TCPIP协议的未来发展毕业论文.doc

TCP/IP协议的未来发展摘 要：本文阐述了互联网TCP/IP协议的基本概念和内容，讨论了正在应用的TCP/IP协议的缺点以及陈述新一代互联网的优点及相关内容。关键词：TCP/IP协议协议；发展；Ipv4；Ipv6；The Future Of TCP / IP ProtocolAbstract：This paper is focused on demostrating the basic concepts and contents of TCP / IP protocol，and have a discuss with the Shortcomings of TCP / IP protocol，This paper also set forth the benefit of the the new TCP / IP protocol关键词：TCP / IP protocol；Developmen；Ipv4；Ipv61 前言 TCP/IP协议是Internet的最基本协议，而Internet则是国际互联网基础，所以说TCP/IP协议是互联网的最基本的组成部分。正是有了TCP/IP协议，才有了今天互联网的重大发展。 TCP/IP协议是由两个部分组成，它们分别是网间协议IP以及传输控制协议TCP。IP协议将全世界愿意介入internet的计算机局域网连接在一起，使它们可以互相通信。传输控制协议TCP协议则利用重发技术和拥塞控制机制，向应用程序提供可靠的通信连接，使它能够自动适应网上的各种变化，从而保证通信的可靠。所以说只有这两个协议结合，才能保证 Internet 在复杂的环境下正常运行，而TCP/IP协议就是它们的结合体。 TCP/IP协议主要有以下几个特点：（1）开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统；（2）独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适用于互联网中；（3）统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有惟一的地址；（4）标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。 到现在IP技术已经被广泛应用了许多年，所以一些缺点也在逐渐暴露出来。2 .1TCP/IP协议的现状以及缺点 现在广泛应用的是Internet协议第四版（Ipv4），它为TCP/IP族提供了基本的通信体制，但与此同时也暴露出了许多的缺点，它的局限性和缺点如同指出小汽车和卡车的内燃机是有缺陷的动力源是一样的，其中包括地址空间的局限性、性能以及安全性等方面。 地址空间的局限性：Ipv4为两级地址结构（netid和hostid）分为A、B、C、D、E五类。其协议规定每一个互联网上的主机和路由器都有一个唯一的IP地址（包括网络号和主机号），但地址空间的分配不合理性使IP地址使用效率很低。按照目前网络的发展形势，估计在2015年前将没有任何地址留下来指派给想连接到因特网的新系统。 性能和安全性：Ipv4尽最大努力来传送信息包，但其各层间不能保证安全可靠的给上层提供服务，它对互联网上涌现的新业务类型缺乏有效的支持。而在实时音频和视频的传输时就要求一定的服务质量保证，比如宽带、延迟和抖动都是其不能解决的问题，同时，Ipv4更不能提供数据的加密和鉴别1。2.2Ipv4协议的缺点及发展方向 鉴于Ipv4的缺点，对于其改进是刻不容缓的，首先要解决的是IPV4地址空间不足的问题，Ipv4规定了IP地址长度为32，其定义的IP地址大约有40亿个，其大部分都由北美地方所占据，而欧、亚地区则占据剩余部分，这对与互联网的发展是很大的限制，解决它是TCP/IP协议的发展方向。其次则需要解决安全和服务方面的问题。 在解决IP地址不足的问题上，业界主要有两种解决方案，一是非兼容方面的升位，这就是采用全新的地址协议；一是采用兼容方面的路径，如网络地址转换、超级协议等2 。 而在安全方面的问题则主要通过由TCP/IP各层协议之间的分析，很容易从中发现一些设计上的问题，而黑客就是利用这些漏洞进行网络破坏。图2.1 TCP/IP参考模型图 2.1TCP/IP参考模型的层次在数据链路层上攻击方利用sniffer等手段使网卡工作在监听模式下，达到窃取他人信息的目的，用户帐户、密码等信息是以明文的形式在网络上传输，很可能被探测到而遭到攻击。而在网络层上的安全隐患则是ICMP（网络控制信息协议）3 用来传送一些关于网络和主机的控制信息，死亡之ping就是利用ICMP的一种碎片攻击，所幸现代操作系统都对其有免疫力。同样，IP欺骗也是网络层上的安全隐患，攻击者可以假冒一个主机或合法用户的IP地址，利用两个主机间的信任关系来达到攻击的目的4 。最后就是ARP欺骗，ARP(地址解析协议address resolution protocol)，它是一种将IP转化成与IP对应的网卡的物理地址的一种协议，既将IP地址转化为MAC地址的一种协议，所谓的ARP欺骗又叫ARP重定向5 就是向目标主机发送ARP报文（一般是应答报文），其中含有攻击者伪造的IP地址和硬件地址的对应信息，目标主机收到该报文后会用报文中伪造的信息刷新ARP高速缓存。如果攻击者定时向目标主机发送该报文，而且时间间隔比ARP缓存的超时间隔要小的话，目标主机就会一直维持着一张含有错误信息的ARP缓存表。这些都需要解决。传输层存在的安全隐患主要是TCP会话劫持6 对一个已建立的连接进行攻击。受到这种攻击的原因主要来自TCP/IP协议本身的脆弱点，TCP协议并不对加密包进行加密认证，确认数据包的主要根据就是判断序列号是否正确，目前有多种软件可以进行TCP会话劫持。最后是应用层上的DNS欺骗7 。这是非常复杂的攻击手段，因为主机都信任DNS服务器，一个被破坏的DNS服务器就可以将客户引导到非法的服务器，从而就可以使某个地址产生欺骗。这些8就是TCP/IP协议的弊端。而能屏蔽这些弊端的新协议就是TCP/IP协议的发展方向，Ipv6就是在Ipv4的基础上诞生的下一代互联网。3Ipv6新一代的互联网 IP是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议。而Ipv6就是目前应用的Ipv4的基础上诞生的下一代互联网，现在它正处于不断发展和完善的过程中，它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4，每个人也将拥有更多IP地址。与Ipv4相比，Ipv6的地址空间有了非常明显的扩展，IPV6地址长度为128比特，而Ipv4的地址长度才有32比特，地址空间增大了2的96次方倍，理论上不会再出现IP地址不够用的情况。IPv6使用更小的路由表。二，IPv6的地址分配一开始就遵循聚类（Aggregation）的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录（Entry）表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。 三，IPv6增加了增强的组播（Multicast）支持以及对流的支持（Flow Control），这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的网络平台。四，IPv6加入了对自动配置（Auto Configuration）的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。五，IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，极大的增强了网络的安全性。Ipv6与Ipv4相比而言，其好处是不言而喻的，所以说Ipv6取代Ipv4已经成为互联网发展的必要过程，我过的互联网目前正处于Ipv4与Ipv6的过度时期，仅有的一些Ipv6也仅仅是一些试验网，其中的资源和Ipv4相比更是小巫见大巫，但这丝毫不能影响我们对Ipv6网络的期待，而国家也在积极地投入相关的研究当中，网络的改造也在进行当中。4 结束语互联网从出现开始一直在改变我们的生活，与此同时，互联网也是在不断的发展和完善中走到今天的。旧的事物最终会被新的事物所取代，差别只是取代的早晚而已。Ipv4，这个我们现在正在使用的网络协议也逐渐走到了它道路的尽头，虽然它的出现给我们的网络活动带来了许许多多的方便，但是随着互联网的发展，它已经慢慢被时代抛在了身后。Ipv6正是因此而出现的，它不但对兼容了Ipv4的功能，同时也对Ipv4的一些不足之处加以改进，虽然没有达到尽善尽美的地步，但它现在正处于逐渐发展与完善的过程中，就像一个慢慢长大的孩子，吸收着各种的营养与知识，健康地成长，总会有长大的一天，我们相信相信它一定会使我们的网络生活更加的绚丽多彩，尽管现在做不到，以后一定可以！参考文献1 梁桂蓉. TCP/IP网络层协议的现状与发展前景.电气电子教学学报第26卷第4期2 孙文胜，张晓晓，任超.IP v4 地址不足解决方案综述.网络与应用 NETWORK AND APPLICATION CHINA NEW TELECOMMUNICATIONS3 毛云飞，刘笑凯，郑连清。TCP/IP协议的安全性分析及对策J。计算机应用研究，2003，(4):88- 90.4 范文娟.网络犯罪常用的攻击手法研究J.网络安全技术与应用，2004，(12)：30-325 辛志东，李祥和，等.局域网中的ARP重定向攻击及防御措施J.计算机信息，2005，21(8-3)：10-12.6 王小薇，刘志宏，殷肖川，等.典型的TCP/IP协议脆弱性及常见攻击方法分析J.空军工程大学学报，2002，3(4)：46-50.7 欧献永.基于TCP/IP隐患的网络安全对策J.网络安全技术与应用，2004，(10)：30-318 林珅.TCP/IP协议的安全性分析.2006年第5期