internet 协议 (TCP/IP)是什么意思?有什么用啊?

Question

如题所述

Answer 1

TCP/IP 的起源历史

早期的电脑，并非如我们日常生活中见到的个人 PC 那样细小；它们大都是以一个集中的中央运算系统，用一定的线路与终端系统(输入输出设备)连接起来。这样的一个连接系统，就是网路的最初出现形式。

各个网路都使用自己的一套规则协定，可以说是相互独立的。

在 1969 年，为美苏冷战期间，美国政府机构试图发展出一套机制，用来连接各个离散的网路系统，以应付战争危机的需求。这个计划，就是由美国国防部委托 Advanced Research Project Agency 发展的 ARPANET 网路系统，研究当部份电脑网路遭到工具而瘫痪后，是否能够透过其他未瘫痪的线路来传送资料。

ARPANET 的构想和原理，除了研发出一套可靠的资料通讯技术外，还同时要兼顾跨平台作业。后来，ARPANET 的实验非常成功，从而奠定了今日的网际网路模式，它包括了一组电脑通讯细节的网路标准，以及一组用来连接网路和选择网路交通路径的协定，就是大名鼎鼎的 TCP/IP 网际网路协定。 时至 1983 年，美国国防部下令用于连接长距离的网路的电话都必须适应 TCP/IP，同时 Defense Communication Agency (DCA) 将 ARPANET (Advanced Research Projects Agency Net)分成两个独立的网路：一个用于研究用途，依然叫做 ARPANET；另一个用于军事通讯，则称为 MILNET (Military Network)。

ARPA 后来发展出一个便宜版本，以鼓励大学和研究人员来采用它的协定，其时正适逢大部份大学电脑学系的 UNIX 系统需要连接它们的区域网路。由于 UNIX 系统上面研究出来的许多抽象概念与 TCP/IP 的特性有非常高度的吻合，再加上设计上的公开性，而导致其它组织也纷纷使用 TCP/IP 协定。从 1985 年开始，TCP/IP 网路迅速扩展至美国、欧洲好几百个大学、政府机构、研究实验室。它的发展大大超过了人们的预期，而且每年以超过 15% 的速度成长，到了 1994 年，使用 TCP/IP 协定的电脑已经超过三百万台之多。及后数年，由于 Internet 的爆炸性成长，TCP/IP 协定已经成为无人不知、无人不用的电脑网路协定了。

TCP/IP 之标准制定

虽然 ARPA 计划从 1970 年就开始发展交换网路技术，到了 1979 年 ARPA 组织了一个委员会叫做 Initernet Control and Configuration Board (ICCB)，但事实上 TCP/IP 协定并不属于某一特定厂商和机构。它的标准是由 Internet Architecture Board (IAB) 所制定的。IAB 目前从属于 The Internet Society (ISOC)，专门在技术上作监控及协调，且负责最终端评估及科技监控。

IAB 组织除了自身的委员会之外，它主要包含两个主要团体：InternetResearch Task Force (IRTF) ，和 Internet Engineering Task Force (IETF)。这两个团体的职能各有不同，IRTF 主要致力于短期和中期的难题；而 IETF 则着重处理单一的特别事件，其下又分出许多不同题目的成员与工作小组，各自从事不同的研究项目，研发出网际网路的标准与规格。

由于 TCP/IP 技术的公开性，它不属于任何厂商或专业协会所有，因此关于它的相关资讯，是由一个叫 Internet Network Information Center (INTERNIC) 来维护和发表，以及处理许多网路管理细节(如 DNS 等)。TCP/IP 的标准大部份都以 Request For Comment (RFC) 技术报告的形式公开。RFC 文件包含了所有 TCP/IP 协定标准，以及其最新版本。RFC 所涵盖的内容和细节非常广，也可以为新协定的标准和计划，但不能以学术研究论文的方式来编辑。RFC 有许多有趣且实用的资讯，并非仅限于正式的数据通讯协定规范而已。

RFC 在全世界很多地方都有它的复制文件，可以轻易透过电子邮件、FTP 等方式从网际网路取得。例如，您可以可以用 guest 的身份 FTP 至 ds.internic.net 或 ftp://nic.merit.edu/internet/documents/rfc/ 下载相关的 RFC 文件。

RFC 是依据其所写的时间顺序来编号的，不过 RFC1000 这份文件，可以用来做 RFC 文件的指引，却是一个不错的起始点。阅读及研究 RFC，恐怕是每一个网络系统管理员必不可少的题目了吧。

TCP/IP 的应用

TCP/IP 可以用在任何互连网路上的通讯，其可行性在许多地方都已经得到证实，包括了家庭、校园、公司以及全球 61 个国家实验室。例如在美国就有 National Science Foundation (NFS )、Department of Energy (DDE)、Department of Defense (DOD)、Health and Human Services Agency (HHS)，以及 National Aeronautics and Space Administration (NASA)，等大机构投注了相当大的资源来开发和应用 TCP/IP 网路。

这些技术的应用，让所有与网路相连的研究人员能够和全世界的同僚们共同分享资料和研究成果，感觉就像隔壁一样。网路证明了 TCP/IP 的可行性和它优秀的整合性，使之能适应各种不同的现行网路技术。对今天的网路发展局面来说，TCP/IP 的实作可以说是一个卓越的成就。

TCP/IP 协定不仅成功的连接了不同网路，而且许多应用程式和概念也是完全以 TCP/IP 协定为基础发展出来，从而让不同的厂商能够忽略硬体结构开发出共同的应用程式，例如今天应用广泛的 WWW、E-MAIL、FTP、DNS 服务等等。

TCP/IP 的特性

对于一个电子邮件的使用者来说，他无需透彻了解 TCP/IP 这个协定；但对于 TCP/IP 程式人员和网路管理人员来说，TCP/IP 的一些特性却是不能忽略的：

· Connectionless Packet Delivery Service

它是其它网路服务的基础，几乎所有封包交换网路都提供这种服务。TCP/IP 是根据信息中所含的位址资料来进行资料传送，它不能确保每个独立路由的封包是可靠和依序的送达目的地。在每一个连线过程中，线路都不是被“独占”的，而是直接映对到硬体位址上，因此特别有效。更重要的是，此种封包交换方式的传送，使得 TCP/IP 能适应各种不同的网路硬体。

· Reliable Stream Transport Service

因为封包交换并不能确保每一个封包的可靠性，因此我们就需要通讯软体来自动侦测和修复传送过程中可能出现的错误，和处理不良的封包。这种服务就是用来确保电脑程式之间能够建立连接和传送大量资料。关键的技术是将资料流进行切割，然后编号传送，然后透过接收方的确认(acknowledgement)来保证资料的完整性。

· Network Technology Independent

在封包交换技术中，TCP/IP 是独立与硬体之上的。TCP/IP 有自己的一套资料包规则和定义，能应用在不同的网路之上。

· Universal Interconnection

只要电脑用 TCP/IP 连接网路，都将获得一个独一无二的识别位址。资料包在交换的过程中，是以位址资料为依据的，不管封包所经过的路由之选择如何，资料都能被送达指定的位址。

· End-to-End Acknowledgements

TCP/IP 的确认模式是以“端到端”进行的。这样就无需理会封包交换过程中所参与的其它设备，发送端和接收端能相互确认才是我们关心得。

· Application Protocol Standards

TCP/IP 除了提供基础的传送服务，它还提供许多一般应用标准，让程式设计人员更有标准可依，而且也节省了许多不必要的重复开发。

正式由于 TCP/IP 具备了以上那些有利特性，才使得它在众多的网路连接协定中脱颖而出，成为大家喜爱和愿意遵守的标准。

TCP/IP 在网路中所扮演的角色

TCP/IP 的全称是 Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP)，当初是用来配合 ARPANET 来处理不同硬体之间的连接问题的，比如Sun系统和Mainframe、Mainframe和个人电脑之间的连接。

Internet Protocol (IP) 工作于网路层，它提供了一套标准让不同的网路有规则可循，当然，前提是您想使用 IP 从一个网路将封包路由到另一个网路。IP 在设计上是用来在 LAN 和 LAN 及 P C 和 PC 之间进行传输，每一台 PC 或每一个 LAN，都可以由一组 IP 位址来区分。一个 IP 位址的格式是四个用小数点( . ) 分隔开来的十进位数字，每各数值介乎于 0 到 255 之间。实实上，每一组数字，在 IP 位址中是以 “Octet”的格式承现的，也就是完整的 8 个 bit 。我们会在后面的「网际网路层」中详细讲解 IP 位址的所包含的信息和功用。

您可以把 IP 看成是游戏规则，而 TCP 则用来诠释这些规则的，更准确来说，TCP 在 IP 的基础之上，解释了参与通讯的双方是如何透过 IP 进行资料传送的。TCP 提供了一套协定，能够将电脑之间使用的资料透过网路相互传送，同时也提供一套机制来确保资料传送的准确性和连续性。

Answer 2

TCP/IP协议(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet国际互联网络的基础。

TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议，传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)，但TCP/IP实际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。

TCP/IP是用于计算机通信的一组协议，我们通常称它为TCP/IP协议族。它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准，以它为基础组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络，正因为INTERNET的广泛使用，使得TCP/IP成了事实上的标准。

之所以说TCP/IP是一个协议族，是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍：

TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议
IP(Internetworking Protocol)网间网协议
UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议
ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议
SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议
FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议
ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议

从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网间网层、传输层、应用层。
其中：

网络接口层这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。

网间网层负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。

传输层提供应用程序间的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供可靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送。

应用层向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。
前面我们已经学过关于OSI参考模型的相关概念，现在我们来看一看，相对于七层协议参考模型，TCP/IP协议是如何实现网络模型的。

OSI中的层
功能
TCP/IP协议族

应用层
文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端
TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet

表示层
数据格式化，代码转换，数据加密
没有协议

会话层
解除或建立与别的接点的联系
没有协议

传输层
提供端对端的接口
TCP，UDP

网络层
为数据包选择路由
IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP

数据链路层
传输有地址的帧以及错误检测功能
SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU

物理层
以二进制数据形式在物理媒体上传输数据
ISO2110，IEEE802。IEEE802.2

数据链路层包括了硬件接口和协议ARP，RARP，这两个协议主要是用来建立送到物理层上的信息和接收从物理层上传来的信息；

网络层中的协议主要有IP，ICMP，IGMP等，由于它包含了IP协议模块，所以它是所有机遇TCP/IP协议网络的核心。在网络层中，IP模块完成大部分功能。ICMP和IGMP以及其他支持IP的协议帮助IP完成特定的任务，如传输差错控制信息以及主机/路由器之间的控制电文等。网络层掌管着网络中主机间的信息传输。

传输层上的主要协议是TCP和UDP。正如网络层控制着主机之间的数据传递，传输层控制着那些将要进入网络层的数据。两个协议就是它管理这些数据的两种方式：TCP是一个基于连接的协议（还记得我们在网络基础中讲到的关于面向连接的服务和面向无连接服务的概念吗？忘了的话，去看看）；UDP则是面向无连接服务的管理方式的协议。

应用层位于协议栈的顶端，它的主要任务就是应用了。上面的协议当然也是为了这些应用而设计的，具体说来一些常用的协议功能如下：

Telnet：提供远程登录（终端仿真）服务，好象比较古老的BBS就是用的这个登陆。
FTP ：提供应用级的文件传输服务，说的简单明了点就是远程文件访问等等服务；
SMTP：不用说拉，天天用到的电子邮件协议。
TFTP：提供小而简单的文件传输服务，实际上从某个角度上来说是对FTP的一种替换（在文件特别小并且仅有传输需求的时候）。
SNTP：简单网络管理协议。看名字就不用说什么含义了吧。
DNS：域名解析服务，也就是如何将域名映射城IP地址的协议。
HTTP：不知道各位对这个协议熟不熟悉啊？这是超文本传输协议，你之所以现在能看到网上的图片，动画，音频，等等，都是仰仗这个协议在起作用啊！

另外我们还需要注意的一点是我们前面已经交代过的一个问题，协议是"对等实体"的数据进行交互时起作用的，如果忘了，赶紧回忆哦。
家庭上网接入方式

Answer 3

就像人类的语言一样，要使计算机连成的网络能够互通信息，需要有一组共同遵守的通信标准，这就是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同的通讯协议才能进行通信。在Internet中TCP/IP协议是使用最为广泛的通讯协议。TCP/IP是英文Transmission Control Protocol/Internet Protocol的缩写，意思是“传输控制协议/网际协议”。 TCP/IP是Internet使用的一组协议(Protocol)。

在Internet上传输控制协议和网际协议是配合进行工作的。网际协议（IP）负责将消息从一个主机传送到另一个主机。为了安全消息在传送的过程中被分割成一个个的小包。

传输控制协议（TCP）负责收集这些信息包，并将其按适当的次序放好传送，在接收端收到后再将其正确地还原。传输协议保证了数据包在传送中准确无误。

尽管计算机通过安装IP软件，从而保证了计算机之间可以发送和接收数据，但IP协议还不能解决数据分组在传输过程中可能出现的问题。因此，若要解决可能出现的问题，连上 Internet 的计算机还需要安装TCP协议来提供可靠的并且无差错的通信服务。
TCP协议被称作一种端对端协议。这是因为它为两台计算机之间的连接起了重要作用：当一台计算机需要与另一台远程计算机连接时，TCP协议会让它们建立一个连接、发送和接收数据以及终止连接。

传输控制协议TCP协议利用重发技术和拥塞控制机制，向应用程序提供可靠的通信连接，使它能够自动适应网上的各种变化。即使在 Internet 暂时出现堵塞的情况下，TCP也能够保证通信的可靠。

众所周知， Internet 是一个庞大的国际性网络，网路上的拥挤和空闲时间总是交替不定的，加上传送的距离也远近不同，所以传输数据所用时间也会变化不定。TCP协议具有自动调整"超时值"的功能，能很好地适应 Internet 上各种各样的变化，确保传输数值的正确。

因此，从上面我们可以了解到：IP协议只保证计算机能发送和接收分组数据，而TCP协议则可提供一个可靠的、可流控的、全双工的信息流传输服务。

综上所述，虽然IP和TCP这两个协议的功能不尽相同，也可以分开单独使用，但它们是在同一时期作为一个协议来设计的，并且在功能上也是互补的。只有两者的结合，才能保证 Internet 在复杂的环境下正常运行。凡是要连接到 Internet 的计算机，都必须同时安装和使用这两个协议，因此在实际中常把这两个协议统称作TCP/IP协议。

Answer 4

TCP/IP协议：世界上有各种不同类型的计算机，也有不同的操作系统，要想让这些装有不同操作系统的不同类型计算机互相通讯，就必须有统一的标准。TCP／IP协议就是目前被各方面遵从的网际互联工业标准。