04 通信協定 ( Protocol )
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04 通信協定( Protocol )
4-1 UDP4-2 TCP/IP4-3 IPv44-4 IPv6
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4-1. UDPUser Datagram Protocol ( UDP ),提供不保證傳遞封包及已傳遞封包之修正順序的無連接資料流服務。 UDP 只提供數據的不可靠傳遞, UDP 應用允許一定量的丟包、出錯和複製。 多媒體遊戲和 IP 電話( VoIP )就是典型的 UDP 應用。如果某個應用需要很高的可靠性,那麼可以用傳輸控制協定( TCP )來代替 UDP 。Datagram
資料包,一種透過分封式交換網路傳送的資訊封包或單位,包括相關遞送資訊,例如目的地位址。
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4-2.TCP/IP TCP/IP 」是 Transmission Control Protocol ( TCP )和 Internet Protocol ( IP )的簡稱。
TCP/IP網際網路通訊協定原是美國國防部
( DoD ) 發展出來的,目的是用在不同廠牌電腦之間的連接。 TCP/IP 通訊協定堆疊,採用階層式的結構,以便將應用程式與網路硬體隔離開來。
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TCP/IP 四層及各層名稱 第 1 層:資料連結層
又稱網路介面層( Network Interface Layer ),負責對硬體溝通。 第 2 層:網路層
又稱為網際網路層( Internet Layer ),決定資料如何傳送至接收端 第 3 層:傳輸層
又稱為主機對主機層( Host-to-Host Layer ),負責傳輸過程中流量管制,錯誤處理及資料重傳。
第 4 層:應用層提供應用程式之服務。
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TCP/IP 三服務 1. 連線服務 2. 傳輸服務 3. 應用服務
TCP/IP 優點 1. 容錯能力高 2. 優良的復原能力 3. 新增子網域時,不影響原網路運作服務 4. 與網路種類或製造廠商無關 5. 額外資料負擔小
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IP 協定網 際 網 路 通 訊 協 定 ( Internet Protocol;IP ) , 當 每 一 台 連 上 Internet 的電腦都有一個獨一無二的位址,以方便彼此區分與辨識,這樣資料才不會送錯,這個位址就是 IP 位址( IP Address )。 IP 位址區分為 A 、 B 、 C 三級, D 級目前為實驗性多點投射 ( multicast )位址, E 級則保留作為未來發展之用。
Class A
Class A IP 位址的表示範圍為: 1.X.X.X~126.X.X.X ( 0 和 127 網路識別 ID 保留) 。
Class B
Class B IP 位址的表示範圍為: 128.N.X.X~191.N.X.X
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Class C
Class C IP 位址的表示範圍為: 192.N.N.X~223.N.N.X
Class D
Class D IP 位址的表示範圍為: 224.M.M.M~239.M.M.M ( M :表示廣播位址)
Class E
Class E IP 位址的表示範圍為: 240.R.R.R~255.R.R.R ( R :表示保留位址)
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子網路遮罩 子網路遮罩( Subnet Mask )是用來分辨兩個 IP 位址是否屬於同一個子網路環境,若是屬於同一個子網域就將訊息直接傳送,傳送封包資料時會更有效率,如果不是,則交由路由器往外傳送。
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Client 用戶端 任何連接到其他電腦或程式、或是要求其他電腦或程式提供服務的電腦或程式。
特殊 IP 位址 又稱為保留 IP ,提供給企業或個人內部虛擬 IP 或特殊用途,這些位址無法直接連上網際網路。
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TCP/IP 通訊協定 1. 包含構成網際網路基礎的網路協定。 2. 最早發源於美國國防部的 ARPA 網。 3. TCP/IP 模型也被稱作 DoD 模型( Department of Defense
Model )。 4. TCP/IP 代表了兩個協定: TCP (傳輸控制協定)和 IP (網際
協定)。 5. TCP/IP 支持眾多的低層協定,如:乙太網路( Ethernet )、權杖環( Token Ring )、光纖資料介面( FDDI )、點對點協定( PPP )、 X.25 、 ATM 等。
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CIDR
CIDR 路徑協定( Classless Inter-Domain Routing ),因應 Class B 的網路位址漸被耗盡,路由表過於龐大問題。又稱為超級網域化( Supernetting ) : 將若干個 IP 網路位址組合成一個網域空間,並且摘要成一個較小的數字寫入路由表。解決部份單位配給 Class B 網址太浪費,配給 Class C 網址又不夠用的困擾。CIDR 標記法 192.168.1.1/25 表示 192.168.1.1 位址與 11111111. 11111111. 11111111.10000000 亦即網路遮罩由左而右有 25 個 1 ,相當於 255.255.255.128 。
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私有 IP 位址A 、 B 、 C 這三個層級裡面,各劃出一些位址範圍保留給私有位址所用,它們分別是:
10.0.0.0 – 10.255.255.255
172.16.0.0 – 172.31.255.255
192.168.0.0 – 192.168.255.255
這些位址的限制: 私有位址的路由資訊不能對外散播 �使用私有位址作為來源或目的位址的封包,不能透過 Internet 來轉送
關於私有位址的參考紀錄,只能限於內部網路使用
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多點傳送位址Class D 為多點傳送位址,如果前 4 個位元是以“ 1110” 為開頭的,則屬於 Class D 的 IP ,也就是說第一個位址值由 224 到 239 開頭的則為 Class D 。
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4-3. IPv4 IPv4 的特色
IPv4 使用 32 位位址,因此最多可能有 4,294,967,296 ( =2 的 32 次方)個位址。
� 表示法是 4 個位數 0-255 之間的數,中間用小數點分開。 �IP 位址分為 A,B,C,D 4 類,把 32 位元的位址分為兩個部分:前
面的部分代表網路位址,後面部分代表區域網路位址。 � C 類網路中,可提供 254 個裝置位址(兩個位址不能使用:
255 為廣播位址, 0 代表此網路本身)。 � 網路遮罩( Netmask )限制了網路的範圍, 1 代表網路部分, 0
代表裝置位址部分,例如 C 類位址常用的網路遮罩碼為255.255.255.0 。
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特別的 IP 位址段 � 127.x.x.x 給本機位址使用 � 224.x.x.x 為多點傳送位址段 � 255.255.255.255 為通用的廣播位址
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Default Gateway
Default Gateway 預設閘道, TCP/IP 通訊協定的設定項目,亦即可直接連線 IP 路由器的 IP 位址。設定預設閘道會在 IP 路由表中建立預設路由,以便在與遠端網路中的其他主機通訊時使用。
Loopback Address
Loopback Address 回送位址,用於將連出封包遞回來源電腦的本機電腦位址。此位址主要用於測試。
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4-4. IPv6 128 位元的 IP version 6 ( IPv6 ),也有人稱之為 IPng ( Next Generation Internet Protocol ),能增加更多的 IP 位址,也能提高網路的傳輸品質與安全性。
IPv6 特色 1. 全新的表頭格式 2. 更多的位址空間 3. 有效率路由架構 4. 增加網路安全性 5. 較佳的技術支援 6. 新式的通訊協定 7. 更好擴充及延展 8. 自動化組態設定
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IPv6 表示方式IPv6 位址是由 128 位元識別碼組成。 IPv6 的位址分成八個區段,每ㄧ區段由 2byte ( 16 位元)組成,每個位元組區塊轉換成 4 個十六進位數,而且區段與區段間是由冒號(:)區隔,這種表示法稱做冒號十六進位。
IPv6 工作模式 IPv6 位址中的首碼長度表示 IPv6 位址中有多少個位元代表子網路。格式如下:
IPv6 首碼長度位址的工作模式,分為下列三種:單點傳送( unicast)、任點傳送( anycast ),和多點傳送( multicast )。
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IPv6 未來發展 IPv6 協定最直接的效益就是可解決 IPv4 位址空間不足,移動性缺乏等限制;並且可以提高重要網路服務的傳輸品質及安全性。各國研究計畫或商業運轉的 IPv6 應用種類,包括: 多媒體應用:網路電話、多媒體影音串流服務 感測網路( Sensor Network ):環境監測網路、地震偵測系統、居家醫療系統
� 移動網路( Mobile Network ):車機行動系統
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IPv6 整理 �IPv6 使用了 128 位元的位址,而 IPv4 只用 32 位元。 � 位址空間支援 2 的 128 次方(約 3.4 ×1038 )個位址。 �IPv6 位址為 128 位元長度,但通常寫做 8 組每組四個十六進制的形
式。如果四個數字都是零,可以被省略。位址表示例(每 16 Bits 以 16 位元表示)
X:X:X:X:X:X:X:X
B3F2:56EF:807D:5390:15CD:D112:7912:0006
IPv6 位址的分類 單播( unicast )位址,單播位址標示一個網路介面。協定會把送往
位址的封包投送給其介面。 � 任播( anycast )位址,任播位址用於指定給一群介面,通常這些介
面屬於不同的節點。 � 多播( multicast )位址,多播位址也被指定到一群不同的介面,送
到多播位址的封包會被傳送到所有的位址。
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Teredo 技術 � 透過 IPv4 網路傳送 IPv6 封包。 �Teredo 是針對消費者所設計之技術,在企業網域環境中此技術會自動關閉。
�Teredo 是一種用以在 IPv4 NAT 環境傳送 IPv6 封包的隧道技術,可將 IPv6 封包封裝為 IPv4 的 UDP 封包。
�Vista 中 Teredo 預設為開啟,微軟表示 Windows Server 2008 中預設值則會關閉。