TCP/IP协议初步认识

TCP/IP协议簇有5层组成：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层（也可以分成物理层、网络层、传输层和应用层四层）。

在物理层和数据链路层，TCP/IP并没有定义任何特定的协议，它支持所有标准的和专用的协议，其接入网络可以是LAN、MAN、WAN。

网络层协议：IPv4协议

IP协议由四个支撑协议组成：

1 ARP地址解析协议：用来把IP地址与其物理地址联系起来；

2 PARP逆地址解析协议：允许主机在仅知道其物理地址时用来发现其IP地址，当计算机第一次接入网络或当无盘计算机启动时，就要进行PARP；

3 ICMP网际控制报文协议：主机和路由器使用的一种机制，用来把数据包出现的问题以发送通知的方式反馈给发送器；

4 IGMP网际组管理协议：用来把一份报文同时传送给一组接受者。

传输层协议：TCP、UDP、SCTP

UDP：用户数据报协议，在从上层来的数据上只添加端口地址、“检验和”差错控制以及长度信息，无连接传输，不保证可靠性，不重传；

TCP：传输控制协议，可靠的流式传输协议，面向连接，对数据包进行排序，并提供重传机制；

SCTP：流传输控制协议，对新的应用（如IP电话）提供支持，结合了UDP和TCP的优点。

TCP/IP的三个等级的地址：

物理地址：链路地址，也是节点地址，由所在的广域网或者局域网定义，包含在数据链路层的帧中，是最低一层的地址，物理地址可以是单播、多播或广播地址，其长度和格式可以改变，取决于具体的网络，而绝大多数局域网使用48位（12个十六进制数字组成）的物理地址，例如07:01:02:01:2C：4B；

逻辑地址：IP地址，因为不同的网络可以使用不同格式的物理地址，所以通信时仅仅使用物理地址是不合适的，逻辑地址是一种通用的编址系统，用来唯一地标识每一个主机，IPv4是32为地址，写成4个十进制形式（eg:132.24.75.9），IPv6是128位地址，写成8组，每组为四个十六进制数的形式(2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:0000)，可以是单播、多播或广播地址；

端口地址：标识具体进程的地址，因为因特网通信的最终目的是进程间的通信，在传输层处理，端口地址是16位地址，用一个十进制数字表示。

MAC地址和物理地址的区别：

MAC地址不是物理地址，首先MAC地址是逻辑地址，是工作在数据链路层的，而物理地址一般是指芯片地址，即做网卡芯片的厂商在出厂之前已经往芯片中写入了12个16进制的数值。而MAC地址和物理地址一般是同样的数值，这是因为在我们的普通电脑开启的时候，网卡初始化的时候会将物理地址读出，作为机器的MAC地址，MAC地址是可以修改的，而物理地址一般是不能修改的。

       MAC地址在大型的以太网交换机中是使用的人工配置，而不是直接读取，因此可以配置一段连续的MAC地址值，而我们普通的局域网中的机器的MAC地址完全没有任何规律，核心网的交换机之所以要人工配置，主要是为了安全性和可管理性来考虑的，还有另一个原因，核心网的交换机相对来说要少，而且工作人员的素质相对较高，能实现人工配置

IP的几个版本：

IPv4:32位地址，网络地址空间不够；

IPv5：基于OSI模型提出的，由于层次的改变很大和预期费用很高，始终没有超出建议阶段；

IPv6：IETF设计，128位地址，唯一改变的就是网络层的几个协议，ICMPv4变成ICMPv6，IGMP和ARP合并成为ICMPv6，同时删除了RARP，支持网络层的鉴别、数据完整性和保密性，可处理实时数据的传输，以及可以携带从其他协议来的数据，还可以处理拥塞和发现路由，被称为IPng（下一代IP）。