使用各种各样的通电脑网络，网络是如何具体工作来保证我们的信息传输到特定的目的而不被别人获得 传输层和网络层又什么区别
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\u4f20\u8f93\u5c42\u534f\u8bae=Ann\u548cBill
\u7ee7\u7eed\u6211\u4eec\u7684\u8fd9\u4e2a\u4f8b\u5b50\uff0cAnn\u548cBill\u5404\u81ea\u5728\u4ed6\u4eec\u7684\u5bb6\u4e2d\u505a\u6240\u6709\u7684\u5de5\u4f5c:\u4ed6\u4eec\u4e0d\u8d1f\u8d23\u5404\u4e2a\u90ae\u9012\u4e2d\u5fc3\u7684\u90ae\u4ef6\u5206\u7c7b\u5de5\u4f5c\u4ee5\u53ca\u5c06\u90ae\u4ef6\u4ece\u4e00\u4e2a\u4e2d\u5fc3\u9001\u5230\u53e6\u4e00\u4e2a\u4e2d\u5fc3\u7684\u5de5\u4f5c\u3002\u8fd9\u6b63\u4e0e\u4f20\u8f93\u5c42\u534f\u8bae\u5728\u7ec8\u7aef\u7cfb\u7edf\u4e2d\u7684\u4f5c\u7528\u4e00\u6837\u3002\u5728\u4e00\u4e2a\u7ec8\u7aef\u7cfb\u7edf\u4e2d\uff0c\u4f20\u8f93\u5c42\u534f\u8bae\u5c06\u5e94\u7528\u8fdb\u7a0b\u7684\u6d88\u606f\u4f20\u9001\u5230\u7f51\u7edc\u8fb9\u7f18(\u4e5f\u5c31\u662f\u7f51\u7edc\u5c42)\uff0c\u53cd\u4e4b\u4ea6\u7136:\u4f46\u662f\u5b83\u5e76\u4e0d\u6d89\u53ca\u6d88\u606f\u662f\u5982\u4f55\u5728\u7f51\u7edc\u5c42\u4e4b\u95f4\u4f20\u9001\u7684\u5de5\u4f5c\u3002\u4e8b\u5b9e\u4e0a\uff0c\u6b63\u5982\u56fe1\u4e2d\u6240\u8bf4\u7684\uff0c\u4e2d\u95f4\u8def\u7531\u5668\u5bf9\u4e8e\u4f20\u8f93\u5c42\u52a0\u5728\u5e94\u7528\u7a0b\u5e8f\u6d88\u606f\u4e0a\u7684\u4fe1\u606f\u4e0d\u80fd\u505a\u4efb\u4f55\u8bc6\u522b\u548c\u5904\u7406\u3002
\u7ee7\u7eed\u6211\u4eec\u7684\u4f8b\u5b50\uff0c\u5047\u8bbeAnn\u548cBill\u90fd\u53bb\u5ea6\u5047\u4e86\uff0c\u53e6\u5916\u4e00\u5bf9\u5802\u5144\u59b9\u2014\u2014Susan\u548cHarvey\u4ee3\u66ff\u2014\u2014\u4ed6\u4eec\u6765\u63d0\u4f9b\u5bb6\u5ead\u5185\u90e8\u7684\u90ae\u4ef6\u6536\u53d6\u548c\u5206\u53d1\u5de5\u4f5c\u3002\u4e0d\u5e78\u7684\u662f\uff0cSusan\u548cHarvey\u6240\u63d0\u4f9b\u7684\u6536\u96c6\u548c\u5206\u53d1\u5de5\u4f5c\u4e0eAnn\u548cBill\u6240\u63d0\u4f9b\u7684\u4e0d\u5b8c\u5168\u76f8\u540c\u3002\u5bf9\u4e8e\u5e74\u9f84\u66f4\u5c0f\u7684Susan\u548cHarvey\u6765\u8bf4\uff0c\u4ed6\u4eec\u6536\u96c6\u548c\u5206\u53d1\u90ae\u4ef6\u7684\u9891\u7387\u6bd4\u8f83\u5c11\uff0c\u800c\u4e14\u5076\u5c14\u4f1a\u53d1\u751f\u4e22\u5931\u4fe1\u4ef6\u7684\u4e8b\u60c5(\u8fd9\u4e9b\u4fe1\u4ef6\u5076\u5c14\u88ab\u5bb6\u91cc\u7684\u72d7\u5403\u6389\u4e86)\u3002\u8fd9\u6837\uff0c\u8fd9\u4e00\u5bf9\u5802\u5144\u59b9Susan\u548cHarvey\u63d0\u4f9b\u4e86\u4e00\u5957\u4e0d\u540c\u4e8eAnn\u548cBill\u7684\u670d\u52a1(\u4e5f\u5c31\u662f\u8bf4\uff0c\u670d\u52a1\u6a21\u578b\u4e0d\u540c)\u3002\u6253\u6bd4\u65b9\u6765\u8bf4\uff0c\u6b63\u5982\u4e00\u4e2a\u8ba1\u7b97\u673a\u7f51\u7edc\u53ef\u4ee5\u63a5\u53d7\u4e0d\u540c\u7684\u4f20\u8f93\u5c42\u534f\u8bae\u4e00\u6837\uff0c\u6bcf\u4e00\u4e2a\u534f\u8bae\u4e3a\u5e94\u7528\u7a0b\u5e8f\u63d0\u4f9b\u4e0d\u540c\u7684\u670d\u52a1\u6a21\u578b\u3002
Ann\u548cBill\u6240\u53ef\u80fd\u63d0\u4f9b\u670d\u52a1\u660e\u663e\u5730\u53d7\u9650\u4e8e\u90ae\u9012\u670d\u52a1\u6240\u63d0\u4f9b\u7684\u670d\u52a1\u3002\u4f8b\u5982\uff0c\u5982\u679c\u90ae\u9012\u670d\u52a1\u5e76\u4e0d\u63d0\u4f9b\u5728\u4e24\u6240\u623f\u5b50\u4e4b\u95f4\u4f20\u9012\u90ae\u4ef6\u6240\u9700\u8981\u7684\u6700\u5927\u65f6\u9650(\u59823\u5929)\uff0c\u90a3\u4e48Ann\u548cBill\u4e5f\u5c31\u4e0d\u80fd\u4fdd\u8bc1\u5404\u4e2a\u5802\u5144\u59b9\u4e4b\u95f4\u7684\u90ae\u4ef6\u7684\u6700\u5927\u5ef6\u8fdf\u3002\u540c\u6837\uff0c\u4f20\u8f93\u5c42\u534f\u8bae\u6240\u63d0\u4f9b\u7684\u670d\u52a1\u4e5f\u901a\u5e38\u53d7\u9650\u4e8e\u4f4d\u4e8e\u5176\u4e0b\u65b9\u7684\u7f51\u7edc\u5c42\u534f\u8bae\u3002\u5982\u679c\u7f51\u7edc\u5c42\u534f\u8bae\u4e0d\u80fd\u63d0\u4f9b\u4e3b\u673a\u4e4b\u95f4\u4f20\u9001\u76844\u2014PDU\u7684\u5ef6\u8fdf\u548c\u5e26\u5bbd\u4fdd\u8bc1\uff0c\u90a3\u4e48\u4f20\u8f93\u5c42\u534f\u8bae\u4e5f\u4e0d\u80fd\u63d0\u4f9b\u8fdb\u7a0b\u4e4b\u95f4\u4f20\u9001\u7684\u6d88\u606f\u7684\u5ef6\u8fdf\u548c\u5e26\u5bbd\u4fdd\u8bc1\u3002
\u7136\u800c\uff0c\u5373\u4f7f\u5f53\u4e0b\u9762\u7684\u7f51\u7edc\u5c42\u534f\u8bae\u4f7f\u5f97\u7f51\u7edc\u5c42\u5e76\u4e0d\u80fd\u63d0\u4f9b\u67d0\u4e9b\u76f8\u5e94\u670d\u52a1\u65f6\uff0c\u4f20\u8f93\u5c42\u534f\u8bae\u4ecd\u7136\u53ef\u4ee5\u63d0\u4f9b\u67d0\u4e9b\u7279\u5b9a\u670d\u52a1\u3002\u4f8b\u5982\uff0c\u5373\u4f7f\u4e0b\u9762\u7684\u7f51\u7edc\u5c42\u534f\u8bae\u5e76\u4e0d\u662f\u53ef\u9760\u7684\uff0c\u4e5f\u5c31\u662f\u8bf4\uff0c\u5373\u4f7f\u7f51\u7edc\u5c42\u534f\u8bae\u4e22\u5931\u3001\u7be1\u6539\u6216\u8005\u590d\u5236\u4e86\u4f20\u9001\u7684\u6570\u636e\u5305\uff0c\u4f20\u8f93\u5c42\u534f\u8bae\u4e5f\u53ef\u4ee5\u63d0\u4f9b\u53ef\u9760\u7684\u6570\u636e\u4f20\u8f93\u670d\u52a1\u3002\u53e6\u4e00\u4e2a\u4f8b\u5b50\u662f\uff0c\u5373\u4f7f\u7f51\u7edc\u5c42\u4e0d\u80fd\u4fdd\u8bc14\u2014PDU\u7684\u4fdd\u5bc6\u6027\uff0c\u4f20\u8f93\u5c42\u534f\u8bae\u4e5f\u53ef\u4ee5\u901a\u8fc7\u52a0\u5bc6\u7684\u65b9\u5f0f\u6765\u4fdd\u8bc1\u5e94\u7528\u7a0b\u5e8f\u6d88\u606f\u4e0d\u88ab\u5165\u4fb5\u541d\u8bfb\u53d6\u3002\u6211\u4eec\u4f1a\u5728\u4ee5\u540e\u7684\u6587\u7ae0\u91cc\u9010\u6e10\u63a5\u89e6\u5230\u8fd9\u4e9b\u95ee\u9898\u3002
一种称为路由器的专用计算机将网络互连组成的。当然, 单是将硬件互连
并不能形成INTERNET,互连的计算机需要软件才能通信。下面我们讲一讲
使互连的硬件成为一个单一的、庞大的网络所需的基本软件。
● 协议:通信的约定
除非两个人讲同一种语言,否则这两人是不可能进行交流的。 这一道
理对于计算机同样适用——两台计算机除非使用一种公用的语言, 否则不
可能进行通信。通信协议是两台计算机用来交换信息所使用的一种公用语
言的规范的约定。"协议"这一术语是从外交词令中来的,在外交词令中,协
议是指对外交流所遵循的规则。
计算机通信协议精确地定义了通信的约定。例如, 协议规定了每台计
算机所发送的每个信息的精确的格式和意义。协议也规定每台计算机在哪
些情况下应该发送特定的信息,以及当一个信息到来时,一台计算机应该做
出怎样的响应。
● 网际协议
INTERNET中使用的一个关键协议是网际协议(INTERNET Protocol),通
常缩写为IP,IP 非常详细地定义了计算机通信应该遵循的规则的具体细节。
IP精确地定义了分组必须怎样组成, 以及路由器必须怎样将每一个分组
递交到其目的地。
连接到INTERNET上的每台计算机都必须遵守网际协议的约定。每台计
算机产生的分组都必须使用IP定义的格式。计算机接收到的分组仍然是
IP格式的源发送分组的一个拷贝,进一步而言,INTERNET中的每个路由器
在将分组从一个网络向另一个网络递交时,都希望这些分组遵循IP格式。
● 每台机器上都必须装有IP软件
计算机硬件不懂IP,因而将一台计算机连到INTERNET 上并不意味着
这台计算机可以使用 INTERNET 的服务。 计算机需要有IP软件才能在
INTERNET上通信。实际上,使用INTERNET的每一台计算机都必须运行IP
软件。
IP是最基本的软件:所有INTERNET服务使用IP来发送或接收分组。
正因为IP是最基本的, 所以通常每台计算机上都有一套供所有应用共享
的IP软件的单一拷贝。在高级的计算机上, 操作系统任何时候都在内存
中保留IP软件的一个拷贝,时刻准备发送或接收分组。总而言之:
由于所有的INTERNET服务者要使用网际协议IP,因而要使用INTERNET的
每台计算机首先必须有IP软件。
● Internet分组称为数据报
为了区分INTERNET的分组和其他网络的分组, 我们将遵从IP规范的
分组称为IP数据报。之所以用这一术语是为了直观地说明INTERNET分组
递交服务是如何处理分组的。正如该术语字面的意义,INTERNET 以与电报
局处理电报基本相同的方式处理数据报, 一旦发送方生成一个数据报并且
将其发送到INTERNET上后,该发送者就可以进行其他处理,正像发报人将电
报发出去以后就可以处理其他任务一样。数据报在INTERNET中的传输与发
送方无关,正像电报到达目的地与发报人无关一样。总之:
在INTERNET中传输的每个分组必须符合网际协议定义的格式, INTERNET
中的这些分组称为IP数据报。
● 错觉:以为Internet是一个庞大的网络
尽管定义了有关通信的许多具体细节, 但网际协议有其重要的目的。
一旦INTERNET上的每台计算机都安装了IP软件, 任何计算机都能够生成
IP数据报并将其发送给其他计算机。从本质上来说, IP将许多网络和
路由器组成的集合变成了一个无缝的通信系统,使INTERNET像一个单一的、
巨大的网络一样工作。
计算机学家使用“虚拟”这一术语来描述这种比硬件所能提供的规模
更大、 功能更强的计算机制的错觉。 INTERNET 是一个虚拟网络 , 因为
INTERNET给我们一种错觉,它是一个单一的、庞大的网络。尽管 INTERNET
是一个网际网或计算机网络的网络,但IP软件处理了所有的细节,而让我
们感觉到INTERNET是一个单一的网络。用户感觉不到组成INTERNET的网络
和路由器,就像电话用户感觉不到组成电话系统的导线和交换机一样。
关键是:INTERNET 就像一个连接好几百万台计算机的单一的网络一样
运行。IP软件允许任何计算机向其他计算机发送IP数据报。
可靠传输软件TCP---INTERNET工作原理之三
前面讲了网际协议IP, 说明了计算机和路由器上的IP软件如何在
INTERNET上将一个IP数据报从一台计算机向另一台计算机发送。下面继
续讨论INTERNET的基本通信软件,论述另一个主要的通信协议TCP。
● 分组交换系统可能会超出其流量限制
前面讨论了分组交换, 分组交换是现代绝大多数计算机网络使用的基
本技术。回想一下,分组交换允许多台计算机没有延迟地进行通信,因为分
组交换要求计算机将数据划分成小的分组。但类似INTERNET使用的分组交
换系统,需要另外的通信软件来保证数据的可靠传输。
为了说明这一问题,将每个网络都假想成一条道路,将每个路由器假想
成连接两条道路的交叉路口,并且所有的道路都具有相同的速度限制。 假
想路a和路b都塞满了以极限速度行驶的汽车。如果来自路a和路b的所
有汽车都试图进入路d,那就会发生交通堵塞。
来自两条道路的汽车汇聚到第三条道路上的情形与来自两个网络的分
组汇聚到第三条道路上的情形与来自两个网络的分组汇聚到第三个网络的
情形类似。
在公路上,发生交通堵塞时,汽车会停下来 ,但在互连网络的例子中,
数据报却不会停下来。每一秒钟,在一个网络上会有5000个分组,在另一个
网络上,也会有5000个数据报,但只有5000个数据报能被送往其目的地。那
么,每秒钟在网络d上挤不下的那5000个数据报哪里去了呢？ 路由器将它
们丢弃了！当然,每个路由器都有一定的内存空间,可以在临时拥塞时在内
存中存放其中的一些数据报。
然而,路由器仅有有限的内存空间存放少量的数据报,如果数据报到达
的速度一直比离开的速度快,那么,路由器不得不将到达的数据报丢弃直到
拥塞解除为止。
● TCP帮助IP实现可靠递交
由于INTERNET使用可能会由于数据报而超载的分组交换硬件,因而,设
计人员早就知道需要另外的通信软件。为了解决这一问题, 他们发明了传
输控制协议TCP(Transmission Control Protocol),TCP使INTERNET可靠。
连接到INTERNET上的所有计算机都运行IP软件, 并且其中的绝大多数还
运行TCP软件。事实上, 由于TCP和IP的重要地位以及两者一起工
作得很好,因此人们把INTERNET使用的整个通信协议组称为TCP/IP协议组。
TCP解决了可能在分组交换系统中出现的几个问题。
如果路由器由于过多的数据报而超载,则必须将一些数据报丢弃,结果,
一个数据报在INTERNET上传输时可能丢失。TCP自动检测丢失的数据报
并且解决这一问题。INTERNET结构复杂, 一个数据报可以有多条路径到达
目的地。当路由器开始沿另外一条新的路径传送数据报, 就好像高速公路
上的汽车在前方出现问题时会绕道而行一样。结果由于路径的变化, 一些
数据报会以一种它们发送时不同的顺序到达目的地, TCP自动检测到来
的数据报并且将它们按原来的顺序调整过来。最后, 网络硬件故障有时会
导致重复的数据报,结果,一个数据报的多个副本可能会到达目的地。TC
P自动检测重复的数据报而且只接受最先到达的数据报。
总而言之:尽管IP软件使计算机能够发送和接收数据报,但IP并未
解决所有可能出现的问题。使用INTERNET的计算机还需要TCP软件来提
供可靠的无差错的通信服务。
● TCP提供计算机程序之间的连接
从概念上来说, TCP就像人通过电话交互一样提供计算机程序之间
的交互, 一台计算机上的程序指定一个远程程序并发出连接呼叫（等于拨
电话码呼叫对方）,被呼叫的程序必须接受呼叫（等于对方答话）,一旦连
接建立,两个程序就能够相互发送数据（等于通过电话进行交谈）。最后,
当程序结束运行时,双方终止会话（等于挂断电话）。当然,由于计算机以
比人高得多的速度运行,因而,两个程序能够在千分之几秒内建立连接, 交
换少量数据,然后终止连接。总之:
TCP软件使两台计算机上的程序通过INTERNET以类似于人打电话的
方式进行通信成为可能。一旦两个程序建立了连接, 那么它们可以在交换
任意大小的数据后再结束通信。
● 恢复丢失分组的神奇
检测和丢弃重复的数据报是一个相对容易的任务。因为TCP在每个
数据报中都有一个数据的标识, 接收方可以用已收到的数据的标识与到来
的数据报的标识进行比较,如果发现是重复的数据到来,接收方不予理睬。
而恢复丢失的数据报要困难一些。为了说明原因, 考虑互连网络中的数据
可能在互连网络中的一个路由器丢失, 而这种情况最初的源计算机和最终
的目的计算机都没出问题。TCP使用时钟和确认机制来解决这一问题。
无论何时,当数据到达最终目的地时,接收端上的TCP软件就向源计算机
发送回一个确认。确认是声明哪些数据到达的一个短信息。发送方使用确
认来保证所有数据都到达目的地。无论何时,当TCP软件发送数据时,就
启动一个使用计算机内部时钟的计时器时钟。计时器时钟像闹钟一样工作
---一旦计时器时钟超时,它就通知TCP。如果确认在计时器超时之前到
达,TCP就取消这一计时器。如果计时器在确认到来之前超时,TCP就
认为数据报丢失而重传一次。
● TCP自动进行重传
许多计算机通信协议使用同样的机制:启动时钟,如果在时钟超时之前
确认没有到达,则重传数据。但由于TCP是在INTERNET上运行,因而其机
制与其他协议所用的机制有些区别。如果目的计算机位于离源计算机比较
近的地方（例如,在同一个大楼中）,那么, TCP在重传数据报之前只等
待一很短的时间,如果目的计算机位于离源计算机很远的地方（例如,在另
外一个国家）,则TCP在重传之前要等待较长的时间。进一步而言,超时
机制是完全自动的——TCP计算INTERNET的当前延迟并自动调整超时值。
如果有许多计算机开始发送数据报而INTERNET的速度下降, TCP则增大
在重传之前的等待时间。如果情况变化了,数据报在INTERNET 上的传输速
度开始加快,TCP自动减小超时值。经验表明,在庞大的INTERNET中, 通
信协议必须自动修改超时值以便使数据传输的效率更高。
TCP自动调整超时值的能力为INTERNET的成功做了很大贡献。事实
上,INTERNET 的大多数应用程序离开自动适应情况变化的TCP软件就无
法运行。进一步而言,详细的测试和经验已经证明,TCP软件能够极好地
适应INTERNET的变化——尽管许多计算机学家试图设计比TCP更好的机
制,但迄今为止还没有人提出一个更好的协议。
● TCP和IP协同工作
TCP和IP很好地协同工作并不是一个巧合。尽管这两个协议可以
分开来使用,但他们是在同一时间作为一个整体系统的部分来设计的,并且
在实现上也是互相配合互相补充的。因此, TCP解决IP没有解决的问
题,而不去重复IP的工作。用一句话来说,就是:连接到INTERNET 上的计
算机既需要TCP软件又需要IP软件。IP提供了一种将分组从源传送
到目的地的方法,但没有解决诸如数据报丢失或乱序递交的问题； TCP
解决IP没有解决的问题。两者结合在一起,提供了一种在INTERNET 上可
靠传输数据的方法。
通常,计算机厂商销售其中包括TCP,IP 以及与两者有关的几个通信协
议的单个软件包。这些软件总称为TCP/IP软件。
小结:尽管IP软件提供了基本的INTERNET通信, 但它没有解决出现的
所有问题。像任何一个分组交换系统一样, 如果有很多计算机在同一时刻
同时发送数据,INTERNET可能会超出其流量限制。 当计算机发送的数据报
比INTERNET所能处理的数据报多时,路由器不得不丢弃到来的某些数据报。
IP软件不检测数据报丢失。为了处理这些通信问题, 计算机必须使
用TCP软件。TCP去掉重复的数据, 保证精确地按原发送顺序重新组
装数据,并且在数据丢失时重发数据。
解决数据丢失的问题特别困难,因为数据丢失可能在INTERNET 的中间
部分发生,即使这时靠近源和目的计算机的网络和路由器都没有出现问题。
TCP使用确认和超时机制处理数据丢失的问题。除非确认在时钟超时之
前到达,否则发送方将重传数据。TCP的超时机制在INTERNET 上工作得
很好,因为TCP自动根据目的计算机离源计算机的远近来修改超时值。
Internet为什么工作得很好
前面讲了包括TCP/IP软件在内的INTERNET的基本技术。下面分析一下
INTERNET成功的原因以及应该吸取的教训。
INTERNET是人类技术的奇观。TCP/IP软件技术满足了INTERNET最初的
设计者无法想像的增长和变化。一方面,连到INTERNET 上的计算机数量成
指数地增长,而TCP/IP技术完全适应这一发展变化。另一方面,在过去的十
年里,INTERNET上的网络流量也在成指数级地增长,而TCP/IP技术能够处理
这些越来越多的网络分组。尽管现在的计算机要比TCP/IP刚开始运行时快
200倍,但这些新的计算机通过INTERNET不仅能够相互通信, 而且能够与老
的计算机通信。除中央互连广域网的速度增加了800%以外,TCP/IP 协议并
未发生变化,原有的设计能够继续在更高的速度下运行。
为什么TCP/IP技术如此成功? 从一项科研项目中诞生的技术是如何成
为世界上最大的计算机网络系统的基石的?我们从INTERNET 项目中学习到
什么东西?显而易见,类似INTERNET这样的一个复杂系统的绝对成功不是单
凭一个技术决策所能蹴就的。但一个坏的决策能够破坏一个同样无可挑剔
的计划。下面我们一起看一看 TCP/IP 的某些优秀的设计思想以及应该从
INTERNET项目中学习哪些东西。
楼上的同志还挺能写文章的哈，，，，，，，
不被别人获得那是不可能的，，
首先你要了解全球网络是怎么连接的：
是全部通过美国的服务器转的，，，
也就是说从美国那边的服务器到：比如到我们中国 之间是有加密处理，
但是…………自己想吧
我的天啊，楼上的，你抄的好辛苦啊。
其实这个事情太简单了，你邮寄信件（纸的那种），为什么就不会邮寄给你的邻居啊？
因为有地址啊，网络上面也一样，大家靠IP地址来查询东西应该是给谁的。
我这个简单好理解吧。
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