隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發(fā)展以及通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用,通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)信息通信已經(jīng)成為當前社會主流的信息傳輸方式。互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的方便、快捷,為人們提供了高質(zhì)量的生活服務(wù)。而這些數(shù)據(jù)信息在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的傳輸并不是雜亂無章的,而是在人們規(guī)定的通信協(xié)議下,以TCP/IP協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?,從而實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息傳輸功能。TCP/IP協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸傳輸模式,定義了數(shù)據(jù)報文的格式,奠定了整個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ),提升了互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性,對于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實意義。
TCP/IP協(xié)議是傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的英文縮寫,屬于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)協(xié)議,通過TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)對數(shù)據(jù)報文傳輸,是將計算機的傳送數(shù)據(jù)進行處理、打包封裝、傳輸、路由跳轉(zhuǎn)、解析等過程,而后在目標機器上展示傳輸數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)處在互聯(lián)網(wǎng)中的計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸。TCP/IP協(xié)議在互聯(lián)網(wǎng)中在數(shù)據(jù)傳輸方面展現(xiàn)出了獨特的優(yōu)異性,越來越多的網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)廠商來將TCP/IP協(xié)議作為默認支持的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,最終使得TCP/IP協(xié)議成為當前互聯(lián)網(wǎng)最基本的、最規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸控制協(xié)議。
一、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的通信傳輸協(xié)議
為了使互聯(lián)網(wǎng)的通信傳輸更加規(guī)范,ISO標準組織頒布了7層標準的OSI網(wǎng)絡(luò)模型,而TCP/IP協(xié)議處在傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制定了接入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信的標準,來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的控制與傳輸?;赥CP/IP協(xié)議協(xié)議,通信設(shè)備會按照協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)報文格式,從上層應(yīng)用到底層數(shù)據(jù)鏈層層處理和打包封裝,而后在互聯(lián)網(wǎng)中進行傳輸。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中,接收到TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)報文后,會對其進行解析,獲取報文內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸信息,例如TCP/IP協(xié)議協(xié)議版本、該TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)報文的生命長度、數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕说刂返?,而后在路由設(shè)備中進行尋址和轉(zhuǎn)發(fā),從而實現(xiàn)通信數(shù)據(jù)的正確傳輸。
當目標計算機接收到TCP/IP協(xié)議的通信報文之后,按照協(xié)議的規(guī)定,將打包封裝的數(shù)據(jù)根據(jù)協(xié)議格式層層解析,而后根據(jù)TCP/IP協(xié)議報文的校驗位對報文的正確性進行校驗,如果發(fā)生錯誤,則丟棄該數(shù)據(jù)包,返回重新發(fā)送的響應(yīng)要求,源計算機接收到該響應(yīng)之后就會重新發(fā)送TCP/IP協(xié)議報文。如果校驗正確,則接受該數(shù)據(jù)包進行解析,同時會給源計算機發(fā)送接受正確的相應(yīng),最終實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中的計算機的數(shù)據(jù)傳輸。
二、TCP/IP通信協(xié)議報文格式
根據(jù)計算機的通信規(guī)則,傳輸數(shù)據(jù)會按照預(yù)定的格式進行數(shù)據(jù)封裝和解析,所以按照TCP/IP協(xié)議的通信協(xié)議報文格式來對傳輸數(shù)據(jù)進行處理是數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵。本質(zhì)上說,在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報文是一串二進制字符串,通過0和1的組合來表示不同的數(shù)據(jù)含義。在TCP/IP協(xié)議通信報文中,主要分為協(xié)議頭和協(xié)議主體,協(xié)議主體是當前協(xié)議要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容,根據(jù)協(xié)議的長度來封裝相應(yīng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容。而協(xié)議頭則是對TCP/IP協(xié)議報文進行傳輸、解析等控制的關(guān)鍵,其包含的信息對互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)正確高效傳輸來說至關(guān)重要。如圖1所示,為TCP/IP協(xié)議通信報文格式的結(jié)構(gòu)圖。
由圖1可知看出,TCP/IP協(xié)議通信報文中,通信數(shù)據(jù)添加TCP首部構(gòu)成TCP通信協(xié)議報文數(shù)據(jù)鏈,而TCP協(xié)議的報文是作為IP協(xié)議的報文主體存在,配合IP協(xié)議投入構(gòu)成TCP/IP協(xié)議通信報文數(shù)據(jù)鏈。在網(wǎng)絡(luò)路由中進行數(shù)據(jù)跳轉(zhuǎn)控制時,路由設(shè)備會解析通信報文的IP首部,獲取當前字符串的生命長度和目標地址,根據(jù)其內(nèi)部的路由跳轉(zhuǎn)表來進行數(shù)據(jù)鏈轉(zhuǎn)發(fā)。在目標計算機接收到TCP/IP協(xié)議報文后,會繼續(xù)解析TCP通信報文,獲取對應(yīng)的端口信息,從而通過對應(yīng)的系統(tǒng)端口進行數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)的對應(yīng)端口會運行著監(jiān)聽服務(wù),當監(jiān)聽到有數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭_時,會讀取對應(yīng)的數(shù)據(jù),傳輸?shù)缴蠈討?yīng)用層來解析數(shù)據(jù),還原傳輸數(shù)據(jù)。所以TCP/IP協(xié)議通信報文的IP頭部和TCP頭部對數(shù)據(jù)傳輸和控制至關(guān)重要。
一般的,TCP/IP協(xié)議通信報文中的IP投入包含了目標計算機的IP地址、源計算機的IP地址、TCP/IP協(xié)議報文生存時間、協(xié)議主體數(shù)據(jù)的長度、通信標識符等內(nèi)容,當路由設(shè)備讀接收到該數(shù)據(jù)鏈后,會根據(jù)其生存時間判斷是否繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā),而后根據(jù)目標IP地址檢查當前路由表,判斷轉(zhuǎn)發(fā)方向后對數(shù)據(jù)鏈進行轉(zhuǎn)發(fā)。TCP協(xié)議中包含了目標計算機系統(tǒng)的接受端口和源計算機系統(tǒng)的發(fā)送端口,經(jīng)過計算機的解析選擇對應(yīng)端口號來進行數(shù)據(jù)傳輸。
在TCP/IP協(xié)議的發(fā)送控制方面,是基于三次握手的方式來進行數(shù)據(jù)傳輸,首先由源計算機發(fā)起請求,目標計算機接收到請求之后會返回響應(yīng)數(shù)據(jù),源計算機接收到響應(yīng)數(shù)據(jù)后發(fā)送確認數(shù)據(jù)后才會開始傳輸數(shù)據(jù)的通信。
三、結(jié)語
作為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的通信協(xié)議,TCP/IP協(xié)議按照預(yù)定的通信數(shù)據(jù)鏈格式和數(shù)據(jù)通信控制實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備連接和數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)共享,從而為人們提供為了穩(wěn)定高效的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。(作者單位為遼寧科技大學)