TCP/IP 網際網路通訊協定

IP Internet Protocol

IP協定負責管理網際網路上各節點的定址協定。在網際網路上， 基本上每個網路上的結點都對應一個唯一的IP位址。例如：203.70.70.15。目前有兩種版本：

IPv4

IP Version 4，即目前所使用的協 定。

使用32位元來表示位址，header的基本部分包含10個欄位，另外加上2個位址欄位，共12欄位。

若以十進位表示，則以4個小於256（2的8 次方）的整數來表示。因此IP位址是介於0.0.0.0到 255.255.255.255之間，IP中的任一個數字均不超過 255。

因為IPv4只使用32位元，所以能容納的結點數目 只有2的32次方個（約42億），顯然無法滿足未來的需 求。所以就有人提出IPv6，並改進IPv4的缺點，以提升網路傳輸的效率及安全性。
IPv6

IPv6的位址長度為128 bits長，也就是16 bytes。

在IPv6中強調位址分配是以介面（interface）為單位，而不再以節點（node）為單位。

IPv6的基本部分只有6個欄位和2個欄位，共8個欄位，較IPv4多了4 bits的priority field和24 bits的flow label field。

減少一些欄位功能的原因是因為IPv6的位址長度是IPv4的4倍，為了不使header過長，造成header的處理成本以及傳輸時的頻寬成本過高，故儘可能縮減其他欄位，將IPv4中不常用的欄位去除了。故可提供相當大的位址空間以應應未來網路成長狀況。另外，IPv6也提供了PnP的能力，改進IPv4移動主機就必須重新註冊定址的缺點。

IP Class分類 網路種類可以分為五類，分別是A,B,C,D,E等五類。各分類的依據以及分割如下：

Class A (0000001-01111110,1-126)可接2^24部主機，可接主機數最多
實際位元值 0 netid hostid
佔用位元數
1
7
24
Class B (10000000-10111111,128-191)可分支網路多，可接2^16部主機
實際位元值 10 netid hostid
佔用位元數
2
14
16
Class C (11000000-11011111,192-223)可接2^8部主機
實際位元值 110 netid hostid
佔用位元數
3
21
8
Class D (11100000-11101111,224-239)
實際位元值 1110 multicast address
佔用位元數
4
28
Class E (11110000-11110111)廣播用途

127.0.0.1表示Local Host本機

255.255.255.255表廣播

各類網路均有保留的私有IP（private Ip）

  • 10.0.0.0-10.255.255.255
  • 172.16.0.0-172.31.255.255
  • 192.168.0.0-192.168.255.255

網路IP設計

網路識別元168.20.0.0 屬於class B，所以子網路遮罩(Subnet Mask)為255.255.0.0

如果規劃四個子網路，所以需額外加入2^3-2=6，2^2-2=2，所以需要額外加入3個位元。

額外加入的位元之所有排列組合與有效組合000,001,010,011,100,101,110,111其中000,111為非有效組合 所以新的子網遮罩255.255.224.0(11111111,11111111,11100000,00000000)

列出所有可能的子網路識別元(用二進位與十進位列出)

168.20.32.0

10101000.00010100.00100000.00000000
168.20.64.0 10101000.00010100.01000000.00000000
168.20.96.0 10101000.00010100.01100000.00000000
168.20.128.0 10101000.00010100.10000000.00000000
168.20.160.0 10101000.00010100.10100000.00000000
168.20.192.0 10101000.00010100.11000000.00000000

當然可以列出每個子網路的IP範圍

DHCP Dynamic Host Configuration Protocol

由於IP的稀少性，所以目前利用撥接上網的用戶，其IP的配置在ISP的做法均是使用DHCP。DHCP 是 Dynamic Host Configuration Protocol 的縮寫，它是使用在TCP/IP 通訊協定當中，用來暫時指定某一台機器 IP 位址的通訊協定。使用 DHCP 時必須在網路上有一台 DHCP 伺服器，而其它機器執行 DHCP 客戶端。 當 DHCP 客戶端程式發出一個廣播訊息，要求一個動態的 IP 位址時，DHCP 伺服器會根據目前已經配置的位址，提供一個可供使用的 IP 位址和子網路遮罩 (subnet mask) 給客戶端。

通常 DHCP 分配 IP 位址有三種方式：

在家用區域網路使用TCP/IP通訊協定作為各電腦的網路協定時，有一組IP乃是專供在私人的網路使用，不須對外註冊。其IP範圍是192.168.0.1-192.168.255.254間的IP位址，而其子網路遮罩可設定為255.255.255.0，這些IP位址只會在我們的電腦相互溝通時使用。你可以執行winipcfg以便了解目前你所使用的IP以及相關訊息

若是兩台電腦的直接連線(不經過Hub)方式：

1.兩台電腦均必須安裝網路卡
2.準備一條已經跳線的網路線，跳線方式如下
白澄 ←→ 白綠
澄 ←→ 綠
白綠 ←→ 白澄
藍 ←→ 藍
白藍 ←→ 白藍
綠 ←→ 澄
白棕 ←→ 白棕
棕 ←→ 棕

3.安裝TCP/IP與Microsoft Network服務與設定資源共享(資料夾或是印表機)等，並在個別電腦的TCP/IP設定IP如果OS是WinNT，則IP設為192.168.n.n，子網路遮罩為255.255.255.0。若OS是Windows 98SE，則IP設為169.254.n.n，子網路遮罩為255.255.0.0
4.OS為NT則依據NT的設定模式。若OS為Windows98 SE則必須設有ICS。
5.登錄時，輸入個別使用者的密碼，在網路芳鄰可以看到相連線的電腦

DNS Domain Name Server

DNS領域名稱伺服器。因為IP屬於一連串的數字，而此類數字則不便於記憶，於是便衍生出使用領域名稱來表示電腦的位址方便記憶。不論使用IP或是Domain Name 均是表示同一台主機，在網路上存有一台領域名稱伺服器負責轉換領域名稱為IP位址（正解），以及將IP位址轉為領域名稱（反解）。常見的伺服器軟體為Bind 8。 詳見DNS解釋（鳥哥的Linux私房菜）

IPv6

傳統 IPv4 傳送方式，也不保證數據封包一定能成功轉送，尤其在一般路由器發生擁擠現象時，極可能造成路由器的記憶體滿溢情形，此時路由器必須丟棄一些數據封包來改善擁擠情形，被丟棄的封包 無法由ＩＰ通訊軟體重送，即必須藉由較上層的傳輸控制協定（ＴＣＰ ）來完成。如此一來，數據封包傳送時間的延遲將無法預期，並不適合網際網路上多媒體資訊傳輸所需的頻寬保證服務。 為了解決問題，已制定新一代的ＩＰ通訊協定，稱IPv6 ，將網址長度擴充為128位元，例如1080:0:0:8:800:200C:417 A，相當於百萬兆倍的現有網址數量。

這項新協定支援多層的階層式網址，並提供更簡易隨插即用的網址動態自動取得模式，使未來通訊手機、家庭電腦、呼叫器，甚至家電產品都可自動取得網址，成為網際網路的輸出輸入設備工具，提高網址規劃使用之便利性。 IPv6也解決 IPv4網址規劃的缺陷問題，此協定將所屬同資料流的數據封包都貼上相同標籤，藉由多重資料流，使傳送端可藉此達到傳輸頻寬的品質保證，如果途經的路由器或網路發生故障時，ＩＰｖ６的封包也可隨時繞道而行，極具彈性與應變能力。而且IPv6 網址雖增長4倍，但標頭格式卻簡化許多，只有IPv4的一半，因此大量減少處理封包的時間與頻寬的使用，有助於大量高品質視訊、32位元音效等線上即時傳輸服務。

TCP Transmission Control Protocol 傳送控制協定

負責封包(Packet)資料的處理與傳輸協定。位於IP的上一層，當初發展它的原因，就是為了彌補IP的不足，所以我們現在多把兩者合稱為TCP/IP，但實際上兩者是不同層級的協定。

雖然TCP 已經補強了IP的某些問題，但由於IP是在1980年代初期設計的，當時只供美國國防部之ARPANET使用，所以根本沒考慮許多衍生的問題。但由於現在網際網路全部使用TCP/IP做為傳輸的協定，自然就產生了許多的問題，例如 日前的“Land Attack”漏洞，就會影響到包括Sun工作站、 Windows 95/NT等所有使用到IP的電腦，這也就是美國學術界為何要推行Internet 2的原因之一，因為網際網路的協定早已不敷使用了。