网络协议与结构

1.9 计算机网络协议与结构

2006-12-17 09:19

三、网络协议与接口

在网络环境中，入网实体彼此合作，为网络用户提供全范围内的资源共享和信息交换服务。它们只能通过传输介质彼此传递信息，从而实现彼此合作。在通信前后、通信过程中，考虑到异构环境及通信介质的不可靠性，对方必须密切配合才能完成共同的任务。通信前，双方要取得联络、同步，确认对方，并协商通信参数、方式等；通信过程中，要控制流量和差错检测与恢复，保证所传信息不变形、不增生、不减少；通信后，要释放有关资源（如通信线路、收方缓冲区）。由于这种通信是在异构机之间进行的，故只能通过双方交换特定的控制信息或在数据报文中所含的控制信息达到上述目的。交换信息必须按一定的规则进行，只有这样双方才能保证同步，并理解对方的要求。因而，一般要对网络中同层通信实体间交换的报文的格式、如何交换以及必要的差错控制设施（如超时重发）作出全网一致的约定，这些约定（规则）统称为网络协议。

低层协议往往称为通信规程，这种通信是“水平方向”的。除最底层外，其它两个实体间没有直接的物理连接，不能直接交换信息，因则必须利用下一层实现的协议所提供的更为基本的服务来实现本层通信。而下一层实体在完成上一层交付的任务过程中，又有可能要向上一层实体汇报执行情况（如网络发现不可恢复差错，而拆除网络连接时，要向传输介质汇报）。由此可见，同一子系统上相邻实体从逻辑上也是并发执行的，它们通过特定的服务访问点交换相应作命令和执行结果（称为服务数据单元或服务原语）。这就要求对相邻层实体间合作所需交换的信息格式、交换规则及必要的差错控制也加以规定，这些规定称为接口。

相邻实体通过接口进行协作，这种通信是“垂直方向”的，接口也是一种特殊的协议，由于体系结构是分层的，因而协议也是分层的，并且，对模型中的每一层i，要根据该层的功能制定出相应的i层协议以及它与（i＋1）层、（i－1）层间的接口。事实上，网络体系结构设计的实质性工作就是划分协议层次，制定每层协议以及上下邻层间的接口。

协议层次的要点：

①i层协议向（i＋1）层协议提供自己实现的服务；

②i层实体在实现自己向（i＋1）层提供的服务时，必须通过i/（i－1）层接口使用（i－1）层协议提供的服务，与同层的另一个实体通信。i层只感知（i －1）层协议的服务，并不关心其内部结构及其实现。i层协议就是两个i层实体间通信规则集合。i层扩充了（i－1）层的服务功能，这些新服务由（i＋1）层通过（i＋1）/i层接口使用；

③i层协议与（i＋1）、（i－1）层协议有接口关系，接口是相邻层实体间通信规则的集合。用服务访问点定义接口。每层协议通常由语法与语义和计时机制组成。协议的语法（又称协议的逻辑描述）规定了同层实体间所交换的信息的格式和相应的逻辑含义。这些信息在OSI/RM中统称为协议数据单元或服务数据单元。

值得指出的是，协议数据单元在是同层往往具有不同的名字，如在物理层称

为位流，数据链路层称为帧或包，网络层称为分组或包，传输层中称为数据报或报文段，应用层中称为报文等。协议的语义（又称协议的规程描述）规定了通信双方如何交换信息以及如何保证正确交换规程（或称为规程元素）。协议的语义是协议规程的集合。计时机制包括速率匹配、排序等。

四、计算机局域网体系结构

局域网是广泛使用的网络技术。因为LAN是一个通信网，所以它的协议应包括物理层、数据链路层和网络层这下三层。由于LAN没有路由问题，任何两点之间可用一条链路，所以可以不需要单独设置网络层，而将寻址、排序、流控、差错控制等功能要放在数据链路层中实现。

根据LAN的特点，将数据链路层分成逻辑链路控制和介质访问控制。

计算机局域网是一种特殊的计算机网络，它将小区域内的计算机系统、外设、通信设备通过某种传输介质互连起来。IEEE802将局域网定义为一种特殊的数据通信系统，它可提供系统内各种独立的数据设备间的相互通信。

与广域网（WAN）和市域网（MAN）相比，局域网具有下列一些特性：

(1)地理范围较小，覆盖直径一般为几百米到几千米；

(2)一般为某一单位或局部区域若干单位所共享，保密性能较好，利用较廉价的工作站共享网中较为昂贵的资源（如大容量磁盘、绘图仪、激光打印机以及其它各类软件和信息资源）；

(3)数据传输速率较高，一般为1－100Mbps，且误码均率较低（18－8－10－11），传输延迟小，传输介质一般为宽带或基带CATV粗、细同轴电缆、双绞线、光纤、微波、红外、激光等。传输控制简单、通信费用低；

(4)局域网协议一般比远程网协议简单，常用的介质访问协议包括载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）、令牌环、令牌总线、光纤分布数据接口FDDI 及电缆分布数据接口CDDI。局域网可通过网桥、网关、路由器等智能设备支持网际互连。

(5)局域网可具有多媒体功能，可交换非数字信息，如语音、视频图像等；

(6)局域网拓扑结构灵活多这，便于扩展、重构系统，易于管理；

(7)从网络设备构成上看，局域网中一般不包括二级子网结构。入网智能终端（如x终端）及普通PC一般称为工作站，资源较丰富的主机（如高档微机、工作站及小型机）往往称为服务器，它们一般直接通过网络适配器连到传输设备或介质上。

局域网体系结构主要由网络拓扑、传输技术及介质访问控制方式确定，它们在很大程度上决定了数据类型、响应时间、吞吐率、线路利用率、网络应用等。局域网体系结构的标准化方面工作进展较快，比较著名的有IEEE802和

IEC PROWAY。它们均遵循OSI/RM。与远程网协议的差别主要反映在物理层和数据链路层。

下面我们以IEEE 802.3为例介绍局域网体系结构。 TEEE 802委员会1980年2月成立，围绕局域网、城域网标准化方面做了卓有成效的工作，所制定的标准已为ISO采纳。

OSI物理层在局域网中被细分为MAU（介存访问部件）和物理层介质两部分。物理层主要处理在传输介质上传递非结构位流以及环、总线、树等拓扑结构的抉择。其大部分功能由MAU完成，如编码、译码、同步等。数据链路层在局域网中细分为MAC和LIC子层。局域网协议的异同主要反映在MAC，即介质访问控制子层所采用的协议上。在局域网中，传统的传输介质是各站点的共享资源，如何简单、有效、公平合理地将传输介质频带分配给各地点使用是介质访问控制协议要解决的问题。介质访问控制方法一般有多路复用（如时分、空分或频分）、探询(如轮询、标志（又称令牌））、随机访问（如CSMA/CA、CSMA/CD）。

IEEE 802.3已制定了三种典型的介质访问控制方法，即CSMA/CD、令牌环、令牌总线。此外，MAC子层还负责处理数据报的寻址、帧校验序列的生成等。LLG 子层类同远程网数据链路层内容，即保证建立数据链路及可靠的数据传送服务。有两种控制类型：一种是无连接服务；另一种是面向连接的服务。后者可提供可靠的通信，其协议从HDLC发展而来，但帧格式、地址编码和多地址域、控制域含义、FCS的CRC生成多项式等与HDLC存在差异。

局域网的网络层协议较远程网网络层协议大大简化，一般它采用数据报服务而不是虚电路服务，路由选择对局域网变得极为简单。高层协议采用OSI的高层协议。IEEE 802标准的不同层（子层）实体间交换信息遵守特定的接口，也通过服务访问点（SAP）建立不同层实体间的通信联系。物理层与MAC子层以及MAC 与LLC子层之间只有单个服务访问点，即PSAP、MCCSAP；LLC与网络层之间具有多个服务访问点，用来支持多种高层协议。同子层实体间存在通信协议，如LLC 同等层协议、MAC同等层协议、MAU同等协议、PIPI传输信号规程等。

从实现角度看，局域网协议（尤其是低层协议）往往由网络适配器固化实现，以期适应高速数据和提高系统效率。例如，IBM PC宽带网的适配器实现了包括会话层协议在内的下五层协议，为每个工作站支持32个活动态会晤，将工作站从网络通信事务中解脱出来，为应用层协议开发提供了良好的基础。

LAN的层次功能如下：

1.物理层和OSI物理功能一样，主要处理在物理链路上传递非结构化的比特流\建立、维持、撤消物理链路，处理机械的、电气的和过程的特性。

2.介质访问控制层主要功能是控制对传输介质的访问，不同类型的LAN需要采用不同的控制法。

3.逻辑链路控制层可提供两种控制类，一种是无连接的服务，另一种是面向连接的服务，它可提供可靠的通信。

五、协议工程

如前所述，协议是实现计算机互连的前提，是计算机网络工作的基础。一旦确定网络体系结构，也就是确定网络协议分层结构及其每层功能后，就要详尽定义每层协议，而后必须证明其正确性，分析其性能，最后才予实现。所谓协议工程就是用形式化方法描述在协议设计和维护中的各项活动。

协议合成是相应于服务描述来形成协议描述，并保证正确操作的协议设计规则集。协议给证用来证明协议描述提供有服务正是服务描述中所要求的。一致性测试检查协议实现是否遵守独立于实现的协议描述。自动实现是一个由描述到实现的自动转换过程。性能分析通过对协议描述的分析，确定吞吐量、可靠性、有

效性、公平性等协议特性。

我们下面着重介绍协议描述技术。协议描述又可细分为参考模型描述、服务描述、协议描述和实现描述四部分内容。

参考模型描述，主要指明本协议在层次模型是的地位、协议总的目的、选用范围、与上下邻层协议间的关系是协议总的概貌描述。描述工具多采用自然语言。

服务描述，侧重于定义本层子系统总的行为，突出为上层实体提供的服务的定义，即着重刻画几层实体与（n＋1）层实体间的信息交换。如服务原语的交换方向、格式、内容及含义、应答关系等。一般说来，服务原语总与服务访问点相关，故服务描述应包括在给定服务访问点上交换服务原语的规则。这些规则（常称为局部规则）可视为n/〔n＋1〕层接口的抽象描述。服务描述还包括涉及不同服务访问点的有关服务原语的交换规则）常称之产全局规则（，它们定义通信服务的端到端性质。举例说，传输层协议中，在某个给定的服务访问点上，SEND 和RECEIVE服务原语必须在成功交换CONNECT原语之后才能出现，这个规则属于局部规则；而通信一方第i个RECEIVE原语中的用户信息应等于另一方的第i

个SEND原语中指定的用户信息，这个规则属于全局规则。此外，服务描述还包括有关服务的量化标准的描述，如传输延迟、吞吐率、失效概率。

协议描述，就是定义本层两个分布实体间如何利用下层服务原语实现本层向上层提供的服务。本层实体行为的描述包括实体间如何交换本层协议数据单元，具体说包括：

a、响应从上层实全那儿收到的命令（服务原语），并执行所要求的操作；

b、响应处理对方实体发来的协议数据单元（从下层服务原语的用户信息域中得支），并控制下层实体的交互行为；

c、初始化动作。注意：协议描述只关心最基本的东西，即仅描述与通信实体间交互行为，忽略其它细节。

实现描述，是协议描述的进一步细化。除了协议描述要描述的内容外，还包括：

a、实体的行为细节特性，如缓冲区管理、流量控制、连接连接复用等；

b、实体内部结构特征；

c、实现服务访问点的上、下层接口细节；

d、有时还包括实现协议规则的算法，如HDLC的CRC生成。

现在已有许多协议形成描述工具，可分为两大类：

一类是状态变迁技术（如Petri网、状态变迁图、状态变迁矩阵、有穷自动机等）；

另一类是高级语言（如国际标准Estelle、Lotos、SDL形式语言。高级程序设计语言、时态逻辑、进程代数等）。

前一类技术的代表是Petri网。它具有下列突出优点：

(1)具有典型的异步、并发、非确定性特征，非常适宜描述网络协议的这三个本质特征；

(2)采用直观的图形表示，易学易懂；

(3)具备一套非常严密的数学理论，有利于协议的验证和分析，如死锁、活锁、完全性、稳定性、有界性、终结性等；

(4)具有一系列研究成果和计算机辅助工具软件包。

第二类技术的理论基础是协议，实质上可视为完成协议功能的分布式算

法，而高级语言本身就是描述算法的简明而清晰的手段。?

前一类技术的优点是直观、简洁，但一旦要描述的协议较复杂，从而状态数量较多时，就显得力不从心。后一类技术更适宜描述复杂协议、更接近实现。相对而言，形式语言工具更简明，适宜协议验证，而高级分布式和谐设计语言更适合实现描述，有得协议的自动实现。值得推荐的是ITU－T制定的CHILL语言，利用CHILL中信号通信机制、时钟机制、异常处理机制、并发进程等语言成份，可以很方便地描述多种协议。

六、TCP/IP协议

自从信息高速公路提出之后，以Internet为代表的信息革命席卷全球，短短几年，Internet取得了巨大成功并得到飞速发展。其原因就在于Internet技术的先进性和适应性。在此，TCP/IP扮演了极其重要角色。

众所周知，当今是网络时代。在计算机连网时，人们最关心的是互连问题。信息传输和网络互连是根据协议进行的，而Internet使用的就是TCP/IP协议。

1 TCP/IP的由来

迄今为止，几乎所有工作站和运行UNIX的计算机都采用TCP/IP，并将TCP/IP 溶于UNIX操作系统结构之中，成为其一部分。在PC及大型机上也有相应的TCP/IP网络及网关软件，从而使众多异型机互连成为可能，TCP/IP也就成为最成功的网络体系结构和协议规程。 TCP/IP最早起源于1969年DOD的ARPANET。作为ARPANET的第二代协议，于1982年开发了一族新的协议，其中最主要的就是TCP和IP。1983年，TCP/IP成为DOD及ARPANET的标准。

TCP/IP是很多大学及研究所经过多年学术研究及商务探讨后的结果，其中比较著名的参加者有斯坦福大学、国际SRI、UCLA、MIT、Rand联合体、加州圣巴巴拉分校、UTah大学、Hawain大学、BBN公司等。 ARPANET发展成为Internet后，不断完善TCP/IP协议族，由于Internet的飞速发展和全球化，使得TCP/IP成为事实上的国际标准和工业标准，并得到了极其广泛的应用，许多产品都支持TCP/IP协议，使之更具有极强的可用性。TCP/IP的学术研究仍在进行。而Internet的飞速发展，使TCP/IP得到不断的改进和完善。

2 TCP/IP的网络体系结构

TCP/IP是不基于任何特定硬件平台的网络协议，既可用于局域网(LAN)，又可用于广域网(WAN)。TCP/IP本身就是在物理(X25、PDN、LAN、WAN等)上的一组完整的网络协议。

作为网络互连的另一种先导性技术的开放系统互连(OSI)网络，由国际标准化组织(ISO)制定了7层参考模型(1至7层分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层)。TCP/IP则从更适用的角度出发，形成了具有高效率的4层协议。

IP协议可以使用广域网或局域网技术，以及高速网和低速网、无线网和有线网、光纤网等几乎所有类型的计算机通信技术，而TCP处理没有处理的通信问题，向应用程序提供可靠的通信连接，能够自动适应网络的各种变化，因而使得TCP/IP 取得了巨大成功。

为了更好的了解TCP/IP的体系结构特点，我们将TCP/IP协议和OSI七层参

考模型做一个对照，以便更清楚地了解TCP/IP的网络协议，我们可用如下层次结构描述之。

5～7层 SMTP DNS NSP FTP TELNET

4层 TCP UDP NVP

3层 ICMP

ARP RARP

2层 Ethernet ARPANET PDN Others

其中，第二层表示TCP/IP的实现基础，其它表示MILNET、

IEEE802.3 CSMA/CD、IEEE802.4 Token Bus及IEEE802.5 Token Ring。

在第三层网络层中，IP为网际协议（Internet Protocol）、ICMP为网际控制的报文协议（Internet Control Message Protocol）、ARP为地址转换协议（Address Resolution Protocol）、RARP为反向地址协议（Reverse ARP）。

第四层为传输层，TCP为传输控制协议（Transmission Control Protocol），UDP为用户数据报协议（User Datagram Protocol）、NVP为网络语音协议（Network Voice Protocol）。

五～七层中，SMTP为简单邮件传送协议

（Simple Mail Transfer Protocol）、DNS为区域命名服务

（Domain Name Service）、NSP为名字服务协议（Name Service Protocol）、FTP为文件传输协议（File Transfer Protocol）、TELNET为虚拟终端（Telecommunication Network）。

数据链路层不是TCP/IP的一部分，但它是TCP/IP赖以存在的各种通信网络和TCP/IP之间的接口。这些通信网各包括多种广域网如ARPANET、MILNET 和X.25公用数据网,以及各种局域网如以太网、IEEE各种标准局域网等。

IP层提供了专门的功能，解决与各种网络物理的转换。网络层含有四个协议：IP\ICMP\ARP和RARP。网络层的功能主要由互连协议（IP）来提高端到端的分组奋发功能外，IP还提供了很多功能。例如用以标识及节点号的地址功能。为了克服数据链路层帧大小的限制，网络层提供了数据分组和合组功能，使得很大的IP数据报以较小的分组在网上传输。网络层的另一重要服务是在互相独立局域网上建立互连网络。网间的报文根据它的目的IP地址通过路由器传送到另一网络。 TCP/IP的上三层OSI参考模型有叫大差别，也没有非常明确的层次划分。其中FTP、Telnet、SMTP、DNS是几个在各种不同机型上广泛实现的协

议， TCP/IP中还定义了许多别的高层协议。

3 TCP/IP协议族介绍

从字面上看，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，它包括上百个具有不同功能且互为关联的协议，而TCP和IP是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常TCP/IP是指Internet协议族，而不单单是TCP/IP。

(1)传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)： TCP提供了一种可靠的数据流服务，尽管TCP是DARAP协议组中的一员，但它却有很大的独立性。它对下层网络协议只有最基本的要求，很容易在不同的网络上建成，因而非常流行。ISO/OSI运输层标准中的第四类TP-4就是以 TCP作为原型建立的。TCP可以在众多的网络上工作，可以提供虚拟电路服务和面向数据流的传输服务。用户数据可以有序而且可靠的传送。在一个分组可能发生丢失、破坏、重复、延迟或失序

情况下，TCP服务可提供一种可靠的进程间通信机制，协议可以自动纠正各种差错。

TCP的设计与任何特定网络的特征相独立，对分组没有太多的限制，但一般TCP 的实现均以网上的适当大小作为段的长度(最大分组为65K字节，很大的分组将在IP层分段进行传送)。TCP在用户的数据流加入一个8位位组序号，以便管理用户TCP间连续的数据流。

TCP的主要功能是在一对高层协议ULP(Upper Level Protocol)之间提供数据联结(通信通道)。联结管理分为联结建立、联结维护和联接终止3个阶段。可以给联接赋上某些属性以便在联接期间使用，如安全性和优选级等。这些性质在ULP 打开联结时进行说明。

TCP支持许多ULP，且对ULP的数据结构无任何要求，只将它作为一种连续的数据流。TCP给ULP提供的连接方式称为套接字(Socket)。利用套接字可使一个ULP 主动发起与另一个ULP之间唯一的联接。套接字实际上实现了IP地址(在IP报头中)与应用端口(在TCP报头中)的联接。一个联接由参与双方的套接字号定义而得到。一旦联结建立，则只有当联接双方都使联接处于活动(active)状态时，TCP才可产生分组并传送，否则不产生分组。当联接双方都关闭了各自的联接时，正在传送的数据会丢失。为保证可靠性服务，TCP还有确认、流控制、复用、同步等功能。

(2) 网际协议IP(Internet Protocol)：第三层最重要的协议是IP。它将多个网络联成一个互连网。IP的工作是将一个以上的报文处理网络联成一个网际网。IP的基本任务是通过网际网传送数据报，各个IP数据报之间是相互独立的。主机上的IP层基于数据链路层的服务向传输层提供服务。IP从源运输实体取得数据，通过它的数据链路层服务传给目的主机的IP层。网关通过下一网络数据报传到目的主机或下一网关。

IP可以把高层的数据以多个数据报的形式通过互联网分发出去。互联网体系结构允许按两个层次把大网划分为逻辑上互相独立的网络。最上层由一组对等网络组成。而它的第一个网络则由一些对等子网络组成。网络和子网的区别仅在于对IP地址的解释，前者将32位网络地址分为网络部分和主机部分。

IP不保证服务的可靠性，在主机资源不足的情况下，它可能丢弃某些数据报，同时IP也不检查被数据路层遗失或丢失的报文。在传送时，高层协议将数据传递给IP以便发送。IP将数据封装为互连网数据链路协议层并通过局域网传送。若目的主机直接连在本网中，IP可直接通过网络交数据报送传给目的主机。若目的主机在远地网络，则通过本地IP路由器传送数据报。而路由器则通过下一网络将数据报传到目的地或下一个路由器。于是一个IP数据报通过一组互连网络从IP模块到另一个模块，直到到达终点为止。

数据报可通过IP路由器或网关中继或传到别的网络或子网。每个路由器有一个IP模块及两个以上的数据链路实体。

在网络中，地址是网络位置的唯一标识。互连网每一台主机都分配唯一的32位互连网地址，与这台主机进行的所有通信都使用这个地址。

从概念上说，每个网络地址可以由两个部分组成（Netid，hostid），即网络标识和主机标识，在实际中，IP地址分为三种类型：

A类：在少数网络中有总多主机

B类：网络和主机分布适中

C类：很多网络上有少量主机需要联接独立管理的网络的路由器或网关可以选择它所需的任何协议，这样的协议称为内部网关协议或网间连接协议

IGP(Internet Gateway Protocol)。

在IP环境中，一个独立管理的系统成为自治系统。跨越不同管理域的路由器（如从专用网到PDN）或网关所使用的为外部网间连接器设计的协议称为外部网关协议EGP(Exterior Gateway Protocol)。EGP是一组简单的、定义完备的正式协议。

(3) 网际控制报文协议ICMP(Internetwork control Message Protocol)：

IP不保证服务的可靠性，在主机资源不足的情况下，它可能丢弃某些数据报，同时IP也不检查数据链路层遗失或丢弃的报文，因此，IP提供的是一种不可靠的无联接报文分组递送服务。

为了使互连网能报告差错，或提供有关意外情况的信息，设计者在IP层中加入了一类特殊用途的报文机制，即即互连网控制报文协议（ICMP）。

ICMP分组接收方利用ICMP通知IP模块发送方所需的修改。ICMP通常是由发现对方报文有问题的站产生的。例如要由目的地主机或中继路由器来发现问题时产生有关的ICMP。如果一个分组不能递送，ICMP便可以被用来警告分组源，说明有网络、主机或端口不可达。ICMP也可以用来报告网络拥塞。另外，ICMP 还定义了简单的数据报回显功能。

ICMP是IP正式协议的一部分，其数据报是通过IP送出。

根据不同的ICMP报文，可以有多种服务，如：测试报窗可达性和状态，报告不可达报窗，数据报流量控制，网关路由改变请求，检测循环路由或超长路由，报告错误数据报报头，获取网络地址或子网掩码。

(4)地址转换协议ARP(Address Resolution Protocol)：

在TCP/IP网络环境下，每个主机分配的组位IP地址只是一种逻辑地址，这样在传送时必须转换成物理地址，ARP协议就是完成这一功能的。 ARP使主机可以找到同一物理网络中任一物理主机的物理地址，只需给出该主机的网际地址即可。可见，基本网络的物理编址对网络层服务是透明的。

在网际环境下，为了将报文送到另一网络的主机，数据报先定向到发送方所在网络的IP网关。因此，发送主机首先必须确定网关的物理地址，然后依次将数据报发往接收端。

除基本ARP机制外，有时还需在网关上设置代理ARP，目的是由IP网关代替目的站对发送方的ARP请求作出回答，并将自己的物理地址提供给发送方，为到来的数据报分配路由。

(5) 反向地址转换协议RARP(Reverse Address Resolution Protocol)：若站点初始化之后只有自己的物理网络地址而没有IP地址，这时它可以通过RARP协议发出广播请求，征寻自己的IP地址，而RARP服务器则回答这个问题，使无IP 地址的站点通过RARP协议取得自己的IP地址。这个地址在下一次系统重新开始以前有效。RARP协议广泛用于获取无盘工作站的IP地址。

(6) 用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)：用户数据报协议UDP是

对IP协议组的扩充，它增加了一种机制，发送方使用这种机制可以区分一台计算机上的多个接受者。每个UDP报文除了包含某用户进程发送的数据外，还有报窗口的编号和报源口的编号，从而使UDP软件课余把报文递送给正确的接受者，然后接受者要发出一个回答。由于UDP的这种扩充，使得在两个用户进程之间的递送数据报成为可能。因为UDP是依靠IP协议传送报文，因而它的服务和IP

一样，是不可靠的。这种服务不用确认，不对报文排序，也不进行流控制，因而UDP报文可能会出现丢失、重复、失序等现象。

(7)文件传输协议FTP(File Transfer Protocol)：FTP用于控制两个主机之间文件的交换。FTP工作时使用两个TCP联接，一个用于交换命令和应答，另一个用于移动文件。FTP采用客户/服务器模型，客户FTP开始传送过程，服务器FTP 作出应答。客户FTP大都有一交互式界面，使客户可以灵活地给远地传送文件或从远地取文件。

当客户FTP开始与特定的远地主机进行文件传送时，它会打开与服务器FTP的控制联接，并在远地主机的周知信口(Wellknown Port)倾听。为了标识客户，提供文件名和说明有关文件操作的性质，它将通过这一联接与服务器FTP交换命令和应答信息。

在文件传送时，客户和服务器FTP会建立第二个TCP联接来支持文件传送。它们使用控制联接来说明数据联接的信口号码，并描述文件传送参数。客户FTP或它的目的方会在特定的信号倾听，服务器发起数据联接并按说明的参数传送。数据信口不一定与客户FTP在一个主机上，数据联接也可以同时用于发送和接收。

(8) 远程登录(远程终端访问)Telnet(Remote Login)： Telnet协议提供一种非常广泛的、双向8位字节的通信功能，提供了终端设备或终端进程交互的标准方法。它也支持连接(终端到终端)和分布式计算(进程到进程)通信。

一个Telnet联接用于传送嵌有Telnet控制信息数据的TCP联接。Telnet协议基于网络虚拟终端的概念、协商操作规则和终端或进程的对称观点3个主要思想。

当用户调用Telnet时，用户机上就有一个应用进程变成客户，客户程序在服务器周知TCP信口上与服务器交互，并建立一个用于通信的联接，并在这条TCP

连接上与本地操作系统间转发数据。这样，客户可由本地计算机上登录到远程另一台计算机上，并如同直接在远程主机上操作一样，实现远程登录功能。

(9) 域名服务DNS(Domain Name Service)：

DNS是一个名字服务的协议，它提供了域名到IP地址的转换，允许对资源域名进行非集中式管理和服务器的特定冗余，为用户提供一种高度可靠的查询方法。域名的非集中式管理通过使用多个域名实现，其中每一个域又可进一步划分为一些子域。虽然DNS的最初目的是使邮件的发送方知道邮件接受主机及邮件发送主机的IP地址，但现在发现它的用途越来越广，还可以用于NetBios的名字服务。

(10) 简单邮件传输协议SMTP(Simple Mail Transport Protocol)：

网际标准中的电子邮件是一简单的、面向文本的协议，用来有效可靠地传输邮件。作为应用层协议，SMTP不关心下层采用什么样的传输服务。它可以过TCP

联接来传送邮件，也可以用进程间的通信管理本地进程间的邮件传送。SMTP同意接收某人的信件后，它可能将信件发给本地用户，也可能将信件通过网络转发。 SMTP不规定邮件系统如何从用户那里接受邮件和用户接口如何显示收到的邮件，也不规定邮件的存储和发送频度等问题。

早期的TCP/IP协议只是为INTERNET 网研制的协议软件，而今天，这种协议已适用与几乎所有机型。UNIX是当今最为流行的操作系统之一，在近期的UNIX 版本中都将网络功能放在了重要的位置，其做法就是将TCP/IP网络协议溶入UNIX操作系统结构之中，从而成为操作系统的一个部分。

与此同时，DOS、VMS上也推出了相应的TCP/IP软件。 SUN微系统公司的成功之举是把TCP/IP广泛推向商务系统，它在所有的工作站中都预先安装了TCP/IP网络软件和网络硬件，使网络和计算机成为一体，同时也使TCP/IP网络及其客户机/服务器的工作方式为广大用户所接受。同时也形成今天所有工作站都预装入网络软、硬件，几乎所有 UNIX系统的各挡机型都配有TCP/IP选件的局面。

TCP/IP 的应用正在向更广泛、更深入的方面发展。从应用开发的角度看，TCP/IP提供了多种程序级的网络开发接口，提高了不同层次、不同服务类型的网络服务功能，为网络应用技术的开发带来了极大的方便。