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如何基于TCP/IP 协议保证网络通信的稳定性

2020-11-26毛江南四川广电网络公司泸州分公司

数码世界 2020年5期
关键词:网络通信数据包密钥

毛江南 四川广电网络公司泸州分公司

在网络技术迅速发展的现在,移动互联网已经成为了信息采集、共享、处理和传播的主要平台,在动终端设备的硬件性能逐步升级的当下,人们已经将自身的工作、生活和学习融入到了移动互联网中。在社会不断发展的当下,人们对网络的数据处理性能和响应速度有了更高的要求,提高信息传播效率,增强通信稳定性能够为网络用户带去更好的体验,对于信息技术的发展而言也具有重大的意义重大。

一、增强网络通信稳定性的意义

在网络世界中,网络传输的稳定性是衡量网络通信系统质量的参考标准之一,能否进行信息的高效传输会直接影响整个系统的效率。TCP/IP 协议具有很好的适应性,可以在通信环境中起到较好的数据通信作用。但因为当前的网域扩大,通信环境中的误码率增高,在网络通信过程中极容易出现链路中断的问题,一但发生链路中断,则数据通信的可靠性就会大大降低,因此需要结合通信环境的特性,加强TCP 协议在通信网络中的传输速度,提供高效的通信传输功能。

二、基于TCP/IP 协议的网络通信稳定性保障

InternetProtocol 协议简称为IP 协议,是联网设备唯一性的保障,只有基于IP 协议,网络通信才能实现无连接和不可靠信息传输,但是因IP 协定的广域性,网络通信的稳定也受到拖延。当前,我国的网络用户数量激增,通过网络通信进行交流的群体数量也越来越多,在这种情况下无线网络陷入了码流增长,链路不稳定的困扰中。由于码流激增,系统在读写时出现差错的频率也在增高,尤其是文件缓存或者移动、复制时,通信系统无法完整检测出系统中存在的差异,容易造成通信信息的错误甚至丢失。

需要明确的是,在网络通信过程中,IP 协议所负责的内容仅限于地址提供,它通过把源目IP 地址夹带到通信数据包,以此进行为路由器指示通信方向的任务。但是,指明数据包的源目通信方并不意味着数据包的准确传递,IP 协议不能确保数据的丢弃以及丢弃数据的处理行为。因此出于确保IP 协议下的通信稳定性和安全性,就要加强对IP 协议的认证和加密。

数据的认证可确保IP 通信的数据接收方能了解到数据发送者的个人真实信息,同时明确数据传输时是否出现了毁坏或者篡改行为。而加密则是对网络通信过程中的传输数据进行编码,以此赋予信息机密性,以确保进行通信时,双方的数据传输不会被第三方窃听或者干涉,以此让网络通信保持稳定。

为实现上述内容,IP 协议的设定中应当加入AH、ESP 和IKE三个协定,ESP 是封装安全负载协定,IKE 则是密钥交换协定,三者都是起认证作用,同时进行密钥管理和交换。三个协定之间的链接要基于SA 安全协定展开,当网络用户进行通信时,IP 协定会通过查询安全策略数据库来决定是否接收、转发或者丢弃IP 数据包。

在整个功能设计中,AH 协议负责数据源认证,同时检查数据完整性,确保通信数据的完好,ESP 协定检验IP 的有效负载,保障通信双方的互操作性,AH 协定则负责加密和可选认证。文件的传输是借由互联网进行,要保证数据传输的可靠性,实现良好的网络通信作用,就需要确保链路的正常和稳定,避免其影响到通信质量。一般来说,IP 网络的ESP 协定和实际的加密算法完全独立,这也使得ESP 协定具有良好的开放性和兼容性,支持各种对称密钥加密算法,包括DES和RC5。

IKE 协议作为负责密钥交换的协定,主要负责使用的协议、加密算法和密钥协商。IKE 协议有传输模式和隧道模式两种工作模式,当ESP 协定进入传输模式时,系统使用IP 头部,而当ESP 协定进入隧道模式时,那么IP 数据包就需要加密作为ESP 协定的有效负载。

在实际通信过程中,使用者有权根据实际安全需求决定使用何种协议,根据其选择采取AH 认证还是ESP 认证,传输模式会决定是否产生新的IP 头部,同时,在加密协议的影响,IP 的网络通信会进行数据源的认证,同时对数据的完整性和反重播进行保证,以此确保用户在进行网络通信的过程中没有篡改或者窃听,保证网络通信的稳定性。在采用AH 协定进行通信保护时,IP 数据包会被添加身份验证报头,报头中将包含带密钥的Hash 散列,该散列会被纳入到IP数据包的计算过程中,如果通信过程中发生数据更改或者其他意外情况,Hash 散列便会无效,当使用者接收到通信数据时,只需要执行Hash 计算,比较字段值,便能确定在通信过程中,数据是否有丢失、修改的问题,从而确保数据的安全和稳定性。

三、高速IP 网络体系的应用

在网络技术覆盖面积越来越广的当下,通信网络的应用范围和应用领域也将持续扩大,在网路体系中,通信次数、通信频率,信息的传播效率都在加强,TCP/IP 协议由于不具备对数据更改的检验性,因此容易致使网络通信过程中出现数据丢失或者篡改的问题,为了解决这一问题,设计者需要结合网路的实际情况,加强TCP/IP 协议的功能开发,通过对TCP/IP 协议加入更多的安全协定,设计更全面的认证和保密系统,以此让IP 网络的数据保护性提升,保障网络通信时,通信双方的数据完好无缺,不会丢失或者损坏,让IP 协定下的网络通信稳定性得到保障。在当下,网络的应用范围越来越广,涉及到建筑、金融、文化、娱乐等不同行业,用户类别包括学生、职员、行政人员等不同的阶层与群体,通信数据的类型更加复杂,数目更加多样,因此在各类不同数据应用之间的融合管理也要有效强化,形成一体化、多元化的交互模式,加强新时期的网络通信技术,提高IP 协定的安全保障,避免网络用户之间的信息冲突。同时在TCP/IP 协议中,设计者还要就网络通信的功能开发不断的试探和突破,增强更加全面的安全认证和保密协定,进一步提高网络通信的针对性和专一性,以促进TCP/IP 协议下网络通信的效能增长。

四、结语

在信息技术飞速发展的当下,网络用户对通信安全和稳定的要求也越来越高,加强对TCP/IP 协议的结构设计具有十分重要的实际意义,因TCP/IP 协议存在的功能缺陷性问题,在新时期的网络通信中容易出现通信信息丢失、损坏的问题,因此基于这些问题进一步完善了TCP/IP 协议的安全协定编写和构架,同时,针对未来越来越大的网络需求量和网络通信行为,TCP/IP 协议的信息数据安全防护和保密还需进一步加强,对网络通信中的数据源认证也要进一步提升,从而有效提高TCP/IP 协议的通信效率和稳定性。

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