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网络程序设计教材

一、TCP/IP体系结构、特点及相关术语

1、TCP/IP体系结构

TCP/IP协议实际上就是在物理网上的一组完整的网络协议。其中TCP是提供传输

层服务，而IP则是提供网络层服务。TCP/IP包括以下协议：（结构如图1.1）

IP：网间协议(InternetProtocol)负责主机间数据的路由和网络上数据的存

储。同时为ICMP，TCP，UDP提供分组发送服务。用户进程通常不需要涉及这

一层。

ARP：地址解析协议(AddressResolutionProtocol)

此协议将网络地址映射到硬件地址。

RARP：反向地址解析协议(ReverseAddressResolutionProtocol)
此协议将硬件地址映射到网络地址

ICMP：网间报文控制协议(InternetControlMessageProtocol)

此协议处理信关和主机的差错和传送控制。

TCP：传送控制协议(TransmissionControlProtocol)

这是一种提供给用户进程的可靠的全双工字节流面向连接的协议。它要为用户

进程提供虚电路服务，并为数据可靠传输建立检查。（注：大多数网络用户程

序使用TCP）

UDP：用户数据报协议(UserDatagramProtocol)

这是提供给用户进程的无连接协议，用于传送数据而不执行正确性检查。

FTP：文件传输协议(FileTransferProtocol)

允许用户以文件操作的方式（文件的增、删、改、查、传送等）与另一主机相

互通信。

SMTP：简单邮件传送协议(SimpleMailTransferProtocol)

SMTP协议为系统之间传送电子邮件。

TELNET：终端协议(TelnetTerminalProcotol)

允许用户以虚终端方式访问远程主机

HTTP：超文本传输协议(HypertextTransferProcotol)

TFTP:简单文件传输协议(TrivialFileTransferProtocol)

2、IP地址和子网掩码

要学习TCP/IP协议，首先要提到的是IP地址。每台主机的IP地址是一个

32位的二进制数。每个IP地址被分割位两部分：前缀和后缀。前缀用来确定计

算机从属的物理网络，后缀用来确定网络上单独的计算机。互联网上每一个物理
网络都有一个唯一的值作为网络号，该网络号必须全球一致。

1、IP地址分类：

IP地址分位五类：A类、B类、C类、D类、E类

其中A类、B类和C类为基本类

D类用于多播

E类属于保留类，现在不用。它们的格式如下（其中*代表网络号）：

A类：0*******XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

B类：10**************XXXXXXXXXXXXXXXX

C类：110*********************XXXXXXXX

D类：1110****XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

E类：1111****XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

这样，A类地址的范围为：0.0.0.0-127.255.255.255

B类地址的范围为：128.0.0.0-191.255.255.255

C类地址的范围为：192.0.0.0-223.255.255.255

D类地址的范围为：224.0.0.0-239.255.255.255

E类地址的范围为：240.0.0.0-247.255.255.266

◆几个特殊IP地址

网络地址：IP地址中主机地址全为0的地址，如128.211.0.0。

广播地址：IP地址中主机地址全为1的地址，如128.211.255.255。

环回地址：127.0.0.1，主要用于测试。

2、子网掩码：

现在的主机都要求支持子网掩码，不再把IP地址看成为由单纯的一个网络号

和一个主机号组成，而是把主机号再分成一个子网号和一个主机号。例如一个B
类地址(140.252)，在剩下的16位中，8位用于子网号，8位用于主机号，这样就

允许254个子网，每个子网就可以有254台主机。为了确定多少位用于子网号，

多少位用于主机号，这就要用到子网掩码了。其中值为1的位留给网络号和子网

号，为0的位留给主机号。

3、TCP/IP特点

TCP/IP协议的核心部分是传输层协议(TCP、UDP)，网络层协议(IP)和物理接口层，

这三层通常是在操作系统内核中实现。因此用户一般不涉及。编程时，编程界面

有两种形式：一、是由内核心直接提供的系统调用；二、使用以库函数方式提供

的各种函数。前者为核内实现，后者为核外实现。用户服务要通过核外的应用程

序才能实现，所以要使