ip協(xié)議范文第1篇
關鍵詞：TCP/IP協(xié)議網絡接口層網絡層傳輸層端口應用層
中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）03-0000-00
因特網是當今世界上最大的信息網絡，自80年代以來，它的應用已從軍事、科研與學術領域進入商業(yè)、傳播和娛樂等領域，并于90年代成為發(fā)展最快的傳播媒介。信息傳輸和網絡互連是根據協(xié)議進行的，而因特網使用的就是TCP/IP協(xié)議。TCP/IP協(xié)議是因特網最基本的協(xié)議，是因特網的基礎。TCP/IP的全稱是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡寫，中文譯為傳輸控制協(xié)議/因特網互聯(lián)協(xié)議。
1969年，因特網的前身阿帕網（ARPAnet），誕生之初僅連接了4臺計算機，供科學家們進行計算機聯(lián)網實驗用。到70年代，ARPAnet已經有了好幾十個計算機網絡，但是每個網絡只能在網絡內部的計算機之間互聯(lián)通信，不同計算機網絡之間仍然不能互通?？ǘ饔?973 年提出開放的網絡結構的思想。所謂開放的網絡結構，指的是任何類型的網絡都可以通過“網絡互聯(lián)結構”與其他網絡連接，這是因特網的核心技術思想。為了適應開放的網絡結構環(huán)境的需要，瑟夫與卡恩共同開發(fā)了TCP/IP協(xié)議，并于1974年正式提出。TCP／IP是實現(xiàn)不同網絡互聯(lián)的標準，成功地解決了不同硬件平臺、不同網絡產品和不同操作系統(tǒng)之間的兼容性問題。
TCP/IP協(xié)議定義了電子設備如何連入因特網，以及數據如何在它們之間傳輸的標準，它是因特網事實上的國際標準。協(xié)議采用了4層的層級結構，層次由低到高依次為：網絡接口層、網絡層、傳輸層、應用層。每一層都調用它的下一層所提供的服務來完成自己的需求。
1、網絡接口層
網絡接口層（通信子網）是數據包從一個設備的網絡層傳輸到另外一個設備的網絡層的方法。由于ARPNET的設計者注重的是網絡互聯(lián)，允許網絡接口層采用已有的或是將來有的各種協(xié)議，所以這個層次中沒有提供專門的協(xié)議，因此網絡接口層實際上并不是因特網協(xié)議組中的一部分。實際上，TCP/IP協(xié)議可以通過網絡接口層連接到任何網絡上，例如X.25交換網或IEEE802局域網。[1]
2、網絡層
網絡層可以接收由網絡接口層發(fā)來的數據包，并把該數據包發(fā)送到傳輸層；也可以把從傳輸層接收來的數據包傳送到網絡接口層。網絡層的數據包是不可靠的，因為網絡層并沒有做任何事情來確認數據包是按順序發(fā)送的或者沒有被破壞。數據包中含有發(fā)送它的主機的地址（源IP地址）和接收它的主機的地址（目IP的地址）。
網絡層的協(xié)議包括IP協(xié)議、ICMP協(xié)議、ARP協(xié)議、RARP協(xié)議等，其中IP協(xié)議是網絡層的核心協(xié)議，完成數據從從源網絡傳輸到目的網絡的基本任務。IP協(xié)議定義了數據包在網際傳送時的格式，目前使用最多的是IPv4版本，這一版本中用32位定義IP地址，可供使用的地址數超過37.2億，但是仍然不能滿足現(xiàn)今全球網絡飛速發(fā)展的需求，因此IPv6版本應運而生。在IPv6版本中，IP地址共有128位，這樣的IP地址數是原IP地址數的296倍，目前來看，IPV6的IP地址是不可能用完的。[2]
3、傳輸層
傳輸層提供應用進程間的通信。兩個系統(tǒng)之間的應用進程的通信，是用每個信息中的如下四項進行確認的：源IP地址、目的IP地址、源端口號、目的端口號。其中源IP地址和目的IP地址已在網絡層的介紹中說明。TCP/IP的端口號是一個軟件結構，用來標識本地計算機應用層中各個進程在和運輸層交互時的接口。在因特網不同的計算機中，相同的端口號是沒有關聯(lián)的。一個端口號對應一個16比特的數。服務進程通常使用一個固定的端口，例如，SMTP使用25、HTTP使用80?？蛻暨M程通常使用系統(tǒng)分配的一個隨機端口號。[2]
傳輸層協(xié)議主要是傳輸控制協(xié)議TCP(Transmission Control Protocol）和用戶數據報協(xié)議UDP(User Datagram protocol）。TCP協(xié)議是一種面向連接的、可靠的的傳輸機制。通信之前要建立連接，通訊完成時要拆除連接。它提供一種可靠的字節(jié)流保證數據完整、無損并且按順序到達，TCP協(xié)議還能盡量連續(xù)不斷地測試網絡的負載并且控制發(fā)送數據的速度以避免網絡過載，對于一些需要高可靠性的應用，可以選擇TCP協(xié)議。UDP是一種面向無連接的，不可靠的傳輸機制。不是它特別不可靠，而是它不檢查數據包是否已經到達目的地，并且不保證它們按順序到達。UDP的典型應用是如音頻和視頻等這樣的流媒體，對它們而言，按時到達比可靠性更重要，或者如DNS查找這樣的簡單查詢／響應應用，否則建立可靠的連接所需的額外開銷將是不成比例地大。
4、應用層
應用層是大多數與網絡相關的程序為了通過網絡與其他程序通信所使用的層。數據從與網絡相關的程序以這種應用程序使用的格式編碼成標準協(xié)議的格式并進行傳送。來自應用程序的數據一旦被編碼成一個標準的應用層協(xié)議，它將被傳送到TCP/IP協(xié)議的下一層。
應用層一般提供面向用戶的服務，如HTTP、FTP、SMTP、POP3。HTTP是超文本傳輸協(xié)議，用于瀏覽網頁，F(xiàn)TP是文件傳輸協(xié)議，一般用于下載和上傳文件。SMTP是簡單郵件傳輸協(xié)議，用來控制信件的發(fā)送、中轉。POP3是郵局協(xié)議第3版本，用于接收郵件。
TCP/IP有一個非常重要的特點，就是開放性，即TCP/IP的規(guī)范和Internet的技術都是公開的。目的就是使任何廠家生產的計算機都能相互通信，使Internet成為一個開放的系統(tǒng)。這正是后來Internet得到飛速發(fā)展的重要原因。
參考文獻
[1]萬雅靜,黃巍,梁玉鳳.網絡基礎實用教程[C].北京:機械工業(yè)出版社,2011:14-16.
[2]劉兵,左愛群.計算機網絡基礎與Internet應用（第三版）[C].北京:中國水利水電出版社,2006:91-92.
ip協(xié)議范文第2篇
【關鍵詞】 TCP/IP協(xié)議 Internet 應用層 傳輸層 網絡層 數據鏈路層 物理層 網絡
TCP/IP協(xié)議是Internet各種協(xié)議中最基本的協(xié)議，也是最重要和最著名的兩個協(xié)議，即傳輸控制協(xié)議TCP（Transmission Control Protocol）和網際協(xié)議IP（InternetProtocol），簡單的說，就是主要由底層的lP協(xié)議和TCP協(xié)議組成。因此，我們經常提到的TCP/IP并不一定是指TCP和lP這兩個協(xié)議，而往往是指Internet所使用的體系結構或是指整個的TCP/IP協(xié)議族。
一、TCP/IP參考模型
TCP/IP協(xié)議將Internet分為五個層次，也稱為互聯(lián)分層網模型或互聯(lián)網分層參考模型。這五個層次分別是應用層（第五層）、傳輸層（第四層）、網絡層（第三層）、數據鏈路層（第二層）、物理層（第一層）。模型如下圖所示：
由于TCP/IP協(xié)議在設計時考慮到要與具體的物理傳輸媒體無關，因此在TCP/IP的標準中并沒有對數據鏈路層和物理層做出規(guī)定，而只是將最低的一層取名為網絡接口層。這樣，如果不考慮沒有多少內容的網絡接口層，那么TCP/IP體系實際上就只有三個層次：應用層、傳輸層和網絡層。
1、物理層：對應于網絡的基本硬件，是Internet的物理構成，例如，PC機、互聯(lián)網服務器、網絡設備等。物理層的任務就是透明的傳送比特流。在物理層上所傳送數據的單位是比特。傳遞信息所利用的一些物理媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜等，并不在物理層之內而在物理層的下面。
2、數據鏈路層：定義了將數據組成正確的幀的規(guī)范和在網絡中傳輸幀的規(guī)范。幀：是指一串數據，是數據在網絡中傳輸的基本單位。數據鏈路層的任務是在兩個相鄰結點間的線路上無差錯地傳送以幀（frame）為單位的數據。每一幀包括數據和必要的控制信息。在傳送數據時，若接收結點檢測到所收到的數據中有差錯，就要通知發(fā)送方重發(fā)這一幀直到這一幀準確無誤的到達接收結點為止。在每一幀所包含的控制信息中，由同步信息、地址信息、差錯控制、以及流量控制信息等。
3、網絡層：定義了在Internet中傳輸的“信息包”的格式，以及從一個源，通過一個或多個路由器到達最終目標的“信息包”轉發(fā)機制。這里要強調指出，網絡層中“網絡”二字，已不是我們通常談到的網絡的概念，而是在計算機網絡體系結構中的專用名詞。
4、傳輸層：為兩個用戶進程之間、管理和拆除可靠而又有效的端到端的鏈接。這一層曾有幾個譯名，如傳送層、傳輸層或轉送層?，F(xiàn)在比較一致的意見是譯為運輸層。在運輸層，信息的傳送單位是報文。當報文較長時，先要把它分割成若干個分組，然后再交給下一層（網絡層）進行傳輸。
傳輸層的任務是根據下面的通信子網的特性最佳的利用網絡資源，并以可靠和經濟的方式，為兩端主機（也就是源站和目的站）的進程之間，建立一條運輸連接，以透明地傳送報文?；蛘哒f，運輸層向上一層進行的通信的兩個進程之間提供一個可靠的端到端的服務，使它們看不見運輸層以下的數據通信的細節(jié)。在通信子網內的各個交換結點以及連接各通信子網的路由器，都沒有運輸層。運輸層只能存在于通信子網外面的主機之中。運輸層以上的各層就不再關心信息傳輸的問題了。正因為如此，運輸層就成為計算機網絡體系結構中非常重要的一層。
5、應用層：定義了應用程序使用Internet的規(guī)范。應用層是原理體系結構中的最高層，應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶的需要（這反應在用戶所產生的服務請求）。應用層不僅要提供應用進程所需要的信息交換和遠地操作，而且還要作為互相作用的應用進程的用戶（useragent），來完成一些為進行語義上有意義的信息交換所必須的功能。應用層直接為用戶的應用提供服務。需要注意的是，應用層協(xié)議不是解決用戶各種具體應用的協(xié)議。
二、TCP/IP主要協(xié)議
TCP/IP是一組通信協(xié)議的帶名詞，是由一系列協(xié)議組成的協(xié)議簇。它本身至兩個協(xié)議集：TCP-傳輸控制協(xié)議，IP――互聯(lián)網協(xié)議。網絡層、傳輸層、應用層中使用的TCP、lP主要協(xié)議有：
2.1、網絡層
TCP/IP網絡層包括以下協(xié)議：
IP（網間協(xié)議）――定義一套在網絡中通訊的規(guī)則。IP包括地址信息和一些控制信息。IP有兩個主要任務：在網絡中提供無連接的、盡力而為的數據報傳送，以及提供數據報分片和重組以支持具有不同最大傳輸單元（MTU）的數據連路。IPv4是當前網絡中使用的版本；IPv6是新的協(xié)議版本。
ARP（地址解析協(xié)議）――允許主機動態(tài)的發(fā)現(xiàn)對應于特定IP網絡層地址的MAC（傳輸媒體訪問控制）地址。給定網絡中的兩個設備，若要通信，它們必須要知道對方設備的物理地址。
RARP（逆地址解析協(xié)議）――用于將MAC地址以射到lP地址。未知其IP地址的無盤工作站在啟動時可使用RARP，它在邏輯上是ARP的逆過程。RARP依賴于具有MAC地址到lP地址映射表項的RARP服務器。
ICMP（網際控制報文協(xié)議）――用以將錯誤以及其他有關lP分組處理的信息報告給源站。
2.2 傳輸層
TCP/IP傳輸層中定義了一下兩個傳輸層協(xié)議：
TCP（傳輸控制協(xié)議）――提供IP網絡中面向鏈接的、端到端的可靠數據傳輸。
TCP使用三次握手機制建立連接。三次握手通過允許各方對初始序列號達成一致來使得連接兩端同步。此機制也保證了各方已準備好數據發(fā)送/接收，并且知道對方也已準備好。使用此機制保證會話建立期間和會話終止后不會傳輸或重傳分組。
UDP（數據報協(xié)議）――作為IP和上層進程接口的無連接協(xié)議。與TCP不同，UDP并未給IP加入可靠性、流量控制或差錯恢復等功能。由于UDP的簡單性，UDP頭比TCP包含更少的字節(jié)，同時消耗更少的網絡開銷。
TCP和UDP使用協(xié)議端口號來相互區(qū)分運行在同一設備上的多個應用。端口號是TCP和UDP段的一部分，用來識別數據段屬于哪個應用。眾所周知的或標準的端口號被分配給各種應用，以使得TCP/JP協(xié)議的不同實現(xiàn)可以互操作。這些眾所周知的端口號的例子包括一下幾種：
①FTP（傳輸協(xié)議）TCP端口20（數據）和端口21（控制）。②Telnet TCP端口23。③TFTP（普通文件傳輸協(xié)議）UDP端口69。
2.3 應用層
在TCP/IP協(xié)議中，對應OSI模型的上面三層并成一層，稱為應用層。這里由許多應用層協(xié)議，它們代表多種應用，主要包括一下幾種：①FTP（文件傳輸協(xié)議）和TFTP（普通文件傳輸協(xié)議）用于傳輸大量數據。②SNMP（簡單網絡管理協(xié)議）用于網絡管理，報告網絡異常，并設置網絡閾值。③SMTP（簡單郵件傳輸協(xié)議）提供電子郵件服務。④DNS（域名系統(tǒng)）講網絡節(jié)點名轉換成網絡地址。
三、lP協(xié)議和TCP協(xié)議所提供的服務分析
3.1 lP協(xié)議服務分析
3.1.1 不可靠的投遞服務
lP協(xié)議提供不可靠的、盡力的、無連接的數據投遞服務，它無法保證數據報投遞的結果。在傳輸的過程中，數據報可能會丟失、重發(fā)、延遲和亂序等，但是IP服務的本身卻不關心這些結果，也不講這些結果通知收發(fā)雙方。
3.1.2 無連接的投遞服務
每個數據報獨立處理和傳輸，因此，由一臺主機發(fā)出的數據報序列?？赡苋〔煌穆窂剑踔疗渲械囊徊糠謹祿髸趥鬏斶^程中丟失。
3.1.3 盡力的投遞服務
lP協(xié)議軟件決不簡單的丟棄數據報，只要有一線希望，就向前投遞；盡力投遞的另一種體現(xiàn)方法是lP協(xié)議軟件執(zhí)行數據報的分段，以適應具體的傳輸網絡，數據報的合段則由最終節(jié)點的lP模塊來完成。
3.2 TCP協(xié)議服務分析
3.2.1 面向流的投遞服務
TCP協(xié)議在IP協(xié)議軟件提供的服務基礎啊上，支持面向鏈接的、可靠的、面向流的投遞服務。應用程序之間傳輸的數據可被視為無結構的字節(jié)流（或位留），流投遞服務保證收發(fā)的字節(jié)順序完全一致。
3.2.2 面向鏈接的投遞服務
流傳輸之前，TCP收發(fā)模塊之間需建立鏈接（類似虛電路），其后的TCP報文在此連接基礎上傳輸。TCP連接報文通過lP數據報進行傳輸，由于IP數據報的傳輸導致ARP地址映射表產生，從而保證了后繼的TCP報文可以具有相同的路徑。
3.2.3 可靠地投遞服務
發(fā)送方TCP模塊在形成TCP報文的同時，形成一個所謂的“累計核對”?！袄塾嫼藢Α鳖愃菩ｒ灪停㈦S同TCP報文一起傳輸。接收方TCP模塊根據該校驗和判斷傳輸的正確性。如果傳輸不正確，接收方簡單的丟棄該TCP報文，否則進行應答。發(fā)送方如果在規(guī)定的時間內未能獲得應答報文，講自動進行重傳操作。
四、結束語
ip協(xié)議范文第3篇
【關鍵詞】TCP/IP協(xié)議；通信報文；路由尋址；通信流程
1 概述
隨著信息科學技術和通信技術的不斷快速發(fā)展，基于互聯(lián)網的網絡通信應用在社會各個領域中的應用越來越廣泛，使得互聯(lián)網通信應用成為現(xiàn)代人日常生產生生活不可或缺的一部分，通過互聯(lián)網絡通信，網絡用戶之間可以實現(xiàn)數據傳輸、信息共享，從而極大地提高了人們的生活質量。然而，互聯(lián)網絡中的數據傳輸過程，并不是雜亂無章的隨機傳送，而是在計算機網絡通信協(xié)議的基礎上，雙方都按照協(xié)議的內容和機制，來發(fā)送數據信息和讀取分析數據信息，進而實現(xiàn)互聯(lián)網絡的數據傳輸和信息共享的功能，TCP/IP協(xié)議就是互聯(lián)網絡中重要的通信協(xié)議，它的存在奠定了整個互聯(lián)網絡通信的基礎，所以對于TCP/IP通信協(xié)議的學習對于理解互聯(lián)網通信機制來輔助互聯(lián)網學習和工作具有很大的幫助。
2 計算機網絡的TCP/IP通信協(xié)議
TCP/IP協(xié)議是“Transmission Control Protocol / Internet Protocol”的簡寫，是Internet網絡基本的協(xié)議，它為計算機通訊的數據打包傳輸以及網絡尋址提供了標準的方法。由于TCP/IP協(xié)議的優(yōu)越性，使得越來越多的通信設備支持TCP/IP協(xié)議，使互聯(lián)網絡逐步走向規(guī)范化，最終TCP/IP協(xié)議成為了當前網絡通信協(xié)議標準中最基本的網絡通信協(xié)議、Internet國際互聯(lián)網絡的基礎。
2.1 計算機網絡TCP/IP協(xié)議
針對計算機互聯(lián)網絡的通信協(xié)議，國際標準組織ISO創(chuàng)立了七層OSI網絡模型，自上而下，分別為應用層、表示層、會話層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層。而TCP/IP協(xié)議則是應用在傳輸層和網絡層的數據傳輸控制協(xié)議，來規(guī)定網絡設備接入互聯(lián)網絡以及設備間數據通信的標準。在通信設備經過互聯(lián)網絡進行數據傳輸時，通信設備數據發(fā)送端，發(fā)送TCP/IP通信報文，此時TCP/IP協(xié)議攜帶著通信設備發(fā)送端的傳輸數據內容以及目標通信設備的地址標示在互聯(lián)網絡中進行尋址，從而正確地傳送到目標通信設備。當目標通信設備接收到TCP/IP通信報文后，按照協(xié)議內容，去除通信標示，來獲取傳輸數據內容，并加以校驗，如果經校驗后發(fā)生差錯，目標通信設備會發(fā)出TCP/IP信息重發(fā)報文，讓發(fā)送通信設備再次將TCP/IP通信報文發(fā)展目標通信設備，去掉通信標示來獲取傳輸數據信息。
2.2 TCP/IP通信協(xié)議報文格式
在互聯(lián)網絡中，基于TCP/IP通信協(xié)議傳輸的數據內容都是以通信報文的形式在互聯(lián)網絡內部進行傳輸，通信報文實質上就是一串二進制字符串，而字符串內不同位置的二進制字符標示不同的含義。從TCP/IP通信協(xié)議的主要報文格式可以看出，IP協(xié)議是基于TCP協(xié)議至上的，TCP協(xié)議報文時作為IP通信報文的數據部分來進行傳輸的。實際上，互聯(lián)網內傳輸的通信字符串還有其他的通信協(xié)議，TCP/IP通信報文也是作為其外層協(xié)議的通信數據部分嵌入到通信報文中在互聯(lián)網內進行傳輸。
在IP協(xié)議首部，包含了一些關于IP協(xié)議的標示、通信地址等信息，主要包括數據字符串總長度的信息、通信標示號、源IP地址和目標IP地址等信息，當IP通信報文經過路由尋址時，會根據首部內記錄的目標IP地址來選擇傳輸方向，最終根據目標IP地址傳輸至目標通信設備。此外，IP通信報文首部還包含其他信息，比如IP協(xié)議版本號、首部長度、校驗信息、該IP通信報文生存時間（即該報文經過多少個路由后自動取消傳輸）等與IP通信報文相關的信息，以確保IP報文傳輸的正確性和安全性。TCP協(xié)議通信報文是作為IP通信報文數據內容存在的，TCP協(xié)議也分為TCP報文首部和TCP通信數據。TCP通信報文首部主要包括了源端口號和目標端口號等信息，當TCP/IP通信報文經過互聯(lián)網絡到達目標通過新設備后，通信設備會根據TCP報文首部的目的端口號選擇設備端口號來接受該數據信息，進而實現(xiàn)互聯(lián)網絡的數據傳輸。
2.3 TCP/IP協(xié)議通信過程
互聯(lián)網絡的通信設備基于TCP/IP協(xié)議建立通信過程，也是根據TCP/IP協(xié)議來實現(xiàn)的。當源通信設備想向目標設備發(fā)送數據時，首先會發(fā)送一個TCP/IP通信報文來確認連接，該通信報文在互聯(lián)網絡中經過尋找傳輸后找到目標設備，目標設備也會向源通信設備發(fā)送一個TCP/IP報文以確認建立通信連接，此時，源通信設備就會將通信數據以TCP/IP通信報文的形式進行數據打包，然后向目標數據進行傳輸，在收到數據后，目標設備同樣會發(fā)送TCP/IP報文以確認收到信息。當然，TCP/IP通信數據長度是一定的，當通信數據超過報文長度時，源通信設備會將其分段發(fā)送，而目標設備則會根據IP報文首部的標識號進行數據重組來重現(xiàn)傳輸數據信息，進而完成互聯(lián)網絡通信設備數據傳輸。
3 總結
TCP/IP網絡協(xié)議是當前互聯(lián)網絡最基本的通信協(xié)議。根據TCP/IP網絡協(xié)議，連接在互聯(lián)網內的通信設備可以根據TCP/IP通信報文格式的內容將傳輸數據打包在TCP/IP通信報文內，并以其規(guī)定的通信流程進行數據傳輸，從而實現(xiàn)互聯(lián)網絡內的數據高效安全的傳輸。
參考文獻：
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ip協(xié)議范文第4篇
1HDLC的幀結構
首先回顧一下HDLC基本的幀結構形式。HDLC是面向比特的鏈路控制規(guī)程，其鏈路監(jiān)控功能通過一定的比特組合所表示的命令和響應來實現(xiàn)，這些監(jiān)控比特和信息比特一起以幀的形式傳送。每幀的起始和結束以"7E"（01111110）做標志，兩個"7E"之間為數據段（包括地址數據、控制數據、信息數據）和幀校驗序列。幀校驗采用CRC算法，對除了插入的"零"以外的所有數據進行校驗。為了避免將數據中的"7E"誤為標志，在發(fā)送端和接收端要相應地對數據流和幀校驗序列進行"插零"及"刪零"操作。
2原理框圖
基于FPGA的HDLC協(xié)議的實現(xiàn)原理框圖如圖1所示。該框圖包括3個部分：對外接口部分、HDLC發(fā)送部分、HDLC接收部分。以下對3個部分的實現(xiàn)分別進行論述。
2.1對外接口模塊對外接口部分主要實現(xiàn)HDLC對外的數據交換。包括CPU接口、發(fā)送FIFO、發(fā)送接口、接收FIFO以及接收接口。本設計是以總線的形式實現(xiàn)HDLC與外部CPU的通信。當需要發(fā)送數據時，外部CPU通過總線將待發(fā)數據寫入FIFO（FIFO的IP核在各開發(fā)軟件中都是免費提供的，在程序中只需直接調用即可，故在此不再詳細描述）。之中。發(fā)送數據準備就緒標志（TX_DAT_OK）；接收數據時，當對外接口模塊接收到數據有效信號時，根據接收模塊發(fā)來的寫信號（WR_MEM）將數據寫入接收FIFO中。接收完一幀數時向CPU發(fā)送中斷信號(INT)，通知CPU讀取數據。
2.2HDLC發(fā)送模塊HDLC發(fā)送部分主要實現(xiàn)HDLC發(fā)送功能。當接收到數據準備就緒標志（TX_DAT_OK）后，向對外接口模塊發(fā)送讀使能（RD_MEM_EN）和讀信號（RD_MEM），通過局部總線將待發(fā)數據存入發(fā)送緩沖區(qū)，在T_CLK的控制下將數據從HDLC_TXD管腳發(fā)出。數據發(fā)送模塊采用狀態(tài)機來完成發(fā)送各個階段的切換。狀態(tài)切換流程圖如圖2所示。State0狀態(tài)是發(fā)送的起始狀態(tài)也是空閑狀態(tài)。當沒有數據要發(fā)送時（TX_DAT_OK=0），程序以7E填充發(fā)送；當程序檢測到有新數據時（TX_DAT_OK=1），程序檢測7E是否發(fā)送結束如果沒結束則繼續(xù)發(fā)送7E，如果7E發(fā)送結束則狀態(tài)在下一周期切換為State1。State1狀態(tài)主要完成接收并發(fā)送數據功能，在第二個CLK周期先將讀使能和讀信號拉高，在第三個CLK周期再將其拉低，在第五個CLK周期開始讀數。在并行的數據發(fā)送PROCESS中根據CLK周期和發(fā)送計數器，將接收到的數據通過移位進行發(fā)送同時對連續(xù)‘1’的個數和發(fā)送個數進行計數。當連續(xù)‘1’的個數為5時在下一個周期插入發(fā)送‘0’，將連續(xù)‘1’的計數器清零，發(fā)送個數不變。在發(fā)送數據的同時進行CRC校驗的計算。幀校驗序列字段使用CRC-16，對兩個標志字段之間的整個幀的內容進行校驗。CRC的生成多項式為X16+X12+X5+1，對在校錯范圍內的錯碼進行校驗。標志位和按透明規(guī)則插入的所有‘0’不在校驗的范圍內。程序設計中的CRC校驗算法的原理框圖如圖3所示。State3狀態(tài)主要完成發(fā)送字尾，發(fā)送完成后直接轉入state0。
2.3HDLC接收模塊接收模塊接收到一個非“7E”字節(jié)時，即判定為地址數據，直到再次接收到“7E”即判定為接收到了一個完整的一幀數。當接收到一個非“7E”數據后就通過內部數據總線（DAT_OUT_BUS）傳送給接口模塊，接口模塊根據FRAME_LENGTH和DAT_VALIDITY來判斷數據幀的長度和有效性。接收數據個階段的狀態(tài)切換流程如圖4所示。在State0狀態(tài)程序判斷接收到的數據是否為7E，如果為7E，則表明已收到了幀頭，狀態(tài)切換到State1。在State1狀態(tài)程序接收到的下一個數不是7E則表明收到了地址數據，將狀態(tài)機切換到State2。在State2狀態(tài)判斷是否收到字尾，如果不是字尾則將接收的數據存入接收緩沖區(qū)同時啟動寫數據，將接收到的數據通過總線寫入接收fifo。在收數的過程中同時進行刪除‘0’的操作，即當收到連續(xù)5個1時將下一個‘0’主動刪除。當收到字尾時對地址數據、控制數據和信息數據
3仿真與應用
的CRC校驗結果與最后兩個字節(jié)進行比對形成數據有效標志（DAT_VALIDITY）。根據上述設計，在QuartusII9.0上對發(fā)送數據和接收數據進行了仿真如圖5、6所示。從仿真波形可以看出發(fā)送模塊能夠將FIFO中的數按照設計的波形輸出到HTXD管腳；接收模塊能夠正確的將HRXD管腳的波形數據解出來并存入接收緩沖區(qū)中，接收完成后給接口模塊發(fā)出END標志。根據上述設計方法，已成功地在可編程邏輯芯片上實現(xiàn)。FPGA芯片選用的是Altera公司的Cyclone系列FPGA：EP1C6T144。
4結束語
上述詳細介紹了一種基于FPGA的HDLC協(xié)議IP核的方案及設計實現(xiàn)方法。根據本文介紹的實現(xiàn)方法設計出的HDLC接口板已應用于某雷達天線的同步引導數據的收發(fā)通信鏈路中，成功實現(xiàn)了雙向數據通信。應用結果表明該方法具有簡單實用、性能可靠以及成本低等特點。能夠廣泛應用于HDLC協(xié)議應用場合。
ip協(xié)議范文第5篇
關鍵詞： 嗅探器；IP 漏洞；TCP 劫持；拒絕服務攻擊
中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)16-21230-04
TCP/IP Protocol Loophole Analysis and Prevention
WANG Xian-feng
(The Department of the Information Engineering of Lu'an Vocational and Technical College,Lu'an 237158,China)
Abstract:his paper is TCP/ IP's application to secure area.It analyzes several problems about a few of critical parts within，TCP/IP in details,discloses its security leakage and gives some constructive solutions in order to pave a basis on the further research.
Key words: Sniffer;IP Leakage;TCP Hijacking;Denial of Service attacks
Internet/ Intranet 是基于TCP/IP 協(xié)議簇的計算機網絡。盡管TCP/IP 技術獲得了巨大的成功，但也越來越暴露出它在安全上的不足之處，這是由于TCP/ IP 協(xié)議簇在設計初期基本沒有考慮到安全性問題而只是用于科學研究。但隨著應用的普及，它不僅用于一些要求安全性很高的軍事領域，也應用于商業(yè)領域，因而對其安全性的要求也越來越高。下面從TCP/IP協(xié)議簇本身逐層來看它的安全漏洞。
1 TCP/IP 協(xié)議組的基本原理
TCP/IP分為4個層次，分別是應用層、傳輸層、網際層和物理網絡接口層，如下圖所示。
其中物理網絡接口層相當于OSI的物理層和數據鏈路層；網際層與OSI 的網絡層相對，但由于它考慮到了網際網環(huán)境，因而具有更強的網際環(huán)境通信能力，在網際層包含有四個重要的協(xié)議，它們是IP、ICMP、ARP、RARP；傳輸層與OSI 的傳輸層相對應，包含TCP 和UDP 兩個協(xié)議；應用層相對于OSI的會話層、表示層和應用層功能，主要定義了FTP、TELNET、及E-MAIL 等應用服務。下面我們簡要分析中間兩層的有關協(xié)議。
2 鏈路層存在的安全漏洞
在以太網中，信道是共享的，數據在網絡上是以很小的稱為“幀”的單位傳輸的。如果局域網是由一條粗網或細網連接成的，那么數字信號在電纜上傳輸信號就能夠到達線路上的每一臺主機。當使用集線器的時候，發(fā)送出去的信號到達集線器，由集線器再發(fā)向連接在集線器上的每一條線路，這樣在物理線路上傳輸的數字信號也就能到達連接在集線器上的每個主機了。也就是說任何主機發(fā)送的每一個以太幀都會到達別的與該主機處于同一網段的所有主機的以太網接口。當數字信號到達一臺主機的網絡接口時，根據CSMA/ CD 協(xié)議，正常狀態(tài)下網絡接口對讀入數據進行檢查，如果數據幀中攜帶的物理地址是自己的或者物理地址是廣播地址，那么就會將數據幀交給IP 層軟件。當數據幀不屬于自己時，就把它忽略掉。如果稍做設置或修改，使主機工作在監(jiān)聽模式下的話就可以使以太網卡接受不屬于它的數據幀?；蛘卟捎锰摂M設備開發(fā)技術，動態(tài)加載虛擬網絡設備(VxD 或WDM) 驅動模塊，駐留內存，實施偵聽使網卡捕獲任何經過它的數據。從而達到非法竊取他人信息(如密碼、口令等) 的目的。這類軟件被稱為嗅探器(Sniffer)，如NeXRay，Sniffit，IPMan 等。解決該漏洞的對策是:改用交換式網絡拓撲結構，在交換式以太網中，數據只會被發(fā)往目的地址的網卡，其它網卡接收不到數據包。但交換機的成本比較高?；蛘卟捎眉用軅鬏敂祿?，使對方無法正確還原竊取的數據。同時可以安裝檢測軟件，查看是否有Sniffer 在網絡中運行，做到防范于未然。
3 ICMP漏洞
ICMP是“Internet Control Message Protocol”（Internet控制消息協(xié)議）的縮寫。它是TCP/IP協(xié)議族的一個子協(xié)議，用于在IP主機、路由器之間傳遞控制消息?？刂葡⑹侵妇W絡通不通、主機是否可達、路由是否可用等網絡本身的消息。這些控制消息雖然并不傳輸用戶數據，但是對于用戶數據的傳遞起著重要的作用。我們在網絡中經常會使用到ICMP協(xié)議，只不過我們覺察不到而已。比如我們經常使用的用于檢查網絡通不通的Ping命令，這個“Ping”的過程實際上就是ICMP協(xié)議工作的過程。還有其他的網絡命令如跟蹤路由的Tracert命令也是基于ICMP協(xié)議的。
ICMP協(xié)議對于網絡安全具有極其重要的意義。ICMP協(xié)議本身的特點決定了它非常容易被用于攻擊網絡上的路由器和主機. 例如，在1999年8月海信集團“懸賞”50萬元人民幣測試防火墻的過程中，其防火墻遭受到的ICMP攻擊達334050次之多，占整個攻擊總數的90%以上！可見，ICMP的重要性絕不可以忽視！
比如，可以利用操作系統(tǒng)規(guī)定的ICMP數據包最大尺寸不超過64KB這一規(guī)定，向主機發(fā)起“Ping of Death”（死亡之Ping）攻擊?！癙ing of Death” 攻擊的原理是：如果ICMP數據包的尺寸超過64KB上限時，主機就會出現(xiàn)內存分配錯誤，導致TCP/IP堆棧崩潰，致使主機死機。此外，向目標主機長時間、連續(xù)、大量地發(fā)送ICMP數據包，也會最終使系統(tǒng)癱瘓。大量的ICMP數據包會形成“ICMP風暴”，使得目標主機耗費大量的CPU資源處理，疲于奔命。
雖然ICMP協(xié)議給黑客以可乘之機，但是ICMP攻擊也并非無藥可醫(yī)。只要在日常網絡管理中未雨綢繆，提前做好準備，就可以有效地避免ICMP攻擊造成的損失。
對于“Ping of Death”攻擊，可以采取兩種方法進行防范：第一種方法是在路由器上對ICMP數據包進行帶寬限制，將ICMP占用的帶寬控制在一定的范圍內，這樣即使有ICMP攻擊，它所占用的帶寬也是非常有限的，對整個網絡的影響非常少；第二種方法就是在主機上設置ICMP數據包的處理規(guī)則，最好是設定拒絕所有的ICMP數據包。
設置ICMP數據包處理規(guī)則的方法也有兩種，一種是在操作系統(tǒng)上設置包過濾，另一種是在主機上安裝防火墻。
4 IP漏洞
IP 協(xié)議運行于網絡層。在TCP/ IP 協(xié)議中, IP 地址是用來作為網絡節(jié)點的惟一標志,但是節(jié)點的IP 地址又不是固定的,是一個公共數據,因此攻擊者可以直接修改節(jié)點的IP 地址,冒充某個可信節(jié)點的IP 地址攻擊,或者編程(如Raw Socket) ,實現(xiàn)對IP 地址的偽裝。
4.1 TCP 劫持
也許對連接于Internet的服務器的最大威脅是TCP劫持入侵（即我們所知的主功嗅探），盡管順序號預測法入侵和TCP劫持法有許多相似之處，但TCP劫持之不同在于黑客將強迫網絡接受其IP地址為一個可信網址來獲得訪問，而不是不停地猜IP地址直至正確。TCP劫持法的基本思想是，黑客控制了一臺連接于入侵目標網的計算機，然后從網上斷開以讓網絡服務器誤以為黑客是實際的客戶端。下圖顯示了一個黑客怎樣操作一個TCP劫持入侵。
成功地劫持了可信任計算機之后，黑客將用自己的IP地址更換入侵目標機的每一個包的IP地址，并模仿其順序號。安全專家稱順序號偽裝為“IP模仿”，黑客用IP模仿在自己機器上模擬一個可信系統(tǒng)的IP地址，黑客模仿了目標計算機之后，便用靈巧的順序號模仿法成為一個服務器的目標。
黑客實施一個TCP劫持入侵后更易于實施一個IP模仿入侵，而且TCP劫持讓黑客通過一個一次性口令請求響應系統(tǒng)（如共享口令系統(tǒng)），再讓一個擁有更高安全性的主機妥協(xié)。通過口令系統(tǒng)也讓黑客穿過一個操作系統(tǒng)而不是黑客自己的系統(tǒng)。
最后，TCP劫持入侵比IP模仿更具危害性，因為黑客一般在成功的TCP劫持入侵后比成功的IP模仿入侵后有更大的訪問能力。黑客因為截取的是正在進行中的事務而有更大訪問權限，而不是模擬成一臺計算機再發(fā)起一個事務。
4.2 源路由選擇欺騙
TCP/ IP 協(xié)議中，為測試目的，IP數據包設置了一個選項―――IP Source Routing，該選項可以直接指明到達節(jié)點的路由。攻擊者可以冒充某個可信節(jié)點的IP 地址，構造一條通往某個服務器的直接路徑和返回的路徑，利用可信用戶作為同往服務器的路由中的最后一站，對其進行攻擊。在TCP/IP協(xié)議的兩個傳輸層協(xié)議TCP 和UDP中，由于UDP 是面向非連接的,不需初始化的連接過程，所以UDP 更容易被欺騙。
4.3 非同步入侵
TCP 連接需要同步數據包交換，實際上，如果由于某種原因包的順序號不是接收機所期望的，接收機將遺棄它，而去等待正確順序號的數據包。黑客可以探明TCP協(xié)議對順序號的要求以截取連接。在這種情況下，黑客或騙取或迫使雙方終止TCP 連接并進入一個非同步狀態(tài)，以使雙方再也不能直接交換數據。黑客再用第三方主機(另一個連接于物理媒介并運行TCP 包的計算機)來截獲實際中的數據包，經過竄改或偽造，第三方產生的數據包就可以模仿連接中的系統(tǒng)本應交換的數據包，從而以假亂真了。其過程如下圖所示。
過程圖在非同步狀態(tài)下，客戶端A 向服務器發(fā)送的數據包其序列號不是服務器所期望的，服務器便將其拋棄。而黑客主機C拷貝(截獲) 服務器丟棄的包，修改其中的數據，并配以正確的序列號，以A 的名義發(fā)送出去，服務器便會接收。當然從服務器B到客戶端A也存在同樣的情況。從而黑客便相當于在客戶和服務器之間充當的角色，來往于客戶和服務器之間的數據都要經過它。
4.4 Land 攻擊
land 攻擊是一種使用相同的源和目的主機和端口發(fā)送數據包到某臺機器的攻擊。結果通常使存在漏洞的機器崩潰。在Land攻擊中，一個特別打造的SYN包中的原地址和目標地址都被設置成某一個服務器地址，這時將導致接受服務器向它自己的地址發(fā)送SYN一ACK消息，結果這個地址又發(fā)回ACK消息并創(chuàng)建一個空連接，每一個這樣的連接都將保留直到超時掉。對Land攻擊反應不同，許多UNIX實現(xiàn)將崩潰，而 Windows NT 會變的極其緩慢（大約持續(xù)五分鐘）。
4.5 SYN 洪水攻擊
拒絕服務攻擊的一種，使用TCP SYN 報文段淹沒服務器。利用TCP建立連接的三個步驟的缺點和服務器
端口允許的連接數量的限制，竊取不可達IP 地址作為源IP地址，使得服務器得不到ACK而使連接處于半開狀態(tài)，從而阻止服務器響應別的連接請求。盡管半開的連接會因為過期而關閉，但只要攻擊系統(tǒng)發(fā)送的SpoofedSYN 請求的速度比過期的快就可達到攻擊的目的。此方法是一種重要的攻擊ISP ( Internet Service Provider) 方法，這種攻擊并不會損壞服務，而是削弱服務器的功能。
4.6 防范措施
(1)對于來自網絡外部的欺騙來說,可以在局部網絡的對外路由器上加一個限制,做到只要在路由器里面設置不允許聲稱來自于內部網絡中的機器的數據包通過就行了。當然也應該禁止(過濾) 帶有不同于內部資源地址的內部數據包通過路由器到別的網上去,以防止內部員工對別的站點進行IP 欺騙。
(2)當實施欺騙的主機在同一網絡內時，不容易防范?？梢赃\用某些入侵檢測軟件或是審計工具來查看和分析自己的系統(tǒng)是否受到了攻擊。
(3)對IP 包進行加密，加密后的部分作為包體，然后再附上一個IP 頭構成一個新的IP 包。
(4)提高序列號的更新速率，或是增強初始序列號的隨機性，使攻擊者無法猜測出正確的序列號。
(5)對于源路由選項欺騙，因該禁止帶有源路由的IP包進入內部網。
(6)對于Land 攻擊，可以通過配置路由器或防火墻將外部接口上到達的含有內部源地址的數據包過濾掉。
(7)對于SYN 的洪水攻擊，可以給內核加一個補丁程序或使用一些工具對內核進行配置。一般的做法是，使允許的半開連接的數量增加，允許連接處于半開狀態(tài)的時間縮短。但這些并不能從根本上解決問題。實際上在系統(tǒng)內存中有一個專門的隊列包含所有的半開連接，這個隊列的大小是有限的，因此只要有意使服務器建立過多的半開連接就可以使服務器的這個隊列溢出,從而無法響應其它客戶的連接請求。
5 ARP欺騙
Arp是一種將IP轉化成以IP對應的網卡的物理地址的一種協(xié)議，或者說ARP協(xié)議是一種將IP地址轉化成MAC地址的一種協(xié)議，它靠維持在內存中保存的一張表來使IP得以在網絡上被目標機器應答。ARP就是IP地址與物理之間的轉換，當你在傳送數據時，IP包里就有源IP地址、源MAC地址、目標IP地址，如果在ARP表中有相對應的MAC地址，那么它就直接訪問，反之，它就要廣播出去，對方的IP地址和你發(fā)出的目標IP地址相同，那么對方就會發(fā)一個MAC地址給源主機。而ARP欺騙就在此處開始，侵略者若接聽到你發(fā)送的IP地址，那么，它就可以仿冒目標主機的IP地址，然后返回自己主機的MAC地址給源主機。因為源主機發(fā)送的IP包沒有包括目標主機的MAC地址，而ARP表里面又沒有目標IP地址和目標MAC地址的對應表。所以，容易產生ARP欺騙。例如：我們假設有三臺主機A,B,C位于同一個交換式局域網中，監(jiān)聽者處于主機A，而主機B,C正在通信。現(xiàn)在A希望能嗅探到B->C的數據， 于是A就可以偽裝成C對B做ARP欺騙――向B發(fā)送偽造的ARP應答包，應答包中IP地址為C的IP地址而MAC地址為A的MAC地址。 這個應答包會刷新B的ARP緩存，讓B認為A就是C，說詳細點，就是讓B認為C的IP地址映射到的MAC地址為主機A的MAC地址。 這樣，B想要發(fā)送給C的數據實際上卻發(fā)送給了A，就達到了嗅探的目的。我們在嗅探到數據后，還必須將此數據轉發(fā)給C， 這樣就可以保證B,C的通信不被中斷?？朔藛栴}的方法是:讓硬件地址常駐內存，并可以用ARP 命令手工加入(特權用戶才可以那樣做)；也可以通過RARP服務器來檢查客戶的ARP 欺騙。因為RARP 服務器保留著網絡中硬件地址和IP 的相關信息。
6 路由欺騙
路由協(xié)議(RIP) 用來在局域網中動態(tài)路由信息，但是各節(jié)點對接收到的信息是不檢查它的真實性的(TCP/ IP 協(xié)議沒有提供這個功能)，因此攻擊者可以在網上假的路由信息，利用ICMP 的重定向信息欺騙路由器或主機，偽造路由表，錯誤引導非本地的數據報。另外，各個路由器都會定期向其相鄰的路由器廣播路由信息，如果使用RIP 特權的主機的520 端口廣播非法路由信息，也可以達到路由欺騙的目的。解決這些問題的辦法是：通過設置主機忽略重定向信息可以防止路由欺騙；禁止路由器被動使用RIP和限制被動使用RIP的范圍。
7 結束語
通過對TCP/IP 協(xié)議的分析，我們不難發(fā)現(xiàn)其在設計和實現(xiàn)上存在的種種缺陷，這是由于TCP/IP協(xié)議在設計初期只是用于科學研究，而未考慮到當今會如此廣泛地被應用。黑客或黑客工具往往利用這些漏洞，對網絡進行破壞。了解這些漏洞并熟悉相應的對策，做到知己知彼，我們才能構建一個安全穩(wěn)固的網絡。
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ip協(xié)議范文第6篇
IPSec是IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任務組）的IPSec小組建立的一組IP安全協(xié)議集。IPSec定義了在網際層使用的安全服務，其功能包括數據加密、對網絡單元的訪問控制、數據源地址驗證、數據完整性檢查和防止重放攻擊。IPSec（IP Security）產生于IPv6的制定之中，用于提供IP層的安全性。由于所有支持TCP/IP協(xié)議的主機進行通信時，都要經過IP層的處理，所以提供了IP層的安全性就相當于為整個網絡提供了安全通信的基礎。鑒于IPv4的應用仍然很廣泛，所以后來在IPSec的制定中也增添了對IPv4的支持。最初的一組有關IPSec標準由IETF在1995年制定，但由于其中存在一些未解決的問題，從1997年開始IETF又開展了新一輪的IPSec的制定工作，截至1998年11月份主要協(xié)議已經基本制定完成。不過這組新的協(xié)議仍然存在一些問題，預計在不久的將來IETF又會進行下一輪IPSec的修訂工作。IPSec提供了兩種安全機制：認證（采用ipsec的AH）和加密（采用ipsec的ESP）。? 認證機制使IP通信的數據接收方能夠確認數據發(fā)送方的真實身份，以及數據在傳輸過程中是否遭篡改。? 加密機制通過對數據進行編碼來保證數據的機密性，以防數據在傳輸過程中被竊聽。AH（Authentication Header）和ESP（Encapsulating Security Payload，封裝安全負載）都可以提供認證服務，不過，AH提供的認證服務要強于ESP。IPSec主要功能為加密和認證，為了進行加密和認證，IPSec還需要有密鑰的管理和交換的功能，以便為加密和認證提供所需要的密鑰并對密鑰的使用進行管理。以上三方面的工作分別由AH，ESP和IKE（Internet Key Exchange，Internet 密鑰交換）三個協(xié)議規(guī)定。為了介紹這三個協(xié)議，需要先引人一個非常重要的術語SA（Security Association安全關聯(lián)）。所謂安全關聯(lián)是指安全服務與它服務的載體之間的一個“連接”。AH和ESP都需要使用SA，而IKE的主要功能就是SA的建立和維護。要實現(xiàn)AH和ESP，都必須提供對SA的支持。通信雙方如果要用IPSec建立一條安全的傳輸通路，需要事先協(xié)商好將要采用的安全策略，包括使用的加密算法、密鑰、密鑰的生存期等。當雙方協(xié)商好使用的安全策略后，我們就說雙方建立了一個SA。SA就是能向其上的數據傳輸提供某種IPSec安全保障的一個簡單連接，可以由AH或ESP提供。當給定了一個SA，就確定了IPSec要執(zhí)行的處理，如加密，認證等。SA可以進行兩種方式的組合，分別為傳輸臨近和嵌套隧道。IPSec的工作原理類似于包過濾防火墻，可以看作是對包過濾防火墻的一種擴展。當接收到一個IP數據包時，包過濾防火墻使用其頭部在一個規(guī)則表中進行匹配。當找到一個相匹配的規(guī)則時，包過濾防火墻就按照該規(guī)則制定的方法對接收到的IP數據包進行處理。這里的處理工作只有兩種：丟棄或轉發(fā)。IPSec通過查詢SPD（Security Po1icy Database安全策略數據庫）決定對接收到的IP數據包的處理。但是IPSec不同于包過濾防火墻的是，對IP數據包的處理方法除了丟棄，直接轉發(fā)（繞過IPSec）外，還有一種，即進行IPSec處理。正是這新增添的處理方法提供了比包過濾防火墻更進一步的網絡安全性。進行IPSec處理意味著對IP數據包進行加密和認證。包過濾防火墻只能控制來自或去往某個站點的IP數據包的通過，可以拒絕來自某個外部站點的IP數據包訪問內部某些站點，也可以拒絕某個內部站點對某些外部網站的訪問。但是包過濾防火墻不能保證自內部網絡出去的數據包不被截取，也不能保證進入內部網絡的數據包未經過篡改。只有在對IP數據包實施了加密和認證后，才能保證在外部網絡傳輸的數據包的機密性、真實性、完整性，通過Internet進行安全的通信才成為可能。IPSec既可以只對IP數據包進行加密，或只進行認證，也可以同時實施二者。但無論是進行加密還是進行認證，IPSec都有兩種工作模式，一種是隧道模式，另一種是傳輸模式。
ip協(xié)議范文第7篇
關鍵詞=TCP／IP協(xié)議；網絡安全；防范
1 引言
隨著信息技術的迅猛發(fā)展，計算機網絡技術已經廣泛地應用到名個領域。Internet，Intranet是基于TCP／IP協(xié)議簇的計算機網絡。TCP／IP協(xié)議簇在設計初期只是用于科學研究領域，因而沒有考慮安全性問題。但隨著Internet應用迅猛發(fā)展和應用的普及，它不僅用于安全性要求很高的軍事領域，也應用于商業(yè)及金融等領域，因而對其安全性的要求也越來越高。對TCP／IP協(xié)議及其安全性進行分析和研究就顯得尤為重要。
2 TCP／IP的工作原理
TCP／JP協(xié)議是一組包括TCP協(xié)議和P協(xié)議、UDP協(xié)議、ICMF協(xié)議和其他協(xié)議的協(xié)議組。TCP／IP協(xié)議共分為4層，即應用層、傳輸層、網絡層和數據鏈路層。其中應用層向用戶提供訪問internet的一些高層協(xié)議，使用最為廣泛的有TELNET、FTP、SMTP、DNS等。傳輸層提供應用程序端到端的通信服務。網絡層負責相鄰主機之間的通信。數據鏈路層是TCP／IP協(xié)議組的最低一層，主要負責數據幀的發(fā)送和接收。其工作原理是：源主機應用層將一串應用數據流傳送給傳輸層，傳輸層將其截成分組，并加上TCP報頭形成TCP段送交網絡層，網絡層給TCP段加上包括源主機和目的主機IP地址的IP報頭，生成一個IP數據包，并送交數據鏈路層；數據鏈路層在其MAC幀的數據部分裝上IP數據包，再加上源主機和目的主機的MAC地址和幀頭，并根據其目的MAC地址，將MAC幀發(fā)往目的主機或IP路由器。目的主機的數據鏈路層將MAC幀的幀頭去掉，將IP數據包送交網絡層：網絡層檢查IP報頭，如果報頭中校驗和與計算結果不一致，則丟棄該IP數據包。如果一致則去掉IP報頭，將TCP段送交傳輸層；傳輸層檢查順序號，判斷是否是正確的TCP分組，然后檢查TCP報頭數據，若正確，則向源主機發(fā)確認信息，若不正確則丟包，向源主機要求重發(fā)信息，傳輸層去掉TCP報頭，將排好順序的分組組成應用數據流送給應用程序。這樣目的主機接收到的字節(jié)流，就像是直接來自源主機一樣。
3 TCP／IP各層的安全性分析
3.1 數據鏈路層
數據鏈路層是TCP／IP協(xié)議的最底層。它主要實現(xiàn)對上層數據(IP或ARP)進行物理幀的封裝與拆封以及硬件尋址、管理等功能。在以太網中，由于信道是共享的，數據以“幀”為單位在網絡上傳輸，因此，任何主機發(fā)送的每一個以太幀都會到達與其處于同一網段的所有主機的以太網接口。當數字信號到達一臺主機的網絡接口時，根據CSMA／CD協(xié)議，正常狀態(tài)下，網絡接口對讀入數據進行檢查，如果數據幀中攜帶的物理地址是自己的或者物理地址是廣播地址，那么就會將數據幀交給IP層軟件。當數據幀不屬于自己時，就把它忽略掉。然而，目前網絡上存在一些被稱為嗅探器(sniffer)的軟件，如NeXRay、Sniffit、IPMan等。攻擊方稍作設置或修改，使網卡工作在監(jiān)聽模式下，則可達到非法竊取他人信息(如用戶賬戶、口令等)的目的。防范對策：(1)裝檢測軟件，查看是否有Sniffer在網絡中運行，做到防范于未然。(2)對數據進行加密傳輸，使對方無法正確還原竊取的數據，并且對傳輸的數據進行壓縮，以提高傳輸速度。(3)改用交換式的網絡拓撲結構，使數據只發(fā)往目的地址的網卡，其他網卡接收不到數據包。這種方法的缺點是交換機成本太高。
3.2 網絡層
3.2.1 IP欺騙
在TCP／IP協(xié)議中，IP地址是用來作為網絡節(jié)點的惟一標志。IP協(xié)議根據IP頭中的目的地址來發(fā)送IP數據包。在IP路由IP包時，對IP頭中提供的源地址不做任何檢查，并且認為IP頭中的源地址即為發(fā)送該包的機器的IP地址。這樣，攻擊者可以直接修改節(jié)點的IP地址，冒充某個可信節(jié)點的IP地址攻擊或者編程(如RawSocket)，實現(xiàn)對IP地址的偽裝，即所謂IP欺騙。攻擊者可以采用IP欺騙的方法來繞過網絡防火墻。另外對一些以IP地址作為安全權限分配依據的網絡應用，攻擊者很容易使用IP欺騙的方法獲得特權，從而給被攻擊者造成嚴重的損失。防范對策：(1)拋棄基于地址的信任策略。(2)采用加密技術，在通信時要求加密傳輸和驗證。(3)進行包過濾。如果網絡是通過路由器接入Internet的，那么可以利用路由器來進行包過濾。確認只有內部IAN可以使用信任關系，而內部LAN上的主機對于LAN以外的主機要慎重處理。路由器可以過濾掉所有來自于外部而希望與內部建立連接的請求。
3.2.2 ICMP漏洞
ICMP運行于網絡層，它被用來傳送IP的控制信息，如網絡通不通、主機是否可達、路由是否可用等網絡本身的消息。常用的Ping命令就是使用ICMP協(xié)議，Ping程序是通過發(fā)送一個ICMP Echo請求消息和接收一個響應的ICMP回應來測試主機的連通性。幾乎所有的基于TCP/IP的機器都會對ICMP Echo請求進行響應。所以如果一個敵意主機同時運行很多個Ping命令，向一個服務器發(fā)送超過其處理能力的ICMP Echo請求時，就可以淹沒該服務器使其拒絕其它服務。即向主機發(fā)起“Ping of Death”(死亡之Ping)攻擊。死亡之Ping是較為原始的拒絕服務攻擊手段。解決方法較成熟：(1)可給操作系統(tǒng)打上補丁(patch)。(2)在主機上設置ICMP數據包的處理規(guī)則，最好是設定拒絕所有的ICMP數據包。(3)利用防火墻來阻止Ping。但同時會阻擋一些合法應用。可只阻止被分段的Ping。使得在大多數系統(tǒng)上只允許一般合法的64Byte的Ping通過，這樣就能擋住那些長度大于MTU(Maximum TransmiSsIon Unit)的ICMP數據包，從而防止此類攻擊。
3.3 傳輸層
TCP是基于連接的。為了在主機A和B之間傳遞TCP數據，必須通三次握手機制建立連接。其連接過程如下：AB：A向B發(fā)SYN，初始序列號為ISNI；BA：B向A發(fā)SYN，初始序列號為ISN2，同時對ISNI確認；AB：A向B發(fā)對ISN2的確認。建立連接以后，主要采用滑動窗口機制來驗證對方發(fā)送的數據，如果對方發(fā)送的數據不在自己的接收窗口內，則丟棄此數據，這種發(fā)送序號不在對方接收窗口的狀態(tài)稱為非同步狀態(tài)。由于TCP協(xié)議并不對數據包進行加密和認證，確認數據包的主要根據就是判斷序列號是否正確。這樣一來，當通信雙方進入非同步狀態(tài)后，攻擊者可以偽造發(fā)送序號在有效接收窗口內的報文，也可以截獲報文，篡改內容后，再修改發(fā)送序號，而接收方會認為數據是有效數據，即進行TCP會話劫持。目前存在一些軟件可以進行TCP會話劫持，如Hunt等。防范對策：(1)在傳輸層對數據進行加密。(2)使用安全協(xié)議，對通信和會話加密，如使用SSI代替telnet和ftp。(3)運用某些入侵檢測軟件(IDS)或者審計工具，來查看和分析自己的系統(tǒng)是否受到了攻擊。
3.4 應用層
在應用層常見的攻擊手段是DNS欺騙。攻擊者偽造機器名稱和網絡的信息，當主機需要將一個域名轉化為IP地址時，它會向某DNS服務器發(fā)送一個查詢請求。同樣，在將IP地址轉化為域名時，可發(fā)送一個反查詢請求。如果服務器在進行DNS查詢時人為地給出攻擊者自己的應答信息，就產生了DNS欺騙。由于網絡上的主機都信任DNS服務器，一個被破壞的DNS服務器就可以將客戶引導到非法的服務器，從而就可以使某個地址產生欺騙。防范對策：(1)直接用IP訪問重要的服務，從而避開DNS欺騙攻擊。(2)加密所有對外的數據流。在服務器端，盡量使用SSH等有加密支持的協(xié)議；在客戶端，應用PGP等軟件加密發(fā)到網絡上的數據。
4 結束語
ip協(xié)議范文第8篇
（一）TCP/IP協(xié)議族分層
每一層有著具體的功能。鏈路層有時也被稱為網絡接口層，主要包括操作系統(tǒng)中相關的設備驅動程序與計算機硬件中相對應的網絡接口卡，共同對與電纜（或其他任何傳輸媒介）的物理接口細節(jié)進行處理。網絡層主要是對分組在網絡中的活動進行處理，在TCP/IP協(xié)議族中主要包括了IP協(xié)議、ICMP協(xié)議以及IGMP協(xié)議。傳輸層的主要功能是為兩臺主機上的應用程序提供端到端的通信。在TCP/IP協(xié)議族中主要有兩種互不相同的傳輸協(xié)議：TCP協(xié)議與UDP協(xié)議。在應用層主要是對應用程序的的細節(jié)進行處理。
（二）TCP/IP協(xié)議主要工作流程
TCP/IP協(xié)議主要工作流程如下（以文件傳輸為例）：
（1）源主機應用層將相關數據流傳送給傳輸層。
（2）傳輸層將數據流進行分組，并加上TCP包頭傳送給網絡層。
（3）在網絡層加上包括源、目的主機IP地址的IP報頭，生成IP數據包，并將生成的IP數據包傳送至鏈路層。
（4）在鏈路層將MAC幀的數據部分裝入IP數據包，然后將源、目的主機的MAC地址和幀頭加上，并根據目的主機的MAC地址，將完整的MAC幀發(fā)往目的主機或者IP路由器。
（5）MAC幀到達目的主機后，在鏈路層將MAC幀的幀頭去掉，并將去掉MAC幀頭的IP數據包傳送至網絡層。
（6）網絡層對IP報頭進行檢查，如果校驗與計算結果不同，則將該IP數據包丟棄，如果結果一致就去掉IP報頭，將TCP段傳送至傳輸層。
（7）傳輸層對順序號進行檢查，判斷是否是正確的TCP分組，然后再對TCP報頭數據進行檢查。如果正確就源主機發(fā)出確認信息，如果不正確或者是出現(xiàn)丟包，就想源主機發(fā)出重發(fā)要求。
（8）在目的主機的傳輸層將TCP報頭去掉后根據順序對分組進行組裝，然后將組裝好的數據流傳送給應用程序。這樣目的主機接收到的來自于源主機的數據量，就像直接接收來自源主機的數據一樣。
二、TCP/IP協(xié)議的安全性
TCP/IP協(xié)議在設計之初沒有對安全問題考慮很多，但是在安全性方面仍然有著其自身的優(yōu)勢。
（一）TCP/IP協(xié)議的安全性
首先，TCP協(xié)議是面向連接的協(xié)議，指的是在進行通信前，通信雙方需要建立起連接才能夠進行通信，在通信結束后終止連接。當目的主機接收到由源主機發(fā)來的IP數據包后，會通過TCP協(xié)議向源主機發(fā)送確認消息。同時在TCP協(xié)議中有一個重傳記時器（RTO），源主機從IP包發(fā)送時開始計時，如果在超時前接收到了確認信號，計時器歸零；如果計時超時，則表示IP包已丟失，源主機重傳。利用這個計時器能夠保證數據傳輸的完整性，而且TCP協(xié)議能夠根據不同的情況來規(guī)定計時時長。TCP協(xié)議為應用層提供了面向連接的服務，從而保證了網絡上所傳送的數據包被完整、正確、可靠地接收。
其次，利用IP協(xié)議進行信息傳送，就像信息的明信片傳送，對于運營商設備、協(xié)議乃至網絡拓撲對用戶均屬開放可見。這也就是說，安全服務的提供不需要應用程序、其他通信層次和網絡部件做任何改動。但是這種透明性也是容易被利用的一種安全漏洞。
（二）TCP/IP協(xié)議存在的安全問題
TCP/IP協(xié)議所存在的安全性問題主要體現(xiàn)在以下的幾方面。TCP/IP協(xié)議是建立在可信環(huán)境之下的，在考慮網絡互聯(lián)時缺乏對安全方面的考慮。TCP/IP協(xié)議是建立在三次握手的基礎上的，三次握手本就存在一定的不安全因素。TCP/IP這種基于地址的協(xié)議本身就會泄露口令，并會經常運行一些無關程序。同時互聯(lián)網技術對底層網絡的硬件細節(jié)進行了屏蔽，使得不同種類的網絡能夠進行互相通信。這就給“黑客”攻擊網絡提供了更多的機會。因為很多程序都需要利用TCP協(xié)議來來作為傳輸層協(xié)議，因此TCP協(xié)議的安全性問題會為網絡帶來嚴重的后果。同時TCP/IP協(xié)議是完全公開的，這就使得攻擊者利用遠程訪問就能夠的手，同時所連接的主機基于互相信任的原則也容易處于各種威脅之下。
三、利用TCP/IP協(xié)議保護信息安全
雖然TCP/IP協(xié)議存在著較為嚴重的安全隱患，但是能夠利用協(xié)議本身來實現(xiàn)信息隱藏，從而達到保護信息安全的目的。對TCP/IP協(xié)議頭數據格式進行分析，能夠發(fā)現(xiàn)在這兩個頭結構中存在多個沒有用于正常的數據傳送或者是數據包的發(fā)送的區(qū)域，或者是有一些可選項。利用這些區(qū)域可以對數據進行保存和傳送從而達到保護信息安全的目的。當源主機與目的主機建立起TCP連接后，源主機就可以對要發(fā)送的數據進行編碼轉換，根據一定的算法將需要隱藏的數據為撞到IP標識域內。而在目的主機在接收到數據包后，首相將IP數據包的包體去掉只留下IP包頭，通過對IP數據的頭結構進行解析，將所隱藏的數據分離出來，然后利用編碼算法對數據進行還原。利用時間戳實現(xiàn)信息隱藏。時間戮是一個單調遞增的值，從TCP/IP協(xié)議中可知，當一個數據分組穿過互聯(lián)網時，時間戳選修會使得各個系統(tǒng)將它但錢的時間標記在數據分組的相關選項中。TCP/IP協(xié)議中有TCP協(xié)議時間戳與IP協(xié)議時間戳兩種。利用時間戳實現(xiàn)信息隱藏指的就是利用處理TCP包或者是IP包時所產生的輕微的延時來對TCP時間戳選項或者IP時間戳選項的低位段進行修改，當對協(xié)議的時間戳選項進行相應的修改后，根據TCP/IP協(xié)議的特點，會在網絡中形成一個專門的信道來對隱藏信息進行傳送。同時，現(xiàn)在的網絡監(jiān)控和檢測技術很難對TCP/IP協(xié)議時間戳的值的改變進行監(jiān)控與檢測，同時也很難對時間戳的值的改變原因進行準確的判斷，這就為信息的隱藏提供了良好的平臺。
四、結語
ip協(xié)議范文第9篇
關鍵詞：IP協(xié)議IP地址分配路由選擇路由分類路由算法IPV6協(xié)議
1引言
隨著“信息高速公路”的提出和Internet的迅猛發(fā)展，人們的交流方式，獲取信息的途徑，工作，學習，生活，娛樂的方式都發(fā)生了重大的變革，各種新的信息交流，信息獲取的方式應運而生。如電子郵件，電子商務，VOD視頻點播，網上股票交易，網上購物，遠程教育，遠程醫(yī)療，各種公共信息查詢等，都迫切要求我們有志于IT事業(yè)的青年，全面的了解Internet的核心協(xié)議—IP協(xié)議。
2網際協(xié)議IP
眾所周知，網絡互連離不開協(xié)議。Internet正是依靠TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)網絡互聯(lián)的，可以毫不夸張的說，沒有TCP/IP協(xié)議，就沒有如今高速發(fā)展的Internet，因此TCP/IP是Internet的基礎和核心。網際協(xié)議IP是TCP/IP體系中重要的協(xié)議之一，它主要為數據提供打包和編址服務。IP協(xié)議能夠識別本地或遠程主機。如果通向目的網絡的通道使用不同大小的分組，IP協(xié)議將分組分片，以便能夠無錯的傳輸。分組抵達目的主機后，IP協(xié)議再將數據的分組重新組合。[1]最后，IP協(xié)議將處理好的分組傳遞給上層的協(xié)議。
2.1IP地址
Internet的IP協(xié)議使用特定的地址唯一標識網絡上的連接設備。IP的地址遵循IP協(xié)議的一種網絡地址的描述方式，Internet上的每一個節(jié)點都依靠唯一的IP地址互相區(qū)分和相互聯(lián)系。他是目前Internet上使用的網絡地址，是最為通用和流行的尋址方式。
2.1.1IP地址表示方法
所謂IP地址就是給每一個連接在Internet上的主機分配一個在全世界范圍是唯一的32bit地址，它包括了網絡地址和主機地址。[2]每個網絡擁有一個唯一的網絡ID(net-id)和主機ID(host-id)。我們可以先按IP地址的網絡號net-id把網絡找到，再按主機號host-id把主機找到。所以IP地址并不只是一個簡單的計算機號，他指出了連接到某個網絡上的某臺計算機。
2.1.2IP地址的分類
IP地址是一種層次地址，通用個視為：M——類的等級號，NET——網絡號，HOST——主機號。按類別的等級號，IP地址分為五類：A,B,C,D,E。[3]常用的A類，B類和C類地址都由兩個字段組成，即網絡號字段和主機號字段，網絡號和主機號隨不同等級在32位中所占的位數不同。表2-1描述了A,B和C類地址的二進制表示形式，其中N表示網絡字段的比特數，H表示主機字段的比特數。A類地址使用第一個8位組表示網絡字段，于3個8位組，即24比特用于表示主機號字段。B類地址使用前兩個8位組表示網絡號字段，其余2個8位組表示主機號字段，各有16比特。C類地址使用前三個8位組，24比特比表示網絡號字段，最后1個8位組，即8比特用于表示主機號字段。如表2.1所示，它給出了標準網絡號字段和主機號字段的長度。D類地址和E類地址并不支持通常意義的主機編址。D類地址是多播地址，主要是留給Internet體系結構委員會IAB(InternetArchitectureBoard)使用。E類地址保留為試驗用途。表2.2給出了IP地址的使用范圍和容量。
表2.1標準網絡號字段和主機號字段的長度
地質類別第一個8位組第二個8位組第三個8位組第四個8位組
ANNNNNNNNHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH
BNNNNNNNNNNNNNNNNHHHHHHHHHHHHHHHH
CNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNHHHHHHHH
表2.2IP地址使用范圍和容量
地址類別第一個8位組最大網絡數每個網絡中的最大主機地址數
A1——12612616777214
B128——1911638465534
C192——2232097152254
D224——239————
E240——254————
2.1.3特殊地址
除了一般的標識一臺主機的IP地之外，還有幾種特殊形式的IP地址。
1.廣播地址
TCP/IP協(xié)議規(guī)定，主機號全為“1”的網絡地址用于廣播，即同時向網絡上所有主機同時發(fā)送報文(必須知道本網的網絡號)，叫做廣播地址，也成直接廣播地址（directedbroadcastingaddress）。
2.有線廣播地址
TCP/IP規(guī)定，32比特全為“1”的網間網地址用于本網內部廣播（可不知本網的網絡號），該地址叫做有線廣播地址（limitedbroadcastingaddress）。
3.“0”地址
TCP/IP協(xié)議規(guī)定，各位全為“0”的網絡號被解釋為“本”網絡。
4.回送地址
A類網絡地址127是一個保留地址，用于網絡軟件以及本地機間通信，叫做回送地址（loopbackaddress）.不管是什么程序，一旦使用回送地址發(fā)送數據，協(xié)議軟件立即返回，不進行任何網絡傳輸。
主機號全為“0”和全為“1”的地址，不能用作一臺計算主機的有效地址。
2.1.4子網掩碼
子網掩碼——IP地址的屏蔽碼，它使用一連串的二進制1來識別或屏蔽出IP地之中的網絡地址，使用子網掩碼的目的是識別網絡的長度和數值。IP協(xié)議使用本地的子網掩碼和本地主機IP地址來識別本地網絡。
TCP/IP體系結構用一個32位的子網掩碼來表示子網號字段的長度。具體做法是：子網掩碼由一連串的“1”和一連串的“0”組成?！?”對應于網絡號和子網號字段，而“0”對應與主機號字段。例如：子網掩碼為0XFFFFFFE0,她的二進制表示形式為11111111111111111111111111100000可見子網號有11位，而主機號有5位。子網掩碼的意義如圖2-1示。根據IP地址可以判斷它是A,B或C類地址中的哪一類，而根據子網掩碼可以劃分子網號和主機號的界限。不過，多劃分出一個子網號字段浪費了大量的IP地址。
10net-idhost-id
B類地址
10net-idsubnet-idhost-id
增加了子網掩碼
11111111111111111111111111100000
子網掩碼
圖2-1子網掩碼的意義
3路由的選擇
路由就是基于網絡層的選擇傳送數據包路徑的過程。路由器則是執(zhí)行路由功能的設備。它的主要工作是為經過路由器的每個數據幀尋找一條最佳的傳輸路徑，并將數據有效的傳送到目的站點?？梢?，路由器的關鍵所在就是選擇最佳路徑的策略，即路由算法。為了完成這項工作，路由器中保存了各種傳輸路徑的相關數據——路由表（RoutingTable）,供路由選擇時使用。
3.1路由器的功能
路由器是所有大型TCP/IP網絡的重要組件，沒有路由器，因特網就無法運行。眾所周知，IP地址用網絡號來描述本地目標主機或遠程目標主機，而路由器是通過網絡號來識別目的網絡。下面來進一步說明路由器的功能：
a)路由器用來連接不同的網絡，接受來自它連接的某個網絡的數據；
b)路由器是專門用來轉發(fā)分組的，將數據向上傳遞到協(xié)議棧的Internet層，即路由器舍棄網絡訪問層的首標信息，并且（必要時）重新組合IP數據包；
c)路由器檢查IP首標中的目的地址；
d)傳送數據到另一個網絡，路由器自動查詢路由表，確保數據轉發(fā)到目的地址；
e)路由器確定哪個適配器負責接收數據后，它就通過相應網絡訪問層軟件傳遞數據，以便通過網絡來傳送數據。
3.2路由選擇分類
路由選擇的兩個主要類形式根據他們從何處獲得路由表信息而得名的：
靜態(tài)路由選擇——要求網絡管理員人工輸入路由信息。
動態(tài)路由選擇——根據使用路由選擇協(xié)議獲得的路由信息動態(tài)的建立路由表。
3.2.1靜態(tài)路由
當網絡的拓撲結構或鏈路的狀態(tài)發(fā)生變化時，網絡管理員需要手工去修改路由表中相關的靜態(tài)路由信息。靜態(tài)路由信息在缺省的情況下是私有的，不會傳遞個其他路由器。靜態(tài)路由一般適用于比較簡單的網絡環(huán)境，在這樣的環(huán)境中，網絡管理員易于了解本地網絡的拓撲結構，便于設計正確的路由信息，而且網絡安全保密性高。
3.2.2動態(tài)路由
動態(tài)路由是址路由器能夠自動的建立自己的路由表，并且能夠根據實際情況的變化適時的進行調整。動態(tài)路由機制的運作依賴路由器的兩個基本功能：對路由表的保護；路由器之間適時的路由信息交換。[3]交換路由信息的最終目的在于通過路由表找到一條數據交換的“最佳”路徑。
3.3IP選路算法
3.3.1傳統(tǒng)分類IP路由算法
盡管絕大多數路由器和許多主機都可以在無分類IP網絡中實現(xiàn)路由，但是仍有一些路由器和主機依賴目的的網絡分類進行路由。分類路由算法如下：
DatagramRoutingTable
從數據報中提取目的地址D，并計算網絡前綴N（即目的站的網絡號）
ifN與任何直接相接的地址匹配
then通過該網絡把數據報交付澳目的地D（其中涉及到把D轉換成一個
物理地址，轉裝數據報并發(fā)送該幀）
elseif表中包含特定于具體主機的一個到D的路由
then把數據報發(fā)送到表中指定的下一跳
elseif表中包含到網絡N的一個路由
then把數據報發(fā)送到表中指定的下一跳
elseif網絡包含一個默認路由
then把數據報發(fā)送到表中指定的默認路由器
else宣布選路出錯
3.3.2無分類路由
無分類路由的IP路由算法不斷更新以適應對任意大小IP網絡地址空間尋徑的支持。[5]路由表的每一項必須包括目的地址與下一跳地址，以及附加的掩碼以限定該項所描述的地址空間。路由表中引入掩碼，實現(xiàn)算法中路由表查詢的部分要比原分類路由算法復雜，但整體的算法反而簡化了。無分類IP路由算法如下：
對于任何給定的目的地IP地址
搜索路由表，尋找與改地址匹配的前綴最長的目的地址
析取該項的下一跳地址
發(fā)送分組包至下一跳
if尋找匹配項失敗
報告目的地地址不可達
Endif
4下一代網絡IP協(xié)議
當前，給予Internet的各種應用正如火如荼的迅猛發(fā)展著，而與此熱鬧場面截然不同的是Internet當前使用的IP協(xié)議版本IPV4正因為自身的缺陷而舉步維艱。因此，IPV6應運而生了。
4.1IPV4的缺陷
現(xiàn)在互聯(lián)網上普遍采用IPV4的標準，它是目前Internet中正在運行的非常成功的協(xié)議，有著廣泛的應用基礎，但它自身也有很多不足。
IPV4使用的是32位的尋址方式，理論上IPV4可以支持40億個地址。然而，由于先前的低效地址分配，由將近一半的地址已被之皮，剩余地址也僅有一小部分可利用。由預測表明，以目前Internet發(fā)展速度計算，所有IP地址將在2005——2010年間完全耗盡完畢。因此，IPV4協(xié)議所能夠提供的域名最終將全部耗盡，從而阻礙了整個互聯(lián)網的向前發(fā)展。
IPV4不僅存在存儲空間的局限信，還存在性能上的問題。IPV4制定之初，主要目的在于為在一種網絡間進行數據的可靠和高效傳輸探索最佳機制，從而實現(xiàn)不同計算機的互操作。在很大程度上，IPV4實現(xiàn)了此目標，但這并不意味著IPV4可以繼續(xù)保持這種實力，它在設計方面需要進一步完善。再次是安全性，人們認為安全性議題在網絡協(xié)議棧的低層并不重要，應用安全性的責任仍交給應用層。在許多情況下IPV4設計只具備最少的安全性選項，但安全性已經成為IP的下一版本可以發(fā)揮作用的地方。最后是自己配置對于IPV4的節(jié)點的配置非常復雜，而用戶跟喜歡即插即用。IP主機移動性的增強和使用不同網絡接入點時能提供更好的配置支持。
4.2IPV6協(xié)議
4.2.1較IPV4的變更之處
IPV6對IPV4做了多處改進，這些改進使該協(xié)議更為靈活，可靠，而且提供了幾乎無限的地址空間。一下列出由IPV4到IPV6的改進：
1)擴大了選路和編址容量：IPV6把IP地址所占比特數由32比特增加到128比特。該方案能夠支持的編制層次更多，而且可編址的節(jié)點數也大為增加。
2)增加了多播地址：IPV6創(chuàng)建了一種新的地址類型——任意播地址（anycastaddress）,以表示一系列節(jié)點，發(fā)任意播的數據包可以遞交給這組節(jié)點中的任意一個。
3)簡化了首部格式：IPV4首部中的某些子段被丟棄不用或改為可選，減少了處理數據包的開銷，是帶寬額外開銷盡可能低。
4)改良了對選項的支持：新的IP首部隊選項的編碼方式進行了改良，提高了轉發(fā)效率，對選項長度的限制更少，也增加新選項的靈活性。
5)增加了對服務質量的支持能力：IPV6可以對屬于某種特定通信流的數據報加標號，表明發(fā)送方要求對這些數據加以的特殊處理。
6)增加了鑒別和保密能力:IPV6還包括擴展定義，能支持鑒別數據完整性以及機密性等功能。
5結束語
了更好的適應Internet的不斷發(fā)展，IP協(xié)議應不斷的更新其設計上的技術。IPV6是下一代的IP協(xié)議，IPV4向IPV6的轉變不可能一夜之間完成，它們之間的過渡需要很長的時間，是一個逐步完善的過程。
參考文獻
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2謝希仁著《計算機網絡》[M]電子工業(yè)出版社2003年1月
3白建軍等著《Internet路由結構分析》[M]人民郵電出版社2002年5月
er著《用TCP/IP進行網際互聯(lián)》[M]電子工業(yè)出版社2001年5月
ip協(xié)議范文第10篇
關鍵詞：互聯(lián)網；移動IP；計算機技術
一、移動IP發(fā)展過程
1、移動IP的提出
隨著社會的發(fā)展，計算機技術普遍的應用在各個生活和生產的領域，Internet的應用得到了飛速發(fā)展，接入網絡的主機和用戶逐年呈指數增長。網絡技術逐漸實現(xiàn)了普及化和系統(tǒng)化，為人類生活和生產中各種信息的交流帶來巨大的變動，為人們的生活帶來了許多方便而快捷的服務，當前各種信息資源和互聯(lián)網服務技術已經普遍的應用在各個企業(yè)單位和人們生活之中，為人們精神需求和生產方便打下了基礎，也使得人們在日常生活中對其依賴逐漸的增加。
一方面，經濟的發(fā)展促使人員的流動和工作場所的流動，并且這種流動將會越來越大。為數眾多的流動網絡用戶迫切希望能夠隨時、隨地接入網絡，方便地獲取、處理和交換數據，共享網絡資源。人們對移動數據通信業(yè)務的需求正在迅速地推動移動數據通信的發(fā)展。
另一方面，筆記本電腦和便攜式計算機大量出現(xiàn)，為移動計算機網絡的產生奠定了較好的物質基礎。隨著計算機技術的發(fā)展，個人計算機的功能越來越強大，而尺寸越來越小。PDA和便攜機的出現(xiàn)，使得用戶可以在野外現(xiàn)場任何地點使用。在這樣的情況下，傳統(tǒng)的有線網絡已不能滿足用戶的需求，需要發(fā)展能夠擺(電)纜等固定接入的無線通信網來傳送數據。因此，便攜式計算機的出現(xiàn)也是促使移動數據業(yè)務發(fā)展的一個重要因素。
2、移動IP的發(fā)展
隨著當前各種信息技術和計算機技術的不斷擴大和發(fā)展需求不斷增加，人們對計算機技術中的各種其他需求也在不斷的增大之中。當前的通信技術中主要以語音傳輸為主要的基礎通信，移動IP在這種趨勢之下也在不斷的增加著各個信息指數和信息技術。發(fā)展移動數據業(yè)務是移動通信運營商的戰(zhàn)略方向，讓消費者擁有和互聯(lián)網無縫結合的移動IP業(yè)務是運營商的競爭利器、借助于 WhP的Web瀏覽，隨時隨地進行的移動電子商務、移動網上銀行、移動IP電話等業(yè)務預示著互聯(lián)網和移動通信無縫結合的前景和未來。因此移動通信向因特網靠攏是信息社會發(fā)展的必然要求。移動通信的發(fā)展進程將分為三個階段：首先是移動業(yè)務的IP化；之后是移動網絡的分組化演進；最后是在第三代移動通信系統(tǒng)中實現(xiàn)全IP化。
Intemet和移動通信兩項業(yè)務網絡的普及、迅猛發(fā)展以及融合，把人們帶進一個數字化、個人化、綜合化的通信世界，徹底改變了人們的交流、溝通以及獲取信息的方式，同時也為社會和經濟的發(fā)展提供了強大的動力。
3、現(xiàn)有I P協(xié)議的定址方式及其局限性
現(xiàn)有的因特網協(xié)議棧TCP／IP是假設終端系統(tǒng)是靜態(tài)的情況下設計出來的。我們目前所使用的IP版本為IPv4．這一版本將IP地址定義為主機聯(lián)接在網絡上的點，這就像固定電話號碼代表著墻上的某個插座一樣．TCP／IP 協(xié)議中以分層地址的方式定位互聯(lián)網中的主機。每個網絡主機有一個唯一的IP地址與之對應。該IP地址分為網絡號與主機號兩部分。Internet尋址方案是使用目的地址的網絡前綴用于路由。一個特定的地址只能被用于它所定義的域內，因特網中普遍采用的傳輸層協(xié)議TCP／UDP都采用IP地址作為端點標識，且都采用了端口這個概念，它使得TCP／UDP接收實體可以決定從網絡收到的數據段中的數據應交由多個高層應用中的哪一個處理，這樣在一個節(jié)點上就可阻同時打開多個應用，而各個應用的流量之間互不干擾。節(jié)點間的TCP連接由以下4個值唯一確定：源IP地址、目的IP地址、源TCP端口號、目的TCP端口號．這4個值在一個TCP連接的整個過程中是保持不變的，當目的節(jié)點的IP地址發(fā)生變化時，將不得不斷開連接。所以移動節(jié)點改變IP地址時，其與別的節(jié)點之間正在進行的通信將中斷。
二、當前移動IP的解決方法
1、IP中存在的問題
在今天的互聯(lián)網IP中由于移動主機在使用的過程中與IP保持不變，使得在出現(xiàn)各種特殊情況之中無法滿足其他任何方法來解決，在移動主機在保持其IP地址不變的情況下接入其他網絡，就不能正確路由。傳統(tǒng)的IP是一個固定的，容易出現(xiàn)各種繁雜故障的問題，在IP的輸入和使用的過程中IP是不變的記過，是在互聯(lián)網使用中不得變動的過程。這個問題的根源在于在互聯(lián)網結構中，IP地址起著雙重的作用：從傳輸層和應用層的角度來看，IP地址是一個通信端點的標識：在網絡層，IP地址是數據路由的依據。從以上可知，IP的設計思路使得IP天生沒有移動通信能力．如果使用者既想移動主機又不想改變IP地址，那就只能在同一物理網絡(即同一網絡)。
2、解決方法
面對這樣多個問題，當前解決互聯(lián)網中各種其他故障的主要方法一般又兩種，一是重新設計一套支持可移動終端設備的互聯(lián)網協(xié)議族，但由于Internet互連網的廣泛應用，重新設計將使現(xiàn)有的網絡結構，特別是相應的軟件作較大的調整，代價昂貴。另一種選擇是在現(xiàn)有的協(xié)議基礎上，附加服務來支持終端設備的移動通信。目前的移動IP協(xié)議都是基于這種思想。
目前，對移動IP的研究雖然取得了一定的進展，但也還面臨著許多問題，歸納起來可以分為以下技術性和非技術性兩類問題。技術性問題包括路由優(yōu)化的問題、安全的問題和時延的問題。非技術性的問題主要包括市場發(fā)展方面的問題和來自其它協(xié)議的競爭。從國內外研究方向及成果中可以發(fā)現(xiàn)：目前對移動1P的研究主要集中在路由優(yōu)化和快速切換方面，以保證通信準確、無時延。而安全問題則是移動IP現(xiàn)在所面臨的最緊迫、最突出的問題。
移動IP是一種與傳輸媒介無關的協(xié)議，采用了多種認證機制和加密方法來防止惡意用戶的攻擊，而增強其安全性能的同時需要兼顧其他方面內容。如當移動口工作在無線網絡時，由于無線網絡的帶寬是一種寶貴的資源，此時我們必須考慮盡可能減少網絡的開銷。但是強認證方案是通過犧牲網絡性能來提高安全性能的，這時我們應在安全性能和網絡性能之間進行折衷。另外還要考慮協(xié)議實現(xiàn)的復雜性。因為業(yè)務的多樣性要求我們應該采用多種安全機制，能夠為不同的用戶分配不同的安全級別保證。此外增強安全性還要兼顧路由優(yōu)化、防火墻等方面的問題。
三、結論
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