;;;;在整個計算機網(wǎng)絡(luò)（無論Internet或者公司局域網(wǎng)）通信中，使用最為廣泛的通信協(xié)議便是TCP/IP協(xié)議。它是網(wǎng)絡(luò)互連的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，連入Internet的計算機進(jìn)行的信息交換和傳輸都需要采用該協(xié)議。而且，在Windows 2000 Server系統(tǒng)下實現(xiàn)和其他操作系統(tǒng)的連接與通信，以及配置各種專門功能的服務(wù)器（例如，配置DNS服務(wù)器、DHCP服務(wù)器以及實現(xiàn)與Netware或Unix系統(tǒng)的連接）的過程中，TCP/IP是使用最頻繁的一個網(wǎng)絡(luò)組件。因此，在所有的網(wǎng)絡(luò)組件中我們選擇該協(xié)議進(jìn)行專門介紹。 ;;;;什么是TCP/IP 協(xié)議 ;;;;TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)中使用的基于軟件的通信協(xié)議，包括傳輸控制協(xié)議（Transmission Control Protocol簡稱TCP）和網(wǎng)際協(xié)議（ Internet Protocol簡稱IP）。TCP/IP是普通使用的網(wǎng)絡(luò)互連的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可使不同環(huán)境下不同節(jié)點之間進(jìn)行彼此通信，是連入Internet的所有計算機在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行各種信息交換和傳輸所必須采用的協(xié)議，也是Windows NT、Windows 2000 Server、NetWare及UNIX互連所采用的協(xié)議。TCP/IP實際上是一種層次型協(xié)議，是一組協(xié)議的代名詞，它的內(nèi)部包含許多其他的協(xié)議，組成了TCP/IP協(xié)議組。在Windows 2000 Server里，TCP/IP包含以下幾方面： ;;;;? IP協(xié)議。;;;;? 文件傳輸協(xié)議( FTP )。 ;;;;? 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議( SNMP )。 ;;;;? TCP/IP網(wǎng)絡(luò)打印。;;;;? 動態(tài)主機配置協(xié)議( DHCP )。;;;;? 域命名服務(wù)( DNS )。;;;;? TCP/IP實用程序。;;;;為了便于用戶理解TCP/IP的分層模式，圖8 - 1 2給出了TCP/IP與ISO7498中的OSI協(xié)議的對照圖。 ;;;;在TCP/IP協(xié)議的分組中，第一層是協(xié)議實現(xiàn)的基礎(chǔ)，包含Ethernet和Token Ring等各種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。IP提供了專門的功能，解決與各種網(wǎng)絡(luò)物理地址的轉(zhuǎn)換。而第二層包含四個主要的協(xié)議：IP、ICMP、ARP和RARP。它將多個網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一個Internet網(wǎng)，通過Internet網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)報，提供可靠的無連接報文分組傳送服務(wù)，并能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯地址(即IP地址)與物理地址的相互轉(zhuǎn)換。其中第三層包含兩個主要的協(xié)議：TCP和UDP。在IP協(xié)議的基礎(chǔ)上，提供可靠的面向連接的服務(wù)，并使發(fā)送方能區(qū)分一臺計算機上的多個接收者，從而實現(xiàn)兩個用戶進(jìn)程之間傳遞數(shù)據(jù)報。最后第四層則定義了各種機型上主要采用的協(xié)議： FTP、Telnet、DNS、SMTP等。它提供遠(yuǎn)程訪問服務(wù)，使用戶可以在本地機器和遠(yuǎn)程機器間進(jìn)行有關(guān)文件的操作和郵件傳輸，并能將名稱解析成IP地址。;;;;為使讀者進(jìn)一步深入了解TCP/IP協(xié)議的層次模型，下面給出TCP/IP協(xié)議本身的分層模型圖，如圖8 - 13所示。 ;;;;如圖8 - 13源主機中向下箭頭所示，數(shù)據(jù)單元被傳到傳輸層協(xié)議。該層進(jìn)行一系列操作，把一個標(biāo)題傳輸給它UDP上，這個數(shù)據(jù)單元現(xiàn)在被稱為一個段。傳輸層將這個段向下傳遞給網(wǎng)絡(luò)層，也稱為I P層的網(wǎng)絡(luò)層，再進(jìn)行規(guī)定的操作并加上一個標(biāo)題，然后把這個稱為IP數(shù)據(jù)報的單元向下傳給數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層將一個標(biāo)題和一個報尾附加到該I P數(shù)據(jù)報上，形成網(wǎng)絡(luò)幀。然后，物理層把這個網(wǎng)絡(luò)幀發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。通過網(wǎng)絡(luò)硬件傳送到目的主機的物理層。目的主機在相應(yīng)層中把標(biāo)題去掉，拆開單元，各層用標(biāo)題來決定必須要采取的行動。最后，目的主機獲得發(fā)送的數(shù)據(jù)單元。 ;;;;在TCP/IP協(xié)議分層模型中還存在兩個重要的邊界：協(xié)議地址邊界與操作系統(tǒng)邊界。其中協(xié)議地址邊界在TCP/IP協(xié)議中存在兩個地址：IP邏輯地址和物理地址。它們所使用的層次有一定的界限，網(wǎng)絡(luò)層及其以上的層次軟件使用I P邏輯地址，而數(shù)據(jù)鏈路層及物理層則使用物理地址。而不同的TCP/IP實現(xiàn)，操作系統(tǒng)的邊界可能也不同，一般采用的邊界在應(yīng)用層與傳輸層之間。即應(yīng)用層為用戶應(yīng)用軟件，而傳輸層及其以下各層則運行操作系統(tǒng)內(nèi)部軟件。圖8 - 14列出了兩大邊界在TCP/IP分層模型中的對應(yīng)關(guān)系。;;;;IP地址類型 ;;;;TCP/IP協(xié)議中采用兩種地址：物理地址和網(wǎng)際地址。由于物理地址的長度、格式等是物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一部分，所以物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不同，物理地址也必然不相同。為了統(tǒng)一異種網(wǎng)的地址，TCP/IP協(xié)議引入了IP地址，即網(wǎng)際地址。它是一種層次型地址，攜帶關(guān)于對象位置的信息。;;;;TCP/IP協(xié)議用32位地址標(biāo)識主機所在網(wǎng)絡(luò)中的位置。IP地址格式如圖8 - 15所示。;;;;在32位地址中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址及主機地址所占的位數(shù)不同， IP地址可分為5類，圖8 - 16列出了5類IP地址的結(jié)構(gòu)。 ;;;;? A類地址：由于其網(wǎng)絡(luò)地址所占位數(shù)少，而主機地址占位多，所以它適用于擁有大量主機的大型網(wǎng)絡(luò)。7位網(wǎng)絡(luò)地址表示A類網(wǎng)絡(luò)中最多可擁有127個網(wǎng)絡(luò)； 24位主機地址表示A類網(wǎng)絡(luò)中最多可容納232個2臺主機。 ;;;;? B類地址：由于其網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址分別占14位和16位，所以它適用于中型網(wǎng)。14位網(wǎng)絡(luò)地址表示B類網(wǎng)絡(luò)中最多可擁有213個2個網(wǎng)絡(luò)，而16位主機地址表示每個B類網(wǎng)絡(luò)中最多可容納215個2臺主機。;;;;? C類地址：由于其網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址分別占2 1位和8位，所以它適用于小型網(wǎng)。2 1位網(wǎng)絡(luò)地址表示C類網(wǎng)絡(luò)中最多可擁有220個2個網(wǎng)絡(luò)，而8位主機地址則表示每個C類網(wǎng)絡(luò)中最多可容納27個2臺主機。 ;;;;? D類地址：用于多目傳輸，是一種比廣播地址稍弱的形式，支持多目傳輸技術(shù)。 ;;;;? E類地址：用于將來的擴展之用。 ;;;;除了以上5類IP地址外，還有幾種具有特殊意義的地址：;;;;? 廣播地址：TCP/IP協(xié)議規(guī)定，主機地址各位均為“ 1”的I P地址用于廣播之用。所以又稱為廣播地址。廣播地址的應(yīng)用代表同時向網(wǎng)絡(luò)中的所有主機發(fā)送消息。廣播地址本身，根據(jù)廣播的范圍不同，又可細(xì)分為直接廣播地址和有限廣播地址。 ;;;;1) 直接廣播地址： 32位IP地址中給定的網(wǎng)絡(luò)地址，直接對給定的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播發(fā)送。這種地址直觀，但必須知道信宿網(wǎng)絡(luò)地址。 ;;;;2) 有限廣播地址： 32位I P地址均為“ 1”，表示向源主機所在的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播發(fā)送，即本網(wǎng)廣播，它不需要知道網(wǎng)絡(luò)地址。 ;;;;? “0”地址：TCP/IP協(xié)議規(guī)定， 32位IP地址中網(wǎng)絡(luò)地址均為“ 0”的地址，表示本地網(wǎng)絡(luò)。 ;;;;? 回送地址：用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本地機進(jìn)程間通信的地址，是網(wǎng)絡(luò)地址為“ 1111111 0”的地址。無論什么程序，只要采用回送地址發(fā)送數(shù)據(jù)，TCP/IP協(xié)議軟件立即返回它，不進(jìn)行任何網(wǎng)絡(luò)的傳送。;;;;在協(xié)議軟件中， IP地址是以32位二進(jìn)制形式表示的，但對于用戶來說，不夠直觀。在TCP/IP協(xié)議中，又采用“點分十進(jìn)制”表示法，即用4個十進(jìn)制整數(shù)，每個整數(shù)對應(yīng)一個字節(jié)，整數(shù)與整數(shù)之間以小數(shù)點“ .”為分隔符的表示方法。例如： 123.165.47.11。對應(yīng)上面的IP地址類型，如果用“點分十進(jìn)制”表示，則應(yīng)如圖8 - 17所示。;;;;除了“點分十進(jìn)制”表示法在TCP/IP協(xié)議面向用戶的文檔中使用之外，還有對于用戶更為直觀的方法，即TCP/IP協(xié)議所提供的域名服務(wù)（DNS）。;;;;子網(wǎng)掩碼 ;;;;TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：每一個使用子網(wǎng)的網(wǎng)點都選擇一個除I P地址外的32位的位模式。位模式中的某位置為1，則對應(yīng)IP地址中的某位為網(wǎng)絡(luò)地址中的一位；位模式中的某位置為0，則對應(yīng)IP地址中的某位為主機地址中的一位。這種位模式稱作子網(wǎng)掩碼。 ;;;;子網(wǎng)掩碼的最大用途是讓TCP/IP協(xié)議能夠快速判斷兩個IP地址是否屬于同一個子網(wǎng)。子網(wǎng)掩碼可以用來判斷尋徑算法條件。例如下面的兩個IP地址：178.11.45.6和178.11.45.99，則使用下面的子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。對于該I P地址及子網(wǎng)掩碼，判斷尋徑算法條件的過程為： ;;;;? 如果信宿IP地址和子網(wǎng)掩碼相對應(yīng)（例如上例），就把數(shù)據(jù)報發(fā)送到本地網(wǎng)絡(luò)上。;;;;? 如果信宿IP地址和子網(wǎng)掩碼不對應(yīng)，就把數(shù)據(jù)報發(fā)送到和信宿IP地址相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)上。 ;;;;子網(wǎng)掩碼中的“1”和“0”并不是以字節(jié)為單位的，例如某一子網(wǎng)掩碼編碼為255.255.214.0，則表示該子網(wǎng)中有13位主機地址。 ;;;;子網(wǎng)掩碼一方面可以用來判斷兩個IP地址是否屬同一子網(wǎng)，另一方面也可以用來找出子網(wǎng)的地址。例如，假設(shè)有兩個IP地址222.16.8.3和222.16.8.11，則對應(yīng)的二進(jìn)制表示分別為： ;;;;? 十進(jìn)制：222.16.8.3 ;;;;二進(jìn)制: 11 0 1111 0 . 0 0 0 1 0 0 0 0 . 0 0 0 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 11 ;;;;? 十進(jìn)制: 222.16.8.11 ;;;;二進(jìn)制: 11 0 1111 0 . 0 0 0 1 0 0 0 0 . 0 0 0 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 0 11 ;;;;子網(wǎng)掩碼： ; 十進(jìn)制：2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0 ;二進(jìn)制：11111111 . 111111111 . 111111111 . 0 0 0 0 0 0 0 0;;;;若判斷這兩個IP地址是否為同一子網(wǎng),其操作是將每個IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行按位與，如果所得的結(jié)果相同，則表示兩個IP地址屬于同一子網(wǎng)，否則表示兩個IP地址屬于不同子網(wǎng)。;;;;222.16.8.3地址按位與運算后為:;;;;11011110.00010000.00001000.00000000;;;;222.16.8.11地址按位與運算后為: ;;;;11011110.00010000.00001000.00000000;;;;所以，這兩個IP地址屬于同一子網(wǎng)。;;;;子網(wǎng)掩碼用于求子網(wǎng)地址時，也采用按位與運算。例如，帶有掩碼255.255.255.0的某個C類I P地址222.16.8.254，為找到子網(wǎng)地址，可按如圖8 - 18所示的方式進(jìn)行運算。;;;;TCP/IP協(xié)議的新特性 ;;;;Windows 2000的TCP/IP 進(jìn)行了更新，包括幾個特征。它簡化了單個子網(wǎng)的配置，并優(yōu)化了寬帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的TCP性能。這些新特征支持如下用途：;;;;? 自動專用IP地址( APIPA )。;;;;自動專用IP地址用于為單個子網(wǎng)自動配置TCP/IP地址，不包括DHCP服務(wù)器。在默認(rèn)情況下，運行Windows 2000的計算機首次試圖聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中的DHCP服務(wù)器時，即可以獲得每個網(wǎng)絡(luò)連接的動態(tài)配置。;;;;如果DHCP服務(wù)器可以接通和釋放，配置是成功的， TCP/IP 配置完成。如果DHCP 服務(wù)器不能接通，計算機使用APIPA來自動配置TCP/IP。當(dāng)使用APIPA時，Windows 2000 在保留IP地址169.254.0.1 到169.254.255.254之間指定一個地址。在定位到DHCP 服務(wù)器之前，此地址用作臨時IP地址配置。子網(wǎng)掩碼設(shè)置為255.255.0.0。 ;;;;用于APIPA的IP地址范圍(169.254.0.1~169.254.255.254) 被國際互連網(wǎng)號碼分配機構(gòu)(IANA)保留。此范圍中的任何IP地址不能在Internet 上使用。APIPA刪除了沒有連接到Internet中的單個網(wǎng)絡(luò)小型辦公室和家庭辦公室網(wǎng)絡(luò)的IP地址。;;;;? 大型TCP窗口。;;;;窗口尺寸是不使用肯定應(yīng)答就能發(fā)送的包的最大數(shù)量。當(dāng)大量數(shù)據(jù)在發(fā)送者和接收者之間傳送時，大的TCP 窗口改進(jìn)了TCP/IP 的性能。在典型的基于TCP 的通信中，窗口大小常常固定在開始連接時的大小，并限制為64 KB。;;;;利用大型窗口的支持，必要時在長時間會話中使用TCP 選項，可以動態(tài)重算和按比例設(shè)置窗口尺寸。利用此選項，更多的數(shù)據(jù)包可以在網(wǎng)絡(luò)中一次傳送，這增加了帶寬使用的效率。;;;;? 可選應(yīng)答。 ;;;;在典型的基于TCP 的通信中，應(yīng)答是累積的。TCP 只應(yīng)答與以前應(yīng)答段接近的收到的段。非鄰近的段(不按順序收到的段)不被給予明確的應(yīng)答。TCP 要求段在一段時間內(nèi)接收和應(yīng)答，如果丟失了段，所有該段之后的段必須重新發(fā)送。;;;;可選應(yīng)答是最新的TCP 選項，它允許接收者有選擇的通知并要求發(fā)送者只重新發(fā)送確實丟失的數(shù)據(jù)。這使得需要重新傳送的數(shù)據(jù)更少，更好地利用網(wǎng)絡(luò)。;;;;? 更好RTT估算。;;;;RTT是由TCP使用，用來估算在發(fā)送者和接收者之間來回通信所需的時間。Windows 2000 支持使用“TCP來回時間測量”選項來改進(jìn)RT T的估算方法。通過計算更準(zhǔn)確的RTT信息，TCP可以使用更好的估算來設(shè)置傳送時間，這有助于提高整個TCP速度和性能。