数据使用TCPIP协议经过internet网络进行传输的过程是怎样的？

TCP/IP协议介绍\x0d\x0a\x0d\x0aTCP/IP的通讯协议\x0d\x0a\x0d\x0a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。\x0d\x0a\x0d\x0aTCP/IP整体构架概述\x0d\x0a\x0d\x0aTCP/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：\x0d\x0a\x0d\x0a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。\x0d\x0a\x0d\x0a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。\x0d\x0a\x0d\x0a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）。\x0d\x0a\x0d\x0a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。\x0d\x0a\x0d\x0aTCP/IP中的协议\x0d\x0a\x0d\x0a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：\x0d\x0a\x0d\x0a1． IP\x0d\x0a\x0d\x0a网际协议IP是TCP/IP的心脏，也是网络层中最重要的协议。\x0d\x0a\x0d\x0aIP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）。\x0d\x0a\x0d\x0a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包好像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。\x0d\x0a\x0d\x0a2. TCP\x0d\x0a\x0d\x0a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。\x0d\x0a\x0d\x0aTCP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。\x0d\x0a\x0d\x0a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。\x0d\x0a\x0d\x0a3.UDP\x0d\x0a\x0d\x0aUDP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（网络时间协议）和DNS（DNS也使用 TCP）。\x0d\x0a\x0d\x0a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。\x0d\x0a\x0d\x0a4.ICMP\x0d\x0a\x0d\x0aICMP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。\x0d\x0a\x0d\x0a5. TCP和UDP的端口结构\x0d\x0a\x0d\x0aTCP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。\x0d\x0a\x0d\x0a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：

相信不少用户对TCP/IP协议都有一定的了解，并试过通过修改TCP/IP来提升网络速度，最为普遍的是修改Windows XP SP2的TCP并发连接数，来提升BT、P2P或FlashGet软件的下载速度。

另外Vista Network开发小组就对Vista TCP/IP协议进行了优化，称网络传输速度会有所提升，那么Vista系统是否真的在“网速”上相对XP有明显提升呢？一位国外的朋友采用IPERF对Windows XP以及Vista的最高TCP带宽进行了统计测试，每个系统每项测试进行10次取均值，验证了Vista通过改善TCP/IP协议，提高了网络传输速度，Vista相比Windows XP整体网络性能提升了近10%。

而今，微软下一代服务器 *** 作系统Windows Server 2008已进入发布倒计时。Windows Server 2008改写了TCP/IP协议栈，号称网络效能将提升了1.5倍。我们在感到惊叹的同时，也产生了一些疑问，通过修改TCP/IP协议真的会对网速带来如此大的提升吗？TCP/IP协议的哪些因素对改善网速起关键性作用呢？

Windows Server 2008改写了TCP/IP协议栈，那么我们先来看看什么是TCP/IP协议栈。TCP/IP协议栈一般分成4层：

1）最高层为应用层，负责处理特定的应用程序细节。几乎各种不同的TCP/IP实现都会提供这些通用的应用程序：Telnet 远程登录、FTP 文件传输协议、SMTP 简单邮件传送协议、SNMP 简单网络管理协议。

2）运输层，主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。在TCP/IP协议族中，有两个互不相同的传输协议：TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。TCP为两台主机提供高可靠性的数据通信。它所做的工作包括把应用程序交给它的数据分成合适的小块交给下面的网络层，确认接收到的分组，设置发送最后确认分组的超时时钟等。由于运输层提供了高可靠性的端到端的通信，因此应用层可以忽略所有这些细节。而另一方面， UDP则为应用层提供一种非常简单的服务。它只是把称作数据报的分组从一台主机发送到另一台主机，但并不保证该数据报能到达另一端。任何必需的可靠性必须由应用层来提供。

3）链路层，通常包括 *** 作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。它们一起处理与电缆（或其他任何传输媒介）的物理接口细节。

4）网络层，处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。在TCP/IP协议族中，网络层协议包括IP协议（网际协议），ICMP协议（internet互联网控制报文协议），以及IGMP协议（internet组管理协议）。

使用TCP/IP协议通信我们可以形象地理解为有两个信封，TCP和IP就像是信封，要传递的信息被划分成若干段，每一段塞入一个TCP信封，并在该信封面上记录有分段号的信息，再将TCP信封塞入IP大信封，发送上网。在接收端，一个TCP软件包接收信封，抽出数据，按发送前的顺序交将信息还原。

TCP/IP具有两层的程序，高层为传输控制协议，它负责聚集信息或把文件拆分称更小的包。这些包通过网络传送到接收端的TCP层，接收端的TCP层把包还原为原始文件。低层是网际协议，它处理每个包的地址部分，使这些包正确的到达目的地。网络上的网关计算机根据信息的地址来进行路由选择。因此我们知道了TCP/IP协议提升网速的两个关键要素，一个合理设置拆分数据包的大小，一个是数据包到达目的地址的路径选择。

Windows 2008正是通过修改TCP/IP协议，改进了数据包大小和广域网性能，从而提升网络速度。而Windows 2008通过这样的改进，能否真的能将网络效能提升1.5倍，还需等待Windows 2008正式发布后方能证实。

以下非原创，仅供参考！\x0d\x0a下面以采用TCP/IP协议传送文件为例，说明TCP/IP的工作原理，其中应用层传输文件采用文件传输协议\x0d\x0a（FTP）。\x0d\x0aTCP/IP协议的工作流程如下：\x0d\x0a1.在源主机上，应用层将一串应用数据流传送给传输层。\x0d\x0a2.传输层将应用层的数据流截成分组，并加上TCP报头形成TCP段，送交网络层。\x0d\x0a3.在网络层给TCP段加上包括源、目的主机IP地址的IP报头，生成一个IP数据包，并将IP数据包送交链路\x0d\x0a层。\x0d\x0a4.链路层在其MAC帧的数据部分装上IP数据包，再加上源、目的主机的MAC地址和帧头，并根据其目的MAC\x0d\x0a地址，将MAC帧发往目的主机或IP路由器。\x0d\x0a5.在目的主机，链路层将MAC帧的帧头去掉，并将IP数据包送交网络层。\x0d\x0a6.网络层检查IP报头，如果报头中校验和与计算结果不一致，则丢弃该IP数据包；若校验和与计算结果\x0d\x0a一致，则去掉IP报头，将TCP段送交传输层。\x0d\x0a7.传输层检查顺序号，判断是否是正确的TCP分组，然后检查TCP报头数据。若正确，则向源主机发确认\x0d\x0a信息；若不正确或丢包，则向源主机要求重发信息。\x0d\x0a8.在目的主机，传输层去掉TCP报头，将排好顺序的分组组成应用数据流送给应用程序。这样目的主机接\x0d\x0a收到的来自源主机的字节流，就像是直接接收来自源主机的字节流一样。

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