图4
说明：为了能抓到ARP协议的包 ， 在WINDOWS 2000 中运行arp –d 清除arp缓存 。
四、过程分析
1、TCP/IP的基本原理
本文的重点虽然是根据实例来解析TCP/IP ， 但要讲明白下面的过程必须简要讲一下TCP/IP的基本原理 。
A．网络是分层的 ， 每一层分别负责不同的通信功能 。
TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统 ， TCP/IP协议族是一组不同的协议组合在一起构成的协议族 。尽管通常称该协议族为TCP/IP ， 但TCP和IP只是其中的两种协议而已 ， 如表1所示 。每一层负责不同的功能：;
表１
分层的概念说起来非常简单 ， 但在实际的应用中非常的重要 ， 在进行网络设置和排除故障时对网络层次理解得很透 ， 将对工作有很大的帮助 。例如：设置路由是网络层IP协议的事 ， 要查找MAC地址是链路层ARP的事 ， 常用的Ping命令由ICMP协议来做的 。
图5显示了各层协议的关系 ， 理解它们之间的关系对下面的协议分析非常重要 。
图5
b.数据发送时是自上而下 ， 层层加码；数据接收时是自下而上 ， 层层解码 。
当应用程序用TCP传送数据时 ， 数据被送入协议栈中 ， 然后逐个通过每一层直到被当作一串比特流送入网络 。其中每一层对收到的数据都要增加一些首部信息（有时还要增加尾部信息） ， 该过程如图6所示 。TCP传给IP的数据单元称作TCP报文段或简称为TCP段 。I P传给网络接口层的数据单元称作IP数据报 。通过以太网传输的比特流称作帧(Frame) 。
数据发送时是按照图6自上而下 ， 层层加码；数据接收时是自下而上 ， 层层解码 。
图6
c. 逻辑上通讯是在同级完成的
垂直方向的结构层次是当今普遍认可的数据处理的功能流程 。每一层都有与其相邻层的接口 。为了通信 ， 两个系统必须在各层之间传递数据、指令、地址等信息 ， 通信的逻辑流程与真正的数据流的不同 。虽然通信流程垂直通过各层次 ， 但每一层都在逻辑上能够直接与远程计算机系统的相应层直接通信 。
从图7可以看出 ， 通讯实际上是按垂直方向进行的 ， 但在逻辑上通信是在同级进行的 。
图72、过程描述
为了更好的分析协议 ， 我们先描述一下上述例子数据的传输步骤 。如图8所示：
1)FTP客户端请求TCP用服务器的IP地址建立连接 。
2)TCP发送一个连接请求分段到远端的主机 ， 即用上述IP地址发送一份IP数据报 。
3) 假如目的主机在本地网络上 ， 那么IP数据报可以直接送到目的主机上 。假如目的主机在一个远程网络上 ， 那么就通过IP选路函数来确定位于本地网络上的下一站路由器地址 ， 并让它转发IP数据报 。在这两种情况下 ， IP数据报都是被送到位于本地网络上的一台主机或路由器 。
4) 本例是一个以太网 ， 那么发送端主机必须把32位的IP地址变换成48位的以太网地址 ， 该地址也称为MAC地址 ， 它是出厂时写到网卡上的世界唯一的硬件地址 。把IP地址翻译到对应的MAC地址是由ARP协议完成的 。
5) 如图的虚线所示 ， ARP发送一份称作ARP请求的以太网数据帧给以太网上的每个主机 ， 这个过程称作广播 。ARP请求数据帧中包含目的主机的IP地址 ， 其意思是“假如你是这个IP地址的拥有者 ， 请回答你的硬件地址 。”
6) 目的主机的ARP层收到这份广播后 ， 识别出这是发送端在寻问它的IP地址 ， 于是发送一个ARP应答 。这个ARP应答包含I P地址及对应的硬件地址 。
7) 收到ARP应答后 ， 使ARP进行请求—应答交换的IP数据包现在就可以传送了 。
8) 发送IP数据报到目的主机 。
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