TCP/IP入门

• 预备知识

  ip地址，互联网地址，是IP协议提供的一种统一的地址格式，可以说，它来标识每个网络和网络中的每个网络设备，是一种分配的逻辑地址。ip地址是网络号+主机号。
  port,端口号，是应用在某一台主机上的逻辑地址，并不是实际的硬件上的物理端口，一个端口与一个程序对应。

• 为什么需要TCP/IP协议
  随着计算机的发展，世界上的计算机越来越多，而信息要发展，必然要交流，人们开始把计算机连接在一起，搭建网络，然而仅仅是物理连接是不够的，就好比这个世界上有许多语言，仅仅两个人碰面，他们不一定能交流，需要共同的语言才可以沟通，比如英语，网络中也是这样，需要共同的网络协议才能通信，TCP/IP协议作为一个基础协议诞生了。随后，网络场景越来越复杂，网络层次结构丰富起来，为了适应于各种情况下的通信，TCP/IP协议簇这个大家庭发展起来，增加了许多新成员，就像这个世界上有了各个方面的共同语言，英语，绘画，音乐，运动，情感等。

• 定义
  TCP,Transmission Control Protocol,传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
  IP,Internet Protocol,网间协议，IP协议是将多个包交换网络连接起来，它是在源地址和目的地址之间发送数据包，它还提供对数据大小的重新组装功能，以适应不同网络对包大小的要求。
  TCP/IP，TCP和IP分别是一个协议，可我们通常把这两者结合在一起讲，它又是网络通信协议，规范了网络中所有设备彼此之间的数据来往格式和传输方式，是基础协议。另外，它又是一个协议簇，这个大家庭中的成员如下图：
  
  后面再详细介绍这些常用协议。

• TCP的工作过程和特点
  一、 连接建立。
  这就是通过传说中的“三次握手”协议建立连接。
  
  （1）客户端发送SYN（SEQ=x）报文给服务器端，进入SYN_SEND状态。
  （2）服务器端收到SYN报文，回应一个SYN （SEQ=y）ACK(ACK=x+1）报文，进入SYN_RECV状态。
  （3）客户端收到服务器端的SYN报文，回应一个ACK(ACK=y+1）报文，进入Established状态。
  三次握手完成，TCP客户端和服务器端成功地建立连接，可以开始传输数据了。
  二、连接终止
  这就是通过传说中的“四次握手”协议终止连接。
  
  (1) 某个应用进程首先调用close，称该端执行“主动关闭”（active close）。该端的TCP于是发送一个FIN分节，表示数据发送完毕。
  (2) 接收到这个FIN的对端执行 “被动关闭”（passive close），这个FIN由TCP确认。
  (3) 一段时间后，接收到这个文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接字。这导致它的TCP也发送一个FIN。
  (4) 接收这个最终FIN的原发送端TCP（即执行主动关闭的那一端）确认这个FIN。
  既然每个方向都需要一个FIN和一个ACK，因此通常需要4个分节。
  三、可靠性
  1.面向连接
  2.需要确认
  3.重传策略
  4.校验和检错
  5.滑动窗口协议做流量控制
• IP的功能、头格式和特点
  一、功能
  1.寻址
  很好理解，ip地址标识设备，就容易寻找到它。
  2.分段
  将网络分成不同的网段，通过ip地址。
  二、头格式
  
  三、特点
  1.不可靠
  它的意思是它不能保证 I P数据报能成功地到达目的地。
  I P仅提供最好的传输服务。如果发生某种错误时，如某个路由器暂时用完了缓冲区， I P有一个简单的错误处理算法：丢弃该数据报，然后发送 I C M P消息报给信源端。（后面再讲ICMP，这里不理解没关系）任何要求的可靠性必须由上层来提供（如T C P） 。
  2.无连接
  这个的意思是发送前不需要事先建立连接线路，而且I P并不维护任何关于后续数据报的状态信息。每个数据报的处理是相互独立的。这也说明， I P数据报可以不按发送顺序接收。