TCP/IP概述（网络互联与TCP/IP）

用IP实现异构网络互联

从用户角度如何实现异构网络互联：

从用户角度看，实现异构网络互联的关键点就是使各种网络类型之间的差异对自己透明。在TCP/IP协议中，能够屏蔽底层物理网络的差异，向上提供一致性的协议就是IP——互联网协议

IP如何解决异构网络互联问题：

IP位于底层物理网络和高层应用之间，它定义了标准的IP数据格式以标准的IP地址格式。对于应用而言，它直接看到的是统一的数据形式和地址格式，而不是各不相同的底层物理网络。

各类应用

以太网

令牌环网

无线网

帧中继

技术层面的问题和解决方法：

虽然上层应用看到的都是IP数据报，但是数据必须要通过底层物理网络才能发送出去。

路由器如何解决技术问题：

IP数据报 ---> 某种帧 ---> 路由器 ---> 另一种帧 ---> IP数据报

综上，从协议层次看IP解决了网络互联问题；从实现层面看，路由器是实现网络互联的核心设备，这个Internet就是由无数个路由器互联起来的物理网络构成的。从IP的角度看，Internet中的每个网络无论规模大小，作用如何，其地位都是同等的，类似以太网的局域网、用作主干网的广域网或者两台计算机直接的点到点链路，都可以视为一个网络。

除实现异构网络互联外，路由器的另一个重要功能就是在其所连接的多个网络之间转发IP数据报。每当收到一个目的地址不是自己的数据报时，路由器必须选择一条合适的路径将其转发出去，以便其能够到达目的端。

从用户的角度看，Internet是一个单独的虚拟网络，它就是“Network of Networks”中的“Network”，因为用户能够与任意一台连接在Internet上的主机通信，而不管中间间隔了多少路由器和多少个物理网络。

TCP/IP协议族的引入

为什么要引入TCP/IP协议族：

IP的引入解决了异构网络互联问题，但确保一个庞大的、由异构网络组成的系统正确高效地运转却并不是一件容易的事，要考虑诸多问题.

首先，当通信端主机和目的主机跨越多个物理网络时，必须寻找一条能够将数据报由源端投递到母的端的路径。路由器是IP数据报转发的核心设备，想要实现数据报的正确转发，它必须对整个系统有准确的认识。而所有路由器对这个复杂系统的认识必须是一致的。

其次，网络通信存在不可靠性。物理线路信号可能出现噪声，而且路由设备处理能力有限。当一个路由器的处理能力到达极限时，经过其转发的数据报会被丢弃。此外，整个系统是一个分组交换系统，而且是一个图形结构，两个通信端点之间的IP数据报可能会经过不同的路径投递并出现乱序现象。

再次，面对这个复杂的系统，必须有适当的控制机制。

上述问题如果都用IP这一个协议来解决，会使IP过于庞大。事实上，面对这样一个复杂的系统，TCP/IP协议族的设计者采用了一种“简化问题，分而治之”的策略。对于每个问题，都引入专门的协议来解决。这些协议与IP一起构成了TCP/IP协议族。

TCP/IP是一个被广泛采用的网际互联协议标准，它是一个协议族或协议套件，TCP和IP是其中两个最重要且必不可少的协议，故用它们作为代表名。