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第三层IP协议和路由功能的介绍上

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在过去的20多年的时间里，网络技术不断发展，从最初的X.25、帧中继，到以太网、FDDI，再到目前流行的ATM，不同的技术提供了多样化的网络选择 。为了能够在众多不同类型的局域网和广域网之间实现网络的互操作性，就需要使用网络协议 。
Internet所采用的网络协议栈不仅具有低层次的协议规范，如TCP和IP协议等，而且还对象电子邮件、模拟终端和文件传输这样的高层次应用也制定了相应的规范 。下图中显示了较为重要的Internet协议和OSI参考模型之间的对应关系 。
本文将主要讲述TCP、IP协议，以及其它一些相关协议和协议使用环境 。本文的重点将放在对第三层IP协议和路由功能的介绍上，而对于第四层的TCP协议只做简单说明 。
TCP协议
TCP，即传输控制协议，是一种面向连接的传输层协议 。通过使用序列号和确认信息，TCP协议能够向发送方提供到达接收方的数据包的传送信息 。当传送过程中出现数据包丢失情况时，TCP协议可以重新发送丢失的数据包直到数据成功到达接收方或者出现网络超时 。TCP协议还可以识别重复信息，丢弃不需要的多余信息，使网络环境得到优化 。假如发送方传送数据的速度大大快于接收方接收数据的速度，TCP协议可以采用数据流控制机制减慢数据的传送速度，协调发送和接收方的数据响应 。TCP协议能够把数据传送信息传递给所支持的更高层次的协议或应用使用 。
IP协议
IP协议位于Internet协议栈的第三层，最早于1970年在UNIX系统平台上开发成功 。今天，IP协议已经发展成为网络操作系统相互之间进行通讯的标准机制，是HTTP和TCP等高层协议的基础 。除了可以提供网络路由之外，IP协议还具有错误控制以及网络分段等众多功能，是整个Internet协议栈的核心 。
一个完整的IP地址由4字节，即32位数字组成，为了方便人们的使用，IP地址经常被写成10进制的形式，中间使用符号“.”分开不同的字节 。例如采用32位形式的IP地址如下：
00001010000000000000000000000001
假如使用十进制的形式则为：
10.0.0.1
IP地址可以被划分成不同的类，根据最左边4个地址位的值决定具体的网络类型 。例如，所有的A类网络的地址最左边一位的值均为0，而其它剩余31位的值既可以取0也可以取1 。即：
0xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
（x代表0或1）
根据A类网络地址的规定，我们可以推算出该类型网络的有效地址范围是从0.0.0.0到127.255.255.255 。
B类网络地址从左向右第一位必须为1，第二为必须为0，其它30位则可以自由取值 。例如：
10xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
因此，B类型网络地址的有效取值范围是从128.0.0.0到191.255.255.255 。同样的，除第一位必须为1之外，C、D和E类网络地址的第二、三和四位都应当分别为1 。我们在下表中对不同网络类型IP地址的划分进行了
域名
域名是一种更加方便，更易于记忆的可以唯一标识网络上任何一台计算机的方法 。Internet使用域名系统（即DNS）给IP地址指定名称，并且可以根据不同的命令在域名和IP地址之间进行映射和转换 。域名系统采用类似目录树的等级结构，所有的域名和地址信息都被保存在遍布Internet的分布式数据库中 。
作为公用网络的Internet，所有的域名和地址都必须在使用前向授权域名注册商注册，然后才能使用 。象.com，.net，和.org这样的顶级域名只有那些具有顶级域名注册权的注册商才能够注册 。
IPv4和IPv6
目前所普遍采用的IP协议又被成为IPv4，即版本4 。更高版本的IPv6已经开始在小范围的网络环境内开始试用，将在今后的几年内逐步取代IPv4 。IPv6对整个地址分配系统进行了改进，支持128位（32字节）的地址长度，在性能和安全性上有所增强 。

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