺IP路由器，它有3個IP地址敲董、3個Mac地址紫皇、同時連接到了3個網(wǎng)絡(luò)，它使用了圖3中的協(xié)議棧腋寨，只不過它有3張網(wǎng)卡和3個ARP模塊聪铺。注意：D只有一個IP模塊。

網(wǎng)絡(luò)管理員已經(jīng)為每一個網(wǎng)絡(luò)定義了網(wǎng)絡(luò)號：一個唯一的數(shù)字萄窜。上圖只展示了網(wǎng)絡(luò)名稱沒有展示網(wǎng)絡(luò)號计寇。

當主機A發(fā)送一個IP包給主機B時，路由過程跟之前的直接路由完全是一樣的脂倦。任何一個單獨的網(wǎng)絡(luò)上的主機間通信都跟之前討論的直接路由樣例相同番宁。

主機D與A、D與E赖阻、D與H都是直接通信蝶押，因為他們每一組主機(DA、DE火欧、DH)都在一個網(wǎng)絡(luò)上棋电。

但是當主機A需要與IP路由器D另一端的主機通信時，就無法直接通信了苇侵。A必須通過D來轉(zhuǎn)發(fā)赶盔，IP包才能到達另一個網(wǎng)絡(luò)。這樣的通信過程就叫做非直接路由榆浓。

IP包的路由選擇是由IP模塊完成的于未，這個操作對TCP、UDP以及上層應(yīng)用是透明的陡鹃。

當主機A發(fā)送一個IP包給主機E時烘浦，源主機的IP地址、Mac地址就是A的IP地址和Mac地址萍鲸，目標主機IP地址是E的IP地址闷叉，但是由于需要通過D來轉(zhuǎn)發(fā)，此時目標主機的Mac地址是D的Mac地址脊阴。

▲表6

D的IP模塊收到這個IP包以后握侧，檢查其目標主機IP地址，發(fā)現(xiàn)不是發(fā)給自己的嘿期，于是直接轉(zhuǎn)發(fā)給了E品擎。

▲表7

簡單的說，直接通信中源主機IP地址秽五、Mac地址就是發(fā)送者的IP地址和Mac地址孽查，目標主機的IP地址和Mac地址就是接收者的IP地址和Mac地址。非直接通信就不完全是這樣的了坦喘。

這個樣例非常簡單盲再，現(xiàn)實生活中的網(wǎng)絡(luò)要復雜得多：N個IP路由器，各種類型的物理網(wǎng)絡(luò)……這個樣例中的網(wǎng)絡(luò)劃分適用于把一個大的網(wǎng)絡(luò)切割為幾個小的網(wǎng)絡(luò)以避免全網(wǎng)廣播瓣铣。

05.03 路由規(guī)則

前一節(jié)已經(jīng)揭示了路由的大體過程答朋，接下來我們繼續(xù)研究IP模塊用到的規(guī)則或算法。

• 對于一個出站的IP包棠笑，當數(shù)據(jù)從上層協(xié)議到達以后梦碗，IP模塊必須判斷它是直發(fā)還是非直發(fā)才能進一步確定應(yīng)該走哪一個底層網(wǎng)絡(luò)。這一系列操作是通過查詢路由表來實現(xiàn)的。
• 對于一個從底層網(wǎng)絡(luò)來的入站IP包洪规，IP模塊則須判斷它是轉(zhuǎn)發(fā)還是向上層協(xié)議傳遞印屁。如果是轉(zhuǎn)發(fā)，就視它為一個出站的IP包斩例。
• 一個入站的IP包到達以后雄人，它就不會再發(fā)回它原來的網(wǎng)絡(luò)了。

這些操作在IP包往下一層協(xié)議傳遞和查詢ARP表之前就必須完成念赶。

05.04 IP地址

網(wǎng)絡(luò)管理員根據(jù)主機所在的網(wǎng)絡(luò)指派其IP地址础钠。4字節(jié)的IP地址由網(wǎng)絡(luò)位和地址位構(gòu)成。例如表1中叉谜，主機IP地址是223.1.2.1旗吁，其中網(wǎng)絡(luò)位是223.1.2，主機地址位是1停局。

4字節(jié)的IP地址中很钓，哪些用作網(wǎng)絡(luò)位，哪些用作地址位是由高位地址（第一字節(jié)的前幾位）來確定的翻具。本文樣例中IP地址都是C類地址履怯，C類地址第一字節(jié)的前三位一定是110，接下來的21位是網(wǎng)絡(luò)位裆泳，最末8位是主機地址位叹洲。C類地址可以至多含有2,097,152個網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)中至多可以有254臺主機工禾。

IP地址是由NIC（網(wǎng)絡(luò)信息中心“Network Information Center”）來管理的运提。所有接入因特網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)都必須使用NIC指派的網(wǎng)絡(luò)號。如果你組建了一個自己的互聯(lián)網(wǎng)闻葵，即便不打算接入因特網(wǎng)民泵，你還是應(yīng)該從NIC中獲取自己的網(wǎng)絡(luò)號。因為如果你隨意指定網(wǎng)絡(luò)號槽畔，萬一某天你的網(wǎng)絡(luò)要與其他網(wǎng)絡(luò)相連栈妆，就會有混亂和干擾的風險。

05.05 主機名與網(wǎng)絡(luò)名

人們常常通過名稱而非號碼來區(qū)分主機厢钧。假設(shè)一臺名為alpha的主機鳞尔，IP地址是223.1.2.1。在小型網(wǎng)絡(luò)中早直，各主機上的host文件保存了主機名稱與主機地址間的映射關(guān)系寥假。在大型網(wǎng)絡(luò)中有專門的文件存儲在特定的服務(wù)器上方便客戶機隨時調(diào)用。摘錄幾行這個文件的數(shù)據(jù)如下：

223.1.2.1 alpha
223.1.2.2 beta
223.1.2.3 gamma
223.1.2.4 delta
223.1.3.2 epsilon
223.1.4.2 iota

IP地址為第一列霞扬，主機名稱為第二列糕韧。

正常情況下枫振，同一個網(wǎng)絡(luò)中的所有主機都可以使用同一個host文件。你可能注意到了萤彩，為何主機delta有3個IP地址卻只有一條記錄粪滤？因為delta可以通過3個地址中的任意一個來訪問。當delta收到一個IP包時乒疏，它會用它的每一個IP地址與IP包的目標地址進行匹配额衙。

網(wǎng)絡(luò)也是有名字的。如果你有3個網(wǎng)絡(luò)怕吴，那么保存網(wǎng)絡(luò)名字的networks文件看起來就像這樣：

223.1.2 development
223.1.3 accounting
223.1.4 factory

網(wǎng)絡(luò)號為第一列，網(wǎng)絡(luò)名稱為第二列县踢。

從上面可以看出转绷，alpha是development網(wǎng)絡(luò)上的1號主機，beta是development網(wǎng)絡(luò)上的2號主機硼啤，因此你還可以稱之為：development.1议经、development.2。

對于普通用戶而言谴返，前面的host文件已經(jīng)夠用了煞肾。但是對于網(wǎng)絡(luò)管理員，delta那一行可能會被替換為三行：

223.1.2.4 devnetrouter delta
223.1.3.1 facnetrouter
223.1.4.1 accnetrouter

host文件中的三行新記錄嗓袱，為delta的每一個IP地址都添加了一個直觀的名字籍救。事實上，第一個IP地址有兩個名字（devnetrouter 渠抹、delta）蝙昙，這兩個名字指同一臺主機。按照慣例梧却，delta是針對普通用戶的主機名奇颠，另外3個名字是給管理員維護路由表用的。

這些文件被網(wǎng)絡(luò)命令和上層應(yīng)用用到放航，可以返回直觀的網(wǎng)絡(luò)名/主機名烈拒，不用過多的操作網(wǎng)絡(luò)，但極大的方便了人們的工作广鳍。

05.06 IP路由表

在發(fā)送一個出站IP包的時候荆几，IP是如何確定應(yīng)該走哪一個底層網(wǎng)絡(luò)的呢？IP模塊會從IP包中獲取目標主機IP地址搜锰，并以此為關(guān)鍵字在路由表中檢索相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)號伴郁。

每一條路由在路由表中都存有一條記錄腥光。路由表的前幾列分別是：網(wǎng)絡(luò)號簇秒，直發(fā)標記，路由器IP地址摊唇，網(wǎng)絡(luò)接口號。IP模塊使用此表來確定每一個出站IP包的去向狐胎。

大部分主機上的路由表都可以使用route命令進行修改鸭栖。路由表的內(nèi)容由網(wǎng)絡(luò)管理員維護，因為網(wǎng)絡(luò)管理員負責指派主機的IP地址握巢。

05.07 直接路由的細節(jié)

為了解釋路由過程具體是怎樣的晕鹊，以前面講的直接路由為例，我們再來詳細探討一下其中的細節(jié)暴浦。

▲圖8

alpha內(nèi)部的路由表看起來就像這樣：

▲表8

在Unix操作系統(tǒng)中溅话，可以使用命令netstat -r查詢這張視圖。樣例中這樣簡單的網(wǎng)絡(luò)歌焦，所有的主機都使用相同的路由表飞几。

為了便于討論，我們把視圖中的網(wǎng)絡(luò)名稱替換為網(wǎng)絡(luò)號：

▲表9

05.08 直接路由場景

當alpha發(fā)送一個IP包到beta時独撇，IP包在alpha的IP模塊屑墨，目標地址是beta或者223.1.2.2。IP模塊從目標地址網(wǎng)絡(luò)位中取出網(wǎng)絡(luò)號纷铣，并在路由表的第一列中檢索這個網(wǎng)絡(luò)卵史，再返回第一條匹配的記錄。

另外搜立，我們還可以從這條記錄中得知：這個網(wǎng)絡(luò)中的主機都可以通過網(wǎng)卡1直接通信以躯。alpha查詢ARP表得到beta的Mac地址，這樣以太幀就通過網(wǎng)卡1直接發(fā)往了beta主機儒拂。

如果一個上層應(yīng)用發(fā)送數(shù)據(jù)的目標地址不在development網(wǎng)絡(luò)上寸潦，在路由表中找不到能夠匹配的記錄，那么IP會忽略掉這個IP包社痛。有些主機會返回“目標主機不可達”的錯誤信息见转。

05.09 非直接路由的細節(jié)

現(xiàn)在，我們再近距離地觀察一下之前提到的更復雜的非直接路由過程蒜哀。

▲圖9

alpha內(nèi)部的路由表看起來就像這樣：

▲表10

為了方便討論斩箫，我們還是把網(wǎng)絡(luò)名稱替換為網(wǎng)絡(luò)號：

▲表11

alpha的路由表中路由器指向了delta連接“development”網(wǎng)絡(luò)的IP地址。

05.10 非直接路由場景

當alpha發(fā)送一個IP包到epsilon時撵儿。IP包在alpha的IP模塊乘客，目標地址是223.1.3.2。IP從目標地址網(wǎng)絡(luò)位中取出網(wǎng)絡(luò)號（223.1.3）淀歇，并在路由表的第一列檢索這個網(wǎng)絡(luò)易核，表中第二條記錄匹配上了，故返回此條記錄浪默。

這條記錄表明牡直，網(wǎng)絡(luò)223.1.3上的主機都可以通過路由器devnetrouter訪問缀匕。故alpha的IP模塊查詢ARP表得到路由器devnetrouter的Mac地址，IP包便通過網(wǎng)卡1直接發(fā)往devnetrouter碰逸，此時IP包中目標主機的IP地址仍然是epsilon的IP乡小。

IP包穿過delta的development網(wǎng)絡(luò)接口后，向上傳遞給delta的IP模塊饵史。檢查其目標IP地址满钟，由于不能跟自己的任意一個IP匹配上，delta便會轉(zhuǎn)發(fā)該IP包胳喷。

delta的IP模塊從目標地址網(wǎng)絡(luò)位中取出網(wǎng)絡(luò)號湃番，在路由表中檢索這個網(wǎng)絡(luò)。delta的路由表看起來就像這樣：

▲表12

同樣把網(wǎng)絡(luò)名替換為網(wǎng)絡(luò)號：

▲表13

表中第二條記錄匹配上了厌蔽，返回牵辣。delta的IP模塊便通過網(wǎng)卡3直接發(fā)送IP包至epsilon。此時IP包目標主機IP地址與Mac地址都是epsilon奴饮。

IP包到達epsilon以后向上傳遞，IP模塊進行目標IP地址檢查择浊，發(fā)現(xiàn)正好匹配上自己的地址戴卜，便再傳遞給上層協(xié)議。

05.11 小結(jié)

當一個IP包穿過一個大型網(wǎng)絡(luò)琢岩，到達目標主機之前投剥，它可能會經(jīng)過許多的路由器。路徑的選擇不是由某個中央服務(wù)器來決定的担孔，而是不斷的查詢途經(jīng)的各個路由器的路由表江锨。每一臺路由器都只決定下一個躍點的位置，并且依賴下一個躍點按照同樣的方式來發(fā)送IP包糕篇。

05.12 管理網(wǎng)絡(luò)

在大型網(wǎng)絡(luò)中啄育，保證每一臺主機的路由表都正確是一項艱巨的任務(wù)，由于需求不斷的變化拌消，網(wǎng)絡(luò)管理員可能會不停的修改網(wǎng)絡(luò)配置挑豌。路由表出錯就會阻塞網(wǎng)絡(luò)通信，而排錯又極其的痛苦墩崩、乏味氓英。

所以保持一個簡單的網(wǎng)絡(luò)配置對構(gòu)建一個可靠的網(wǎng)絡(luò)是大有裨益的。例如鹦筹，給以太網(wǎng)分配網(wǎng)絡(luò)號最直觀的方法就是給每一個以太網(wǎng)單獨分配一個網(wǎng)絡(luò)號铝阐。

某些協(xié)議或應(yīng)用的幫助信息也是非常有用的。ICMP（“Internet控制報文協(xié)議”Internet Control Message Protocol）就會反饋某些路由問題铐拐。在小型網(wǎng)絡(luò)中徘键，各主機上的路由表是由網(wǎng)絡(luò)管理員手動添加的练对；在大型網(wǎng)絡(luò)中這個手工操作，可以使用路由協(xié)議自動分發(fā)路由信息到整個網(wǎng)絡(luò)啊鸭。

當一臺主機從一個網(wǎng)絡(luò)遷移到另一個網(wǎng)絡(luò)時锹淌，其IP地址必須重新分配；當一臺主機從一個網(wǎng)絡(luò)上撤走時赠制，它的IP地址也必然不可用了赂摆。這些變化需要頻繁的更新host文件，即便是在中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中钟些，維護這個文件也是很困難的烟号。DNS便應(yīng)運而生了。

06 UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議“User Datagram Protocol”）

UDP是IP協(xié)議棧上層的兩個主要協(xié)議之一政恍。它直接為上層應(yīng)用提供服務(wù)汪拥。常見使用UDP的應(yīng)用有：網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS “Network File System”），簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP “Simple Network Management Protocol”）篙耗。UDP可以看作IP的一個接口迫筑。

UDP屬于無連接協(xié)議，因此它無法保證數(shù)據(jù)報一定能發(fā)送成功宗弯。相互通信的主機其UDP模塊并不會建立端到端的連接脯燃，它只負責推送出站的數(shù)據(jù)報和接收入站的數(shù)據(jù)報。

UDP為IP添加了兩個新的特性：一是不同的應(yīng)用使用不同的端口蒙保，實現(xiàn)了信道充分利用辕棚；二是使用校驗碼實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的完整性校驗。

06.01 端口

數(shù)據(jù)是怎么從客戶端到達服務(wù)器的呢邓厕？
應(yīng)用與UDP模塊間的通信是通過端口建立起來的逝嚎。端口是從〇開始的一個有限整數(shù)（0 ~ 65535）。一個應(yīng)用要對外提供服務(wù)详恼，它便會監(jiān)聽一個指定的端口补君，它會在該端口耐心的等待客戶端發(fā)起請求。

例如单雾，SNMP服務(wù)器赚哗，又叫SNMP代理。它的監(jiān)聽端口是161硅堆。一臺主機上只可能有一個SNMP代理屿储，因為一臺主機只有一個161端口。161是一個保留端口渐逃，一個在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部已指定用途的端口够掠，這是眾所周知的。當一個SNMP客戶端想要連接服務(wù)器時茄菊，它便會把請求發(fā)往SNMP代理的161號端口疯潭。

遠端主機收到應(yīng)用通過UDP發(fā)送的數(shù)據(jù)都是一個個獨立的數(shù)據(jù)包赊堪。例如，一個應(yīng)用通過UDP發(fā)送了5個數(shù)據(jù)包竖哩，那么遠端主機上的應(yīng)用也要從UDP中接收5個數(shù)據(jù)包哭廉。發(fā)送方與接收方的每個數(shù)據(jù)包大小完全是一樣的。

UDP會保存應(yīng)用定義的消息邊界相叁。UDP不會把兩個不同應(yīng)用的消息合并為一個數(shù)據(jù)包遵绰，也不會把一個應(yīng)用的消息拆分為幾個。

06.02 校驗碼

一個入站的IP包增淹，IP頭的類型字段會指明它采用了哪種協(xié)議椿访，如果是UDP，IP便會把它傳遞給UDP模塊虑润。當UDP模塊收到來自IP的數(shù)據(jù)報以后成玫，它會檢查其校驗碼。如果校驗碼為〇拳喻，意味著這個校驗碼不是發(fā)送者的計算結(jié)果哭当，這個數(shù)據(jù)報可以忽略掉。發(fā)送主機的UDP模塊可以開啟或關(guān)閉生成校驗碼冗澈。如果一個網(wǎng)絡(luò)上只有兩臺主機通過UDP通信荣病，這時你可以不用校驗數(shù)據(jù)，但還是建議你總是啟用校驗渗柿，因為誰也不知道何時路由表會改變，網(wǎng)絡(luò)會變得不可靠脖岛。

如果校驗碼是有效的朵栖，UDP會檢查是否有應(yīng)用綁定在目標端口上。如果有柴梆，一個應(yīng)用消息便進入隊列等待應(yīng)用讀取陨溅，否則忽略這個數(shù)據(jù)報。如果UDP數(shù)據(jù)報的入站速度超過了應(yīng)用讀取消息的速度绍在、隊列中待讀取的消息也達到了最大值门扇，那么直到隊列中有空間為止，后來的UDP數(shù)據(jù)報都會被忽略掉偿渡。

07 TCP（傳輸控制協(xié)議“Transmission Control Protocol”）

TCP提供了與UDP完全不同的另一種服務(wù)臼寄。TCP是面向連接的，字節(jié)流的溜宽，保證交付（可靠）的一種協(xié)議吉拳。

對可靠性要求較高（不能有超時或重發(fā)）的應(yīng)用常選用TCP協(xié)議。最常見的兩個使用TCP的應(yīng)用是FTP（文件傳輸協(xié)議“File Transfer Protocol”）和Telnet适揉。還有不少受歡迎的應(yīng)用諸如X-Window圖形化界面（X-Window System）留攒，rcp (remote copy)以及r家族命令（r-series commands）也是采用TCP煤惩。TCP的高可靠性也是有代價的：它需要更多的CPU開銷和更大的網(wǎng)絡(luò)帶寬。TCP的內(nèi)部構(gòu)造要比UDP復雜得多炼邀。

跟UDP一樣魄揉，TCP也通過端口與應(yīng)用通信。不同的應(yīng)用對應(yīng)不同的端口拭宁，例如：Telnet服務(wù)對應(yīng)的端口是23洛退。Telnet客戶端通過TCP協(xié)議連接指定主機的23號端口可以輕松地訪問服務(wù)器。

當應(yīng)用第一次使用TCP發(fā)消息時红淡，客戶端與服務(wù)器端的TCP模塊便開始建立通信了不狮。這一對端到端的TCP模塊通過定義虛擬電路來維持連接狀態(tài)。這個虛擬電路會同時給兩臺主機帶來開銷在旱。虛擬電路采用全雙工模式工作摇零，即數(shù)據(jù)可以在兩個方向上同時進行傳輸操作。本地應(yīng)用往端口中寫入數(shù)據(jù)桶蝎，數(shù)據(jù)穿過網(wǎng)絡(luò)被遠端應(yīng)用讀取驻仅。

TCP對字節(jié)流的封包是任意的，它不會記錄兩次寫操作間的邊界登渣。例如：一個應(yīng)用在指定的TCP端口執(zhí)行了5次寫操作噪服，遠端應(yīng)用有可能需要10次讀操作才能取完所有數(shù)據(jù)，也有可能只用1次讀操作就把所有數(shù)據(jù)取完了胜茧。兩端的讀操作與寫操作的次數(shù)粘优、大小都沒有直接聯(lián)系。

TCP使用滑動窗口機制呻顽，自帶超時與重發(fā)功能雹顺。遠端主機TCP必須發(fā)送回執(zhí)確認收到的出站數(shù)據(jù)±缺椋回執(zhí)由傳輸數(shù)據(jù)捎帶過來嬉愧。兩端都能控制對端的數(shù)據(jù)流量，這樣可以防止緩沖區(qū)溢出喉前。

跟所有采用滑動窗口機制的協(xié)議一樣没酣，TCP也有窗口大小。窗口大小決定了在要求一次確認回執(zhí)之前可以傳輸多少數(shù)據(jù)卵迂。對TCP而言裕便，窗口數(shù)據(jù)的大小不是以TCP消息為單位，而是以字節(jié)為單位狭握。

08 上層應(yīng)用

為什么既有TCP又有UDP闪金，只要一個不行嗎？

答案是它們各自滿足了不同的需求。許多上層應(yīng)用都只采用了TCP/UDP中的一種協(xié)議哎垦。在編程的時候你也只需要選取一種能滿足自己需求的協(xié)議就行了囱嫩。如果你需要可靠的數(shù)據(jù)流服務(wù)，TCP是最好的選擇漏设；如果需要數(shù)據(jù)報服務(wù)墨闲，UDP是最好的選擇；如果需要建立長連接郑口，TCP是最好的選擇鸳碧；如果需要低延遲傳輸數(shù)據(jù)，UDP是最好的選擇犬性。如果你的需求不在以上范圍以內(nèi)瞻离，那該選哪種協(xié)議還真不好說。但是應(yīng)用可以通過優(yōu)化編程來彌補協(xié)議上的不足乒裆。例如套利，你的應(yīng)用采用UDP協(xié)議，又想擁有高可靠性鹤耍，那么在編程的時候就應(yīng)該足夠健壯肉迫；如果你選擇了TCP協(xié)議，又想要優(yōu)化寫速度稿黄，那么在傳輸數(shù)據(jù)時就應(yīng)往比特流中插入標記以拆分數(shù)據(jù)喊衫。

什么樣的應(yīng)用才算是可靠應(yīng)用呢？

可靠的應(yīng)用有太多的特點了杆怕，而且這些特點還在不斷的增長中族购。
有些應(yīng)用在創(chuàng)世紀之初就已經(jīng)存在了：TELNET、FTP陵珍；還有一些是后來誕生的：X-Window联四、SNMP。下面簡單地介紹一下文中提到的那些應(yīng)用撑教。

08.01 TELNET

TELNET通過TCP實現(xiàn)了遠程登錄。TELNET操作有點像通過電話交換系統(tǒng)進行鍵盤撥號醉拓。用戶在命令行中輸入“TELNET delta”時會收到主機delta的一個登錄提示符伟姐。
TELNET雖然古老，但尚未被淘汰亿卤，今天它也仍然廣泛存在于各種網(wǎng)絡(luò)中愤兵。使用TELNET的場合往往是跨平臺的登錄，例如排吴，TELNET客戶端可能在VAX/VMS上秆乳，而TELNET服務(wù)端卻在UNIX System V上。

08.02 FTP

文件傳輸協(xié)議（FTP“File Transfer Protocol”），跟Telnet一樣古老屹堰，也是采用TCP協(xié)議肛冶，也還廣泛地活躍在各種網(wǎng)絡(luò)中。FTP有點像Telnet到遠程主機之后執(zhí)行的操作扯键，只不過不是敲入常用的命令睦袖，而必須使用如顯示目錄（DIR/LS）之類的FTP的一系列簡短的命令。FTP方便我們在不同的主機間傳輸文件荣刑。

08.03 rsh

遠程shell（rsh 或 remsh）是Unix下r家族命令中的一員馅笙。Unix下的復制命令cp演化為rcp，登錄查詢命令who演化為rwho厉亏。r家族命令又叫r系列命令或r*命令董习，該家族命令還在不斷的增長中。

r家族命令主要工作在Unix環(huán)境爱只，設(shè)計的初衷是方便受信任的主機間通信皿淋。它對安全因素考慮較少，但是對用戶非常友好虱颗。

想在遠程主機delta執(zhí)行命令cc file.c沥匈，只需要輸入rsh delta cc file.c；想復制文件file.c到主機delta忘渔，只需要輸入rcp file.c delta:高帖；想登陸到delta，只需要輸入rlogin delta畦粮。如果你配置得當散址，使用這些命令甚至無需輸入密碼。

08.04 NFS

網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS“Network File System”）宣赔，最初由Sun公司開發(fā)预麸，使用UDP協(xié)議，在多個主機掛載Unix文件系統(tǒng)上有著極好的性能儒将。無硬盤工作站可以通過NFS連接到服務(wù)器分配給自己的硬盤上吏祸。主機alpha上數(shù)據(jù)庫的一個單獨的備份硬盤，可以供主機beta使用钩蚊，如果beta的數(shù)據(jù)庫文件系統(tǒng)采用的是NFS的話贡翘。

NFS會占用海量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，在低網(wǎng)速環(huán)境中性能也很低砰逻，好在它帶來的裨益也不少鸣驱。NFS客戶端已經(jīng)集成到了操作系統(tǒng)核心當中，允許上層應(yīng)用或者命令像掛載本地磁盤一樣調(diào)用NFS掛載硬盤蝠咆。

08.05 SNMP

簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）使用UDP踊东，主要用作核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理北滥。它被人們所熟知的特點就是只要有足夠的信息，網(wǎng)絡(luò)管理員就能夠診斷網(wǎng)絡(luò)故障闸翅。核心交換機/路由器通過SNMP從網(wǎng)絡(luò)上的其他主機收集該信息再芋。SNMP僅定義數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)內(nèi)容由核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)管理員定義缎脾。

08.06 X-Window

圖形化界面使用基于TCP的X-Window協(xié)議祝闻。X-Window不僅僅是一個圖形化界面的組件，它還有一套完整的用戶接口設(shè)計理念遗菠。

09 補充信息

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的許多內(nèi)容在本文中都沒有提到联喘，對于那些想要了解更多知識的讀者，下面的清單列出了下一階段需要學習的內(nèi)容：

• 管理命令：arp, route, netstat
• ARP：permanent entry, publish entry, time-out entry, ARP欺騙(spoofing)
• IP路由表：host entry, 默認網(wǎng)關(guān)(default gateway), 子網(wǎng)(subnets)
• IP：TTL(time-to-live counter), IP段(fragmentation), ICMP
• RIP辙纬，路由環(huán)路(routing loops)
• 域名系統(tǒng)(Domain Name System)

10 參考文獻

• [1] Comer, D., "Internetworking with TCP/IP Principles, Protocols,
  and Architecture", Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey,
  U.S.A., 1988.
• [2] Feinler, E., et al, DDN Protocol Handbook, Volume 2 and 3, DDN
  Network Information Center, SRI International, 333 Ravenswood
  Avenue, Room EJ291, Menlow Park, California, U.S.A., 1985.
• [3] Spider Systems, Ltd., "Packets and Protocols", Spider Systems
  Ltd., Stanwell Street, Edinburgh, U.K. EH6 5NG, 1990.

11 與其他RFC的關(guān)系

本文并未更新或者淘汰任何其他的RFC豁遭！

12 安全建議

這里有一些關(guān)于TCP/IP協(xié)議組件的安全建議，對某些用戶而言至關(guān)重要贺拣；對其他用戶而言可能無關(guān)緊要蓖谢，這完全取決于用戶的需求。

本文并未對這些問題展開討論譬涡，如果你想了解更多的知識闪幽，建議從ARP欺騙開始，再到RFC1122-“安全建議”對各章節(jié)進行系統(tǒng)學習涡匀。

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