TCP/IP

JDP

傳輸控制協定/網際協定（TCP/IP）

傳輸控制協定網際協定（Transmission Control Protocol / Internet Protocol，TCP/IP）起源於1960年代，美國國防部及學術界有感於電腦主機之間資料無法即時交換，因此成立一個專案計畫及組織來推動電腦之間資料傳送的技術發展，稱為Laboratory's DARAPA contract與ARPA/IPTO（Advance Research Projects Agency of the Department of Defense（DoD） Information Processing Techniques） 。隨之而後，經過無數學者及專家們努力耕耘，獲致極為豐碩的成果，1978年，TCP/IP被建議為電腦資料交換的良好模式，1983年，TCP/IP成為ARPANET 上唯一的通訊規範。

發展至今，由ARPANET 擴展而成的Internet已成為全世界最大的電腦網路系統，數以萬計的次網路連結上Internet，這使得Internet上的用戶無遠弗屆，集各種不同電腦主機系統與個人電腦於一堂，彼此交換新知，互通有無。同時也直接、間接地促進電腦應用及技術的發展，成果相當驚人。

評估項目
規範項目

規範共識程度

產品可獲得性

規範穩定性

規格完整性

技術成熟性

業界使用狀況

使用自由度

TCP/IP

●

●

●

●

●

●

○

　　　●：高 　○：中　 △：低

規範共識程度: Level of Consensus

　　技術成熟性: Maturity

產品可獲得性: Product Availability

　　業界使用狀況: De Facto Usage

規範穩定性: Stability

　　使用自由度: Freedom of Usage

規格完整性: Completeness

3.7.1.1　功能及用途

TCP/IP通訊協定群組包含了一系列的通訊協定及應用，提供各式不同之電腦硬體平台、通訊介質及作業系統以一個共通之方式交換資訊。

我們將TCP/IP分為以下數個主題來說明：

(1) 核心通訊協定群

a. Internet Protocol (IP)

• 說明：Internet通訊協定
  
• 功能：提供資料封包傳送基本服務，包括封包格式及定址
  
• 用途：TCP/IP資料封包傳送
  
• 產品：TCP/IP通訊服務核心軟體
  

b. Internet Control Message Protocol (ICMP)

• 說明：Internet訊息控制通訊協定
  
• 功能：為輔助IP之低信賴度，提供錯誤及訊息處理
  
• 用途：訊息和狀態傳送及自我測試
  
• 產品：TCP/IP通訊服務核心軟體、網路節點搜尋（PING）
  

c. Internet Group Multicast Protocol (IGMP)

• 說明：Internet群體多重傳送通訊協定
  
• 功能：提供有效率之封包多目的位址之傳送
  
• 用途：傳送封包至多目的位址時
  
• 產品：TCP/IP通訊服務核心軟體
  

d. User Datagram Protocol (UDP)

• 說明：使用者資料流通訊協定
  
• 功能：提供資料流的傳送服務，不保證資料之信賴度
  
• 用途：交易型態（Transaction type）之資料流傳送
  
• 產品：TCP/IP通訊服務核心軟體、細瑣檔案傳輸通訊協定 （Trivial File Transfer Protocol, TFTP）、領域名稱伺服器（Domain Name Server, DNS）、遠程啟動通訊協定（Bootstrap Protocol, BOOTP）
  

[img]mkMSITStore:\httpd\www\portal\files\jdppk.chm::/65_files/tcpip[1].gif[/img]

圖3.7.1：通訊協定群組示意圖



e. Transmission Control Protocol (TCP)

• 說明：傳輸控制通訊協定
  
• 功能：提供資料傳送信賴度保證之服務
  
• 用途：資料信賴度高之應用服務
  
• 產品：TCP/IP通訊服務核心軟體、遠程登錄終端模擬（TELNET）、檔案傳輸通訊協定（File Transfer Protocol, FTP）、SMTP
  

(2) 路徑選擇通訊協定群 a. Exterior/Border Gateway Protocols (EGP/BGP)

• 說明：外部閘道通訊協定
  
• 功能：閘道之可送達網路位址報告
  
• 用途：獨立系統之間（Between Autonomous systems）之閘道路徑選擇
  
• 產品：TCP/IP通訊服務核心軟體、Router、Gateway
  

b. Interior Gateway Protocols ((Routing Information Protocol, RIP; Open Short Path First, OSPF)

• 說明：內部閘道通訊協定
  
• 功能：閘道之路徑選擇資訊交換
  
• 用途：獨立系統之內（Within Autonomous system）之閘道路徑選擇
  
• 產品：TCP/IP通訊服務核心軟體、Router、Gateway
  

(3) 主要應用服務 a. Electronic Mail

　　簡易郵件傳輸通訊協定（Simple Mail Transfer Protocol, SMTP）
　　郵局通訊協定第二版（Post Office Protocol version 2, POP2）
　　郵局通訊協定第三版（Post Office Protocol version 3, POP3）

• 說明：電子郵件
  
• 功能：用戶訊息交換
  
• 用途：用戶訊息交換
  
• 產品：SMTP、POP2、POP3
  

b. File Transfer and Access (FTP, TFTP, NFS)

• 說明：檔案傳輸與存取
  
• 功能：不同主機之間之檔案交換
  
• 用途：檔案存取
  
• 產品：FTP、TFTP、網路檔案系統通訊協定（Network File System, NFS）
  

c. Remote Terminal Access （TELNET, RLOGIN）

• 說明：遠端終端機存取
  
• 功能：遠端主機之終端機模擬
  
• 用途：遠程登錄
  
• 產品：TELNET、TN3270、遠程登錄（RLOGIN）
  

d. Internet Management (SNMP)

• 說明：Internet網路管理
  
• 功能：提供網路狀態資料及控制
  
• 用途：網路監測管理
  
• 產品：TCP/IP網路管理軟體、SNMP網管中介器（SNMP Agent）、Router、Bridge、Hub、Concentrator
  

e. Transaction Application (DNS, BOOTP)

• 說明：交易型態應用服務
  
• 功能：提供單筆資料交換作業
  
• 用途：清楚並明確之需求可以單筆作業完成之交易（Transaction）
  
• 產品：BOOTP、BOOTPD、Domain Name Server、Domain Name Resolver
  

(4) 其他



a. Socket Interface

• 說明：插座介面
  
• 功能：應用程式發展介面
  
• 用途：發展TCP/IP網路應用服務之介面
  
• 產品：Socket Library
  

b. Interconnect with other network systems (TP-TCP, SLIP, PPP)

• 說明：異質網路資料交換相關通訊協定
  
• 功能：提供異質網路或通訊協定資料交換之規定
  
• 用途：異質網路系統之資料交換
  
• 產品：Router、Gateway、序列線網際網路通訊協定（Serial Line Internet Protocol, SLIP）
  
  

3.7.1.2 參考標準

TCP/IP至今並無國家標準，所有有關TCP/IP通訊協定群組之維護及認可原由美國Internet Architecture Board （IAB） 負責，1992年則併入一非營利機構Internet Society繼續推動。其標準以RFC（Request For Comment） 文件型態出現，依序號累積已超過一千五百餘件。摘要如下：

(1) 核心通訊協定群

• RFC-793,761 Transmission Control Protocol, 1981
  
• RFC-791 Internet Protocol (IP), 1981
  
• RFC-1550 IP: Next Generation (IPng) White Paper Solicitation, 1993
  
• RFC-1379 Extending TCP for Transactions Concepts,1992
  
• RFC-1375 Suggestion for New Classes of IP Addresses,1992
  
• RFC-1365 An IP Address Extension Proposal, 1992
  
• RFC-1146 TCP alternate checksum options, 1990
  
• RFC-1108 Security Options for the Internet Protocol,1991
  
• RFC-1078 TCP port service Multiplexer(TCPMUX), 1988
  
• RFC-903 A Reverse Address Resolution Protocol,1984
  
• RFC-814 Name, Addresses, Ports, and Routes, 1982
  
• RFC-792,777 Internet Control Message Protocol (ICMP), 1981
  
• RFC-768 User Datagram Protocol, 1980
  

(2) 路徑選擇通訊協定群

• RFC-1403 BGP OSPF Interaction, 1993
  
• RFC-1397 Default Route Advertisement In BGP2 And BGP3 Versions Of
  
• RFC-1388 RIP Version 2 - Carrying Additional Information
  
• RFC-1387 RIP Version 2 Protocol Analysis, 1993
  
• RFC-1269 Definitions of Managed Objects for the Border Gateway Protocol (version 3), 1991
  
• RFC-1268 Application of the Border Gateway Protocol in the Internet,1991
  
• RFC-1267 A Border Gateway Protocol 3 (BGP-3), 1991
  
• RFC-1266 Experience with the BGP protocol, 1991
  
• RFC-1247 OSPF (Open Shortest Path First) version 2, 1991
  
• RFC-1058 Routing Information Protocol, 1988
  
• RFC-911 EGP Gateway under Berkeley Unix, 1984
  
• RFC-904 Exterior Gateway Protocol formal specification, 1984
  
• RFC-823 Gateway Protocol, 1982
  

(3) 主要應用服務

• RFC-1576 TN3270 Current Practices, 1994
  
• RFC-1460 Post Office Protocol - Version 3, 1993
  
• RFC-1450 Management Information Base for version 2 of Simple Network Management Protocol (SNMPv2),1992
  
• RFC-1372 Telnet Remote Flow Control Option, 1992
  
• RFC-1350 The TFTP PROTOCOL (REVISION 2), 1992
  
• RFC-1127 SNMP communication services, 1991
  
• RFC-1156 Management Information Base for network management of TCP/IP - based internets, 1990
  
• RFC-1098 Simple Network Management Protocol, 1989
  
• RFC-1096 Telnet X display location option, 1989
  
• RFC-1095 Common Management Information Services and Protocol over TCP/IP, 1989
  
• RFC-1094 NFS: Network File System Protocol specification
  
• RFC-1057 RPC: Remote Procedure Call Protocol specification: version 2, 1988
  
• RFC-1056 PCMAIL: A distributed mail system for personal computer,1988
  
• RFC-1041 Telnet Terminal Type Option, 1988
  
• RFC-1013 X Window System Protocol, version 11: Alpha update April 1987
  
• RFC-977 Network News Transfer Protocol, 1986
  
• RFC-906 Bootstrap Loading Using TFTP, 1984
  
• RFC-1034 Domain Names - Concepts and Facilities,1987
  
• RFC-854,764 Telnet Protocol Specification, 1983
  
• RFC-821 Simple Mail Transfer Protocol, 1982
  
• RFC-683 FTPSRV - Tenex Extension for Paged Files, 1975
  
• RFC-430 Comment on File Transfer Protocol, 1973
  

(4) 其他

• RFC-1577 Classical IP and ARP over ATM, 1994
  
• RFC-1559 DECnet phase IV MIB Extensions, 1993
  
• RFC-1548 Point-to-Point Protocol: A proposal for multi- protocol transmission of datagrams over Point-to-Point links,1993
  
• RFC-1483 Multiprotocol Encapsulation over ATM Adaptation Layer 5,1993
  
• RFC-1469 IP Multicast over Token-Ring Local Area Networks
  
• RFC-1378 The PPP Apple Talk Control Protocol (ATCP), 1992
  
• RFC-1331 The Point-to-Point Protocol (PPP) for the Transmission of Muti-Protocol Datagrams over Point-to-Point Link,1992
  
• RFC-1240 OSI connectionless transport services on top of UDP: Version 1, 1991
  
• RFC-1188 Proposed standard for the transmission of IP datagrams over FDDI Networks, 1990
  
• RFC-1149 Standard for transmission of IP datagrams over avian carriers, 1990
  
• RFC-1088 Standard for transmission of IP datagrams over NetBIOS networks, 1989
  
• RFC-1055 Nonstandard for transmission of IP datagrams over serial lines: SLIP, 1988
  
• RFC-1042 Standard for the transmission of IP datagrams over IEEE 802 networks, 1988
  
• RFC-872 TCP-ON-A-LAN, 1992
  
• RFC-721 Out of Band Control Signals in a Host to Host Protocol, 1976
  

3.7.1.3 產品現況及趨勢分析

TCP/IP通訊協定群組對於中文傳輸並無標準建議，蓋通訊網路之傳輸於中文傳遞並無限制。關於人機界面之中文資料處理，由於業界提供之產品多能處理中文內碼，甚至多碼能力，只是提供方式不盡相同。資策會於SEED計畫中對於中文應用介面有詳細之規範，但因業界中文標準莫衷一是，至今尚未統一。



(1) 規範共識程度 IAB 或後來的Internet Society皆為超然之法人機構， TCP/IP通訊協定群組皆由其認證並推廣，故並無疑慮。其公佈之RFC 文件雖為建議形式，但幾乎已為業界標準，並廣泛被使用，支援TCP/IP通訊協定群組之電腦主機系統及相關設備的安裝數量遠非其他各種網路系統可以比擬。



(2) 產品可獲得性 市面上之電腦主機系統及相關網路設備幾乎都已提供TCP/IP通訊協定群組各項或分項服務。



(3) 規範穩定性 TCP/IP通訊協定之規範相當穩定。

(4) 規格完整性 TCP/IP通訊協定群組之規定相當完整並豐富，可提供各種不同電腦作業平台相戶連接，共享資源。



(5) 技術成熟性 TCP/IP通訊協定群組已發展二十餘年，並廣為產、官、學及業界認同並推動，故極為成熟。在可預見的未來將不會改變，並會依科技之進步繼續加強改進。



(6) 業界使用狀況 TCP/IP通訊協定群組已發展二十餘年，並廣為產、官、學及業界認同並推動，故極為成熟，幾乎所有電腦系統及網路設備皆提供支援。



(7) 使用自由度 因其定址為全球統一之唯一位址，但僅以4 Bytes 表示，Internet發展至今，用戶激增，位址分配恐有困難，故尚待改善。



(8) 符合性驗證 無



(9) 未來規劃 目前業界正研擬有關Socket Interface之標準化，以WinSock 為基準，並與BSD Socket Library相容之應用程式介面。雖尚未盡成熟，但已有部份產品問世。




3.7.1.4 採用建議

TCP/IP通訊協定群組應用相當廣泛，應依照應用之需求分別適用規則，同時依下列原則予以規範：



(1) 能與支援TCP/IP通訊協定群組之不同廠牌之同類設備互相連接且無障礙。



(2) 能與支援TCP/IP通訊協定群組之不同之網路拓蹼及介質無關。



(3) 能與原有支援TCP/IP通訊協定群組之電腦設備或網路設施互相連接且無障礙。






3.7.1.5　採購參考規格

＊以下之規格中●代表必要規格，○代表選擇性規格

(1) 電腦伺服器或工作站相關網路參考規格：



●內含標準SNMP網管中介器（SNMP Agent），並支援MIB-I/MIB-II （RFC-1156/RFC-1158）

●提供TCP/IP網路應用程式介面

●支援網路命名及位址搜尋系統Domain Name Resolver、Domain Name Server等功能

●網路工作站應提供TELNET、FTP、SMTP、TFTP等應用服務功能

●電腦伺服器應支援工作站執行TELNET、FTP、SMTP、TFTP等功能

○網路應用程式介面應與BSD UNIX version 4.x相容

○網路應用程式介面功能呼叫應包含同步與非同步介面

○提供網路檔案系統服務Network File System, NFS

○提供TCP/IP應用服務PING、NETSTAT、RLOGIN、RCP、RSH、LPR

○如需遠端啟動則提供BOOTP功能

(2) 網路裝置相關參考規格：



共同規格：

●內含標準SNMP網管中介器（SNMP Agent），並支援MIB-I/MIB-II （RFC-1156/RFC-1158）

●提供網管軟體線上（In-Band）及離線（Out-of-Band）管理途徑

●支援ICMP PING功能

○提供TELNET遠端登錄伺服器，可重設網路裝置之設定

○支援SLIP （RFC-1055）

　

路徑器：

●符合RIP（RFC-1058）、PPP（RFC-1171/1331）

○符合標準：OSPF（RFC-1247）
　EGP-2（RFC-904）
　BGP-2（RFC-1267）

(3) 網路管理程式相關參考規格：



●符合標準：RFC-1157　SNMP
　RFC-1155　SMI
　RFC-1156　MIB-I
　RFC-1158　MIB-II

●具有圖形使用者介面

○具BOOTP伺服器功能，可提供網路設備IP位址