;;;;在整個計算機網絡（無論Internet或者公司局域網）通信中，使用最為廣泛的通信協議便是TCP/IP協議。它是網絡互連的標準協議，連入Internet的計算機進行的信息交換和傳輸都需要采用該協議。而且，在Windows 2000 Server系統下實現和其他操作系統的連接與通信，以及配置各種專門功能的服務器（例如，配置DNS服務器、DHCP服務器以及實現與Netware或Unix系統的連接）的過程中，TCP/IP是使用最頻繁的一個網絡組件。因此，在所有的網絡組件中我們選擇該協議進行專門介紹。 ;;;;什么是TCP/IP 協議 ;;;;TCP/IP協議是網絡中使用的基于軟件的通信協議，包括傳輸控制協議（Transmission Control Protocol簡稱TCP）和網際協議（ Internet Protocol簡稱IP）。TCP/IP是普通使用的網絡互連的標準協議，可使不同環境下不同節點之間進行彼此通信，是連入Internet的所有計算機在網絡上進行各種信息交換和傳輸所必須采用的協議，也是Windows NT、Windows 2000 Server、NetWare及UNIX互連所采用的協議。TCP/IP實際上是一種層次型協議，是一組協議的代名詞，它的內部包含許多其他的協議，組成了TCP/IP協議組。在Windows 2000 Server里，TCP/IP包含以下幾方面： ;;;;? IP協議。;;;;? 文件傳輸協議( FTP )。 ;;;;? 簡單網絡管理協議( SNMP )。 ;;;;? TCP/IP網絡打印。;;;;? 動態主機配置協議( DHCP )。;;;;? 域命名服務( 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協議的對照圖。 ;;;;在TCP/IP協議的分組中，第一層是協議實現的基礎，包含Ethernet和Token Ring等各種網絡標準。IP提供了專門的功能，解決與各種網絡物理地址的轉換。而第二層包含四個主要的協議：IP、ICMP、ARP和RARP。它將多個網絡聯成一個Internet網，通過Internet網傳送數據報，提供可靠的無連接報文分組傳送服務，并能夠實現邏輯地址(即IP地址)與物理地址的相互轉換。其中第三層包含兩個主要的協議：TCP和UDP。在IP協議的基礎上，提供可靠的面向連接的服務，并使發送方能區分一臺計算機上的多個接收者，從而實現兩個用戶進程之間傳遞數據報。最后第四層則定義了各種機型上主要采用的協議： FTP、Telnet、DNS、SMTP等。它提供遠程訪問服務，使用戶可以在本地機器和遠程機器間進行有關文件的操作和郵件傳輸，并能將名稱解析成IP地址。;;;;為使讀者進一步深入了解TCP/IP協議的層次模型，下面給出TCP/IP協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，數據單元被傳到傳輸層協議。該層進行一系列操作，把一個標題傳輸給它UDP上，這個數據單元現在被稱為一個段。傳輸層將這個段向下傳遞給網絡層，也稱為I P層的網絡層，再進行規定的操作并加上一個標題，然后把這個稱為IP數據報的單元向下傳給數據鏈路層。數據鏈路層將一個標題和一個報尾附加到該I P數據報上，形成網絡幀。然后，物理層把這個網絡幀發送到網絡上。通過網絡硬件傳送到目的主機的物理層。目的主機在相應層中把標題去掉，拆開單元，各層用標題來決定必須要采取的行動。最后，目的主機獲得發送的數據單元。 ;;;;在TCP/IP協議分層模型中還存在兩個重要的邊界：協議地址邊界與操作系統邊界。其中協議地址邊界在TCP/IP協議中存在兩個地址：IP邏輯地址和物理地址。它們所使用的層次有一定的界限，網絡層及其以上的層次軟件使用I P邏輯地址，而數據鏈路層及物理層則使用物理地址。而不同的TCP/IP實現，操作系統的邊界可能也不同，一般采用的邊界在應用層與傳輸層之間。即應用層為用戶應用軟件，而傳輸層及其以下各層則運行操作系統內部軟件。圖8 - 14列出了兩大邊界在TCP/IP分層模型中的對應關系。;;;;IP地址類型 ;;;;TCP/IP協議中采用兩種地址：物理地址和網際地址。由于物理地址的長度、格式等是物理網絡技術的一部分，所以物理網絡技術不同，物理地址也必然不相同。為了統一異種網的地址，TCP/IP協議引入了IP地址，即網際地址。它是一種層次型地址，攜帶關于對象位置的信息。;;;;TCP/IP協議用32位地址標識主機所在網絡中的位置。IP地址格式如圖8 - 15所示。;;;;在32位地址中，根據網絡地址及主機地址所占的位數不同， IP地址可分為5類，圖8 - 16列出了5類IP地址的結構。 ;;;;? A類地址：由于其網絡地址所占位數少，而主機地址占位多，所以它適用于擁有大量主機的大型網絡。7位網絡地址表示A類網絡中最多可擁有127個網絡； 24位主機地址表示A類網絡中最多可容納232個2臺主機。 ;;;;? B類地址：由于其網絡地址和主機地址分別占14位和16位，所以它適用于中型網。14位網絡地址表示B類網絡中最多可擁有213個2個網絡，而16位主機地址表示每個B類網絡中最多可容納215個2臺主機。;;;;? C類地址：由于其網絡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。2 1位網絡地址表示C類網絡中最多可擁有220個2個網絡，而8位主機地址則表示每個C類網絡中最多可容納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。 ;;;;? 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協議規定，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。廣播地址的應用代表同時向網絡中的所有主機發送消息。廣播地址本身，根據廣播的范圍不同，又可細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地址中給定的網絡地址，直接對給定的網絡進行廣播發送。這種地址直觀，但必須知道信宿網絡地址。 ;;;;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絡進行廣播發送，即本網廣播，它不需要知道網絡地址。 ;;;;? “0”地址：TCP/IP協議規定， 32位IP地址中網絡地址均為“ 0”的地址，表示本地網絡。 ;;;;? 回送地址：用于網絡軟件測試以及本地機進程間通信的地址，是網絡地址為“ 1111111 0”的地址。無論什么程序，只要采用回送地址發送數據，TCP/IP協議軟件立即返回它，不進行任何網絡的傳送。;;;;在協議軟件中， IP地址是以32位二進制形式表示的，但對于用戶來說，不夠直觀。在TCP/IP協議中，又采用“點分十進制”表示法，即用4個十進制整數，每個整數對應一個字節，整數與整數之間以小數點“ .”為分隔符的表示方法。例如： 123.165.47.11。對應上面的IP地址類型，如果用“點分十進制”表示，則應如圖8 - 17所示。;;;;除了“點分十進制”表示法在TCP/IP協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協議所提供的域名服務（DNS）。;;;;子網掩碼 ;;;;TCP/IP協議標準規定：每一個使用子網的網點都選擇一個除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IP地址中的某位為網絡地址中的一位；位模式中的某位置為0，則對應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掩碼。 ;;;;子網掩碼的最大用途是讓TCP/IP協議能夠快速判斷兩個IP地址是否屬于同一個子網。子網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，則使用下面的子網掩碼255.255.255.0。對于該I P地址及子網掩碼，判斷尋徑算法條件的過程為： ;;;;? 如果信宿IP地址和子網掩碼相對應（例如上例），就把數據報發送到本地網絡上。;;;;? 如果信宿IP地址和子網掩碼不對應，就把數據報發送到和信宿IP地址相應的網關上。 ;;;;子網掩碼中的“1”和“0”并不是以字節為單位的，例如某一子網掩碼編碼為255.255.214.0，則表示該子網中有13位主機地址。 ;;;;子網掩碼一方面可以用來判斷兩個IP地址是否屬同一子網，另一方面也可以用來找出子網的地址。例如，假設有兩個IP地址222.16.8.3和222.16.8.11，則對應的二進制表示分別為： ;;;;? 十進制：222.16.8.3 ;;;;二進制: 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 ;;;;? 十進制: 222.16.8.11 ;;;;二進制: 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 ;;;;子網掩碼： ; 十進制：2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0 ;二進制：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,其操作是將每個IP地址與子網掩碼進行按位與，如果所得的結果相同，則表示兩個IP地址屬于同一子網，否則表示兩個IP地址屬于不同子網。;;;;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。;;;;子網掩碼用于求子網地址時，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，為找到子網地址，可按如圖8 - 18所示的方式進行運算。;;;;TCP/IP協議的新特性 ;;;;Windows 2000的TCP/IP 進行了更新，包括幾個特征。它簡化了單個子網的配置，并優化了寬帶網絡環境中的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自動配置TCP/IP地址，不包括DHCP服務器。在默認情況下，運行Windows 2000的計算機首次試圖聯系網絡中的DHCP服務器時，即可以獲得每個網絡連接的動態配置。;;;;如果DHCP服務器可以接通和釋放，配置是成功的， TCP/IP 配置完成。如果DHCP 服務器不能接通，計算機使用APIPA來自動配置TCP/IP。當使用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 服務器之前，此地址用作臨時IP地址配置。子網掩碼設置為255.255.0.0。 ;;;;用于APIPA的IP地址范圍(169.254.0.1~169.254.255.254) 被國際互連網號碼分配機構(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中的單個網絡小型辦公室和家庭辦公室網絡的IP地址。;;;;? 大型TCP窗口。;;;;窗口尺寸是不使用肯定應答就能發送的包的最大數量。當大量數據在發送者和接收者之間傳送時，大的TCP 窗口改進了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，可以動態重算和按比例設置窗口尺寸。利用此選項，更多的數據包可以在網絡中一次傳送，這增加了帶寬使用的效率。;;;;? 可選應答。 ;;;;在典型的基于TCP 的通信中，應答是累積的。TCP 只應答與以前應答段接近的收到的段。非鄰近的段(不按順序收到的段)不被給予明確的應答。TCP 要求段在一段時間內接收和應答，如果丟失了段，所有該段之后的段必須重新發送。;;;;可選應答是最新的TCP 選項，它允許接收者有選擇的通知并要求發送者只重新發送確實丟失的數據。這使得需要重新傳送的數據更少，更好地利用網絡。;;;;? 更好RTT估算。;;;;RTT是由TCP使用，用來估算在發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RT T的估算方法。通過計算更準確的RTT信息，TCP可以使用更好的估算來設置傳送時間，這有助于提高整個TCP速度和性能。