TCP/IP 分层( 二 )



;;;;在8 0年代,网络不断增长的原因之一是大家都意识到只有一台孤立的计算机构成的“孤岛”没有太大意义,于是就把这些孤立的系统组在一起形成网络 。随着这样的发展,到了9 0年代,我们又逐渐熟悉到这种由单个网络构成的新的更大的“岛屿”同样没有太大的意义 。于是,人们又把多个网络连在一起形成一个网络的网络,或称作互连网( internet ) 。一个互连网就是一组通过相同协议族互连在一起的网络 。
;;;;构造互连网最简单的方法是把两个或多个网络通过路由器进行连接 。它是一种非凡的用于网络互连的硬件盒 。路由器的好处是为不同类型的物理网络提供连接:以太网、令牌环网、点对点的链接和FDDI(光纤分布式数据接口)等等 。
;;;;这些盒子也称作IP路由器(IP Router),但我们这里使用路由器( Router )这个术语 。从历史上说,这些盒子称作网关(gateway),在很多TCP/IP文献中都使用这个术语 。现在网关这个术语只用来表示应用层网关:一个连接两种不同协议族的进程(例如,TCP/IP和IBM的SNA),它为某个特定的应用程序服务(经常是电子邮件或文件传输) 。
;;;;图1 - 3是一个包含两个网络的互连网:一个以太网和一个令牌环网,通过一个路由器互相连接 。尽管这里是两台主机通过路由器进行通信,实际上以太网中的任何主机都可以与令牌环网中的任何主机进行通信 。
;;;;在图1 - 3中,我们可以划分出端系统( End system )(两边的两台主机)和中间系统(Intermediate system)(中间的路由器) 。应用层和运输层使用端到端(End-to-end)协议 。在图中,只有端系统需要这两层协议 。但是,网络层提供的却是逐跳(Hop-by-hop)协议,两个端系统和每个中间系统都要使用它 。
;;;;在TCP/IP协议族中,网络层IP提供的是一种不可靠的服务 。也就是说,它只是尽可能快地把分组从源结点送到目的结点,但是并不提供任何可靠性保证 。而另一方面,TCP在不可靠的IP层上提供了一个可靠的运输层 。为了提供这种可靠的服务,TCP采用了超时重传、发送和接收端到端的确认分组等机制 。由此可见,运输层和网络层分别负责不同的功能 。
;;;;从定义上看,一个路由器具有两个或多个网络接口层(因为它连接了两个或多个网络) 。任何具有多个接口的系统,英文都称作是多接口的( multihomed ) 。一个主机也可以有多个接口,但一般不称作路由器, 除非它的功能只是单纯地把分组从一个接口传送到另一个接口 。同样,路由器并不一定指那种在互联网中用来转发分组的非凡硬件盒 。大多数的TCP/IP实现也答应一个多接口主机来担当路由器的功能,但是主机为此必须进行非凡的配置 。在这种情况下,我们既可以称该系统为主机(当它运行某一应用程序时,如FTP或Telnet),也可以称之为路由器(当它把分组从一个网络转发到另一个网络时) 。在不同的场合下使用不同的术语 。
;;;;互联网的目的之一是在应用程序中隐藏所有的物理细节 。虽然这一点在图1 - 3由两个网络组成的互联网中并不很明显,但是应用层不能关心(也不关心)一台主机是在以太网上,而另一台主机是在令牌环网上,它们通过路由器进行互连 。随着增加不同类型的物理网络,可能会有2 0个路由器,但应用层仍然是一样的 。物理细节的隐藏使得互联网功能非常强大,也非常有用 。
;;;;连接网络的另一个途径是使用网桥 。网桥是在链路层上对网络进行互连,而路由器则是在网络层上对网络进行互连 。网桥使得多个局域网(LAN)组合在一起,这样对上层来说就似乎是一个局域网 。

推荐阅读