TCP/IP概述和历史

Posted 2021-04-25 虹科汽车电子

TCP/IP概述

TCP/IP由许多协议组成，其名称就源自其中两个关键协议。TCP/IP在过去40年里不断发展并且一直被使用。在这段时间里，它从一个用来连接少量科研计算机的实验技术演变成史上最庞大最复杂的计算机系统、连接着数百万计的网络和终端设备的全球互联网的主引擎。

了解TCP/IP的最佳切入点可能恰是其名称本身。TCP/IP实际由几十个不同的协议组成，其中有两个被认为是最重要的：互联网协议(IP)是OSI网络层(三层)的主要协议，提供寻址、数据报路由以及其它互联网络功能；传输控制协议(TCP)是传输层(四层)的主要协议，负责建立与管理连接以及保证设备上的软件进程之间的数据传输可靠性。

TCP/IP采用自己的四层架构。此架构为组成该协议栈的各种协议提供一个框架，与OSI模型基本类似。此外，这个架构还包含大量的高层应用，其中有一些在互联网用户中可为家喻户晓，但这些用户可能并不知道它们是TCP/IP的一部分，比如运行万维网的超文本传输协议(HTTP)。

 

TCP/IP早期历史

TCP/IP协议最初是美国国防部高级研究计划局开发的科研网络的一部分。这个雏形网络最初被命名为ARPAnet，其设计目的是为了使用当时改编自已有技术的众多协议，但这些协议全都存在缺陷或局限。随着ARPAnet的扩大和兼并新用途与应用，网络的开发者意识到，试图坚持已有的协议最终可能会导致更多的问题。

1973年，研究人员开始为ARPAnet开发成熟完整的互联网网络协议。它的早期版本只有一个核心协议，即TCP。同时，TCP当时表示的含义是：传输控制程序。这个现代TCP前身的第一版编于1973年。

到1977年3月，第二版TCP成文。同年8月，TCP/IP的发展迎来转折。互联网和TCP/IP发展史上最重量级的先驱之一Jon Postel发表评论指出：结构模型和协议层次并非只是纸上谈兵。具体来说，Postel是指当时的TCP试图包揽太多任务，他的观点不乏前瞻性，因为我们现在知道，要是让TCP处理所有这些任务，确实会在一段时间后导致各种问题。

Postel的见解促使TCP分解成传输层的TCP和网络层的IP——TCP/IP因此得名，TCP/IP架构也应运而生。首次将TCP划分成两个部分的文件是1978年的TCP第三版。而现代网络中使用的第一个正式标准(第四版)则创建于1980年。这便是为什么IP的第一个真正版本是第四版而不是第一版。

 

TCP/IP成功的因素

专为路由设计：与网络各层的某些协议不同，TCP/IP是为了简化错综复杂的互联网络上的信息路由而专门设计的。事实上，TCP/IP在概念上对网络连接的涉及要多与设备连接。TCP/IP还包含大量的支持协议，使网络能够交流重要信息和管理信息的高效流动。

底层网络独立性：TCP/IP主要在第三层及更高层运行，并且它所包含的规定使它能够在各种LAN、无线LAN和WAN上运行。这种灵活性意味着人们可以搭配各种不同的底层网络并使用TCP/IP将它们全部连接在一起。

可扩展性：随着互联网从最初只连接几台计算机的小网络发展成连接数以亿计的主机的庞大互联网络，TCP/IP协议展现出惊人的可扩展性。虽然TCP/IP需要定期变更才能支持这种增长，但它的核心仍与20世纪80年代基本一致。

开放标准和开发流程：TCP/IP不是私有标准，而是可供公众免费查阅的开放标准。不仅如此，TCP/IP的开发流程也完全公开——它的创建和修改采用的是非常民主的RFC流程，考虑所有相关意见从而确保开发结果在全世界范围内得到认可。