这部分简要介绍一下TCP/IP的内部结构,为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。TCP/IP协议组之所以流行,部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议(例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口)之上。确切地说,TCP/IP协议是一组包括TCP协议和IP协议,UDP(User Datagram Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol)协议和其他一些协议的协议组。
TCP/IP整体构架概述
TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为:
应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。
传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。
互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。
网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据。
TCP/IP中的协议
以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能,都是如何工作的:
1. IP
网际协议IP是TCP/IP的心脏,也是网络层中最重要的协议。
IP层接收由更低层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包,并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层;相反,IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包是不可靠的,因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址(源地址)和接收它的主机的地址(目的地址)。
高层的TCP和UDP服务在接收数据包时,通常假设包中的源地址是有效的。也可以这样说,IP地址形成了许多服务的认证基础,这些服务相信数据包是从一个有效的主机发送来的。IP确认包含一个选项,叫作IP source routing,可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径。对于一些TCP和UDP的服务来说,使用了该选项的IP包好象是从路径上的最后一个系统传递过来的,而不是来自于它的真实地点。这个选项是为了测试而存在的,说明了它可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接。那么,许多依靠IP源地址做确认的服务将产生问题并且会被非法入侵。
2. TCP
如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包,那么IP将把它们向‘上’传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路间的连接。TCP数据包中包括序号和确认,所以未按照顺序收到的包可以被排序,而损坏的包可以被重传。
TCP将它的信息送到更高层的应用程序,例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层,TCP层便将它们向下传送到IP层,设备驱动程序和物理介质,最后到接收方。
面向连接的服务(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机的信息。
3.UDP
UDP与TCP位于同一层,但对于数据包的顺序错误或重发。因此,UDP不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务,UDP主要用于那些面向查询---应答的服务,例如NFS。相对于FTP或Telnet,这些服务需要交换的信息量较小。使用UDP的服务包括NTP(网落时间协议)和DNS(DNS也使用TCP)。
欺骗UDP包比欺骗TCP包更容易,因为UDP没有建立初始化连接(也可以称为握手)(因为在两个系统间没有虚电路),也就是说,与UDP相关的服务面临着更大的危险。
4.ICMP
ICMP与IP位于同一层,它被用来传送IP的的控制信息。它主要是用来提供有关通向目的地址的路径信息。ICMP的‘Redirect’信息通知主机通向其他系统的更准确的路径,而‘Unreachable’信息则指出路径有问题。另外,如果路径不可用了,ICMP可以使TCP连接‘体面地’终止。PING是最常用的基于ICMP的服务。
5. TCP和UDP的端口结构
TCP和UDP服务通常有一个客户/服务器的关系,例如,一个Telnet服务进程开始在系统上处于空闲状态,等待着连接。用户使用Telnet客户程序与服务进程建立一个连接。客户程序向服务进程写入信息,服务进程读出信息并发出响应,客户程序读出响应并向用户报告。因而,这个连接是双工的,可以用来进行读写。
两个系统间的多重Telnet连接是如何相互确认并协调一致呢?TCP或UDP连接唯一地使用每个信息中的如下四项进行确认:
源IP地址 发送包的IP地址。
目的IP地址 接收包的IP地址。
源端口 源系统上的连接的端口。
目的端口 目的系统上的连接的端口。
端口是一个软件结构,被客户程序或服务进程用来发送和接收信息。一个端口对应一个16比特的数。服务进程通常使用一个固定的端口,例如,SMTP使用25、Xwindows使用6000。这些端口号是‘广为人知’的,因为在建立与特定的主机或服务的连接时,需要这些地址和目的地址进行通讯。
端口号和ip地址自己改一下using System.Net
using System.Net.Sockets
static void Main(string[] args)//服务器段
{
int port = 2000
string host = "127.0.0.1"
/**/
///创建终结点(EndPoint)
IPAddress ip = IPAddress.Parse(host)//把ip地址字符串转换为IPAddress类型的实例
IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, port)//用指定的端口和ip初始化IPEndPoint类的新实例
/**/
///创建socket并开始监听
Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp)//创建一个socket对像,如果用udp协议,则要用SocketType.Dgram类型的套接字
s.Bind(ipe)//绑定EndPoint对像(2000端口和ip地址)
s.Listen(0)//开始监听
Console.WriteLine("等待客户端连接")
/**/
///接受到client连接,为此连接建立新的socket,并接受信息
Socket temp = s.Accept()//为新建连接创建新的socket
Console.WriteLine("建立连接")
string recvStr = ""
byte[] recvBytes = new byte[1024]
int bytes
bytes = temp.Receive(recvBytes, recvBytes.Length, 0)//从客户端接受信息
recvStr += Encoding.ASCII.GetString(recvBytes, 0, bytes)
/**/
///给client端返回信息
Console.WriteLine("server get message:{0}", recvStr)//把客户端传来的信息显示出来
string sendStr = "ok!Client send message successful!"
byte[] bs = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr)
temp.Send(bs, bs.Length, 0)//返回信息给客户端
temp.Close()
s.Close()
Console.ReadLine()
}
static void Main(string[] args)//客户端
{
try
{
int port = 2000
string host = "127.0.0.1"
/**/
///创建终结点EndPoint
IPAddress ip = IPAddress.Parse(host)
//IPAddress ipp = new IPAddress("127.0.0.1")
IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, port)//把ip和端口转化为IPEndpoint实例
/**/
///创建socket并连接到服务器
Socket c = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp)//创建Socket
Console.WriteLine("Conneting…")
c.Connect(ipe)//连接到服务器
/**/
///向服务器发送信息
string sendStr = "hello!This is a socket test"
byte[] bs = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr)//把字符串编码为字节
Console.WriteLine("Send Message")
c.Send(bs, bs.Length, 0)//发送信息
/**/
///接受从服务器返回的信息
string recvStr = ""
byte[] recvBytes = new byte[1024]
int bytes
bytes = c.Receive(recvBytes, recvBytes.Length, 0)//从服务器端接受返回信息
recvStr += Encoding.ASCII.GetString(recvBytes, 0, bytes)
Console.WriteLine("client get message:{0}", recvStr)//显示服务器返回信息
/**/
///一定记着用完socket后要关闭
c.Close()
}
catch (ArgumentNullException e)
{
Console.WriteLine("argumentNullException: {0}", e)
}
catch (SocketException e)
{
Console.WriteLine("SocketException:{0}", e)
}
Console.WriteLine("Press Enter to Exit")
}
Tcpip是一个网络通信模型,以及一整个网络传输协议家族,为互联网的基础通信架构。Tcpip常被通称为TCP/IP协议族,简称TCP/IP。tcpip协议中,Tcp协议在传输层,ip协议在网际层。
TCP/IP协议是用来提供点对点的链接机制,将数据应该如何封装、定址、传输、路由以及在目的地如何接收,都加以标准化。它将软件通信过程抽象化为四个抽象层,采取协议堆栈的方式,分别实现出不同通信协议。
TCP/IP分为tcp协议和ip协议:
TCP(传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,由IETF的RFC 793定义。ip协议是互联网协议地址,缩写为IP地址,是分配给用户上网使用的网际协议 的设备的数字标签。常见的IP地址分为IPv4与IPv6两大类。
扩展资料
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协议的基本传输单位是数据包,TCP协议负责把数据分成若干个数据包,并给每个数据包加上包头,包头上有相应的编号,以保证在数据接收端能将数据还原为原来的格式。
IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址,这样数据找到自己要去的地方,如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况。
TCP/IP协议数据的传输基于TCP/IP协议的四层结构,数据在传输时每通过一层就要在数据上加个包头,其中的数据供接收端同一层协议使用,而在接收端,每经过一层要把用过的包头去掉,这样来保证传输数据的格式完全一致。
参考资料来源:百度百科 - TCP/IP协议
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)