TCP/IP四层协议

TCP/IP协议族按层次分别分为以下4层：应用层、传输层、网络层和数据链路层。
把TCP/IP层次化是有好处的。比如，如果互联网只由一个协议统筹，某个地方需要改变设计时，就必须把所有部分整体替换掉。而分层之后只需把变动的层替换掉即可。把各层之间的接口部分规划好之后，每个层次内部的设计就能够自由的改动了。
TCP/IP协议族各层的作用如下：
1、应用层
应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。该层协议有FTP（文件传输协议）、DNS（域名系统）、HTTP（超文本传输协议）。
2、传输层
传输层对上层应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。该层有TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。
3、网络层
网络层用来处理网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数据单元。该层规定了通过怎样的路径（所谓的传输路线）到达对方计算机，并把数据包传送给对方。
与对方计算机之间通过多台计算机或网络设备进行传输时，网络层所起的作用就是在众多的选项内选择一条传输路线。
4、链路层（又名数据链路层，网络接口层）
用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、NIC（网络设备器，即网卡），及光钎等物理可见部分。硬件上的范畴均在链路层的作用范围之内。
应用TCP/IP协议族进行网络通信时，会通过分层顺序与对方进行通信。发送端从应用层往下走，接收端则往应用层往上走。
我们用HTTP为例来说明，首先作为发送端的客户端在应用层发出一个想看某个Web页面的请求。
接着，为了传输方便，在传输层（TCP协议）把从应用层处收到的数据（HTTP请求报文）进行分割，并在各个报文上打上标记序号及端口号转发给网络层。
在网络层（IP协议），增加作为通信目的地的MAC地址后转发给链路层。这样一来，发往网络的通信请求就准备齐全了。
接收端的服务器在链路层接收数据，按序往上层发送，一直到应用层。当传输到应用层，才能算真正接收到由客户端发送过来的HTTP请求。
发送端在层与层之间传输数据时，每经过一层时必定会被打上一个该层所属的首部信息。反之，接收端在层与层传输数据时，每经过一层时会把对应的首部消去。
这种把数据信息包装起来的做法称为封装。

与HTTP关系密切的协议:IP、TCP和DNS
IP协议的作用是把各种数据包传送给对方。而要保证确实传送到对方那里，则需要满足各类条件。其中两个重要的条件是IP地址和MAC地址。
IP地址指明了节点被分配到的地址，MAC地址是指网卡所属的固定地址。IP地址可以和MAC地址进行配对。IP地址可变换，但MAC地址基本上不会更改。

使用ARP协议凭借MAC地址进行通信
IP间的通信依赖MAC地址。在网络上，通信的双方在同一局域网内的情况很少的，通常是经过多台计算机和网络设备中转才能连接到对方。而在进行中转时，会利用下一站中转设备的MAC地址来搜索下一个中转目标。这时，会采用ARP协议。ARP是一种用以解析地址的协议，根据通信方的IP地址就可以反查出对应的MAC地址。
在到达通信目标前的中转过程中，那些计算机和路由器等网络设备只能获悉很粗略的传输路线。这种机制称为路由选择。无论哪台计算机、哪台网络设备，它们都无法全面掌握互联网中的细节。

确保可靠性的TCP协议
TCP位于传输层，提供可靠的字节流服务。
所谓的字节流服务是指，为了方便传输，将大块数据分割成以报文段为单位的数据包进行管理。而可靠的传输服务是指，能够把数据准确可靠地传给对方。一言以蔽之，TCP协议为了更容易传送大数据才把数据分割，而且TCP协议能够确认数据最终是否送达到对方。
确保数据能够到达目标
为了准确无误地将数据送达目标处，TCP协议采用了三次握手策略。用TCP协议把数据包送出去后，TCP不会对传送后的情况置之不理，它一定会向对方确认是否成功送达。
发送端首先发送一个带SYN标志的数据包给对方。接收端收到后，回传一个带有SYN/ACK标志的数据包以示传达确认信息。最后，发送端再回传一个带ACK标志的数据包，代表“握手”结束。
若在握手过程中某个阶段莫名中断，TCP协议会再次以相同的顺序发送同样的数据包。
除了上述三次握手，TCP协议还有其他各种手段来保证通信的可靠性。
负责域名解析的DNS服务
DNS服务是和HTTP协议一样位于应用层的协议。它提供域名到IP地址之间的解析服务。
用户通常使用主机名或域名来访问对方的计算机，而不是直接通过IP地址访问。因为与IP地址的一组纯数字相比，用字母配合数字的表示形式来指定计算机名更符合人类的记忆习惯。
但是让计算机去理解名称，相对而言就变得困难了。因为计算机更擅长处理一长串数字。
为了解决上述的问题，DNS服务应运而生。DNS协议提供通过域名查找IP地址，或逆向从IP地址反查询域名的服务。
http://user:[e-mail]:80/dir/index.htm?uid=1#ch1
协议方案名 登录信息 服务器地址 服务器端口号 带层次的文件路径 查询字符串 片段标识符