TCP/IP协议简介

一.TCP/IP协议定义

 

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是传输控制协议和网络协议的简称，它定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。

TCP/IP 不是一个协议，而是一个协议族的统称，里面包括了 IP 协议、ICMP 协议、TCP 协议、以及 http、ftp、pop3、https 协议等。网络中的计算机都采用这套协议族进行互联。

 

网络协议栈架构

 

1.OSI 七层模型

 

 

2. TCP/IP四层模型

 

    (1)应用层：应用程序通过这一层访问网络，常见 FTP、HTTP、DNS 和 TELNET 协议；

    (2)传输层：TCP 协议和 UDP 协议；

    (3)网络层：IP 协议，ARP、RARP 协议，ICMP 协议等；

    (4)网络接口层：是 TCP/IP 协议的基层，负责数据帧的发送和接收。

 

 

二、网络基础

 

1.IP 地址

网络上每一个节点都必须有一个独立的 IP 地址，通常使用的 IP 地址是一个 32bit 的数字，被分成 4 组，例如，255.255.255.255 就是一个 IP 地址。IP地址就是计算机网络组成的最小单位。

在 Linux 系统中，可以用 ifconfig -a 命令查看自己的 IP 地址，windows的DOS中可以用ipconfing查看

 

 

2.域名

用 12 位数字组成的 IP 地址，在实际应用时，用户一般不需要记住 IP 地址，互联网给每个 IP 地址起了一个别名，习惯上称作域名。

可以使用命令 nslookup 或者 ping 在Linux中查看与域名相对应的 IP 地址。

 

 

3.MAC 地址

MAC（Media Access Control）地址，或称为物理地址、硬件地址，用来定义互联网中设备的位置。

 

 

 

在 TCP/IP 层次模型中，网络层管理 IP 地址，链路层则负责 MAC 地址。因此每个网络位置会有一个专属于它的 IP 地址，而每个主机会有一个专属于它 MAC 地址。

 

 

三.交互时数据处理的方式（封装和分用）

封装：当应用程序发送数据的时候，数据在协议层次当中从顶向下通过每一层，每一层都会对数据增加一些首部或尾部信息，这样的信息称之为协议数据单元（Protocol Data Unit，缩写为PDU），在分层协议系统里，在指定的协议层上传送的数据单元，包含了该层的协议控制信息和用户信息。如下图所示：

· 物理层（一层）PDU指数据位（Bit）

· 数据链路层（二层）PDU指数据帧（Frame）

· 网络层（三层）PDU指数据包（Packet）

· 传输层（四层）PDU指数据段（Segment）

· 第五层以上为数据（data）

 

分用：当主机收到一个数据帧时，数据就从协议层底向上升，通过每一层时，检查并去掉对应层次的报文首部或尾部，与封装过程正好相反。

 

RFC

RFC（Request for Comment）文档是所有以太网协议的正式标准，并在其官网上面公布，由 IETF 标准协会制定。大量的 RFC 并不是正式的标准，出版的目的只是为了提供信息。RFC 的篇幅不一，从几页到几百页不等。每一种协议都用一个数字来标识，如 RFC 3720 是 iSCSI 协议的标准，数字越大说是 RFC 的内容越新或者是对应的协议（标准）出现的比较晚。

所有的 RFC 文档都可以从网络上找到，其官网为IETF。在网站上面可以通过分类以及搜索快速找到目标协议的 RFC 文档。目前在 IETF 网站上面的 RFC 文档有数千个，但是我们不需要全部掌握，在工作或学习中如果遇到可以找到对应的解释，理论与实际结合会有更好地效果，单纯阅读 RFC 的效果一般。