JAVA基礎知識|TCP/IP協議

雖然寫代碼也有必定的年頭了，可是對於一些基礎概念，仍是很模糊。這在後來的學習過程當中，帶來了很大的痛苦，因此痛定思痛，決心從新學習這些概念。並把本身的理解和查詢的資料作一些整合，便於之後查閱！

1、什麼是TCP/IP?

TCP/IP協議是一個協議集合，包括咱們常見的HTTP協議、IP協議、TCP協議、DNS協議等，都屬於TCP/IP協議。

要想知道TCP/IP是什麼，咱們首先要知道爲何要有這個協議？拿一個生活中簡單的例子來講，若是咱們想作一個櫃子，那咱們就要告訴木匠，櫃子要多高、多寬、多長，樣式是什麼樣的、材質是什麼樣的等等，這樣最後作出的櫃子才能和咱們想要的櫃子一致，那麼這些規則就能夠理解爲一種口頭協議。一樣的，兩臺電腦想要在全球億萬臺計算機中完成準確、無誤的通訊，大量的協議支持是必不可少的。

TCP/IP協議中有一個重要的概念是分層，每一個層級完成不一樣的功能。TCP/IP協議按照層次分爲如下四層：應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層。爲何要分層？分層的目的就是爲了層級之間的功能相對獨立，互不影響。

                    

 TCP/IP通訊數據流

                             

2、HTTP、TCP、IP、DNS協議

2.一、HTTP協議（HyperText Transfer Protocol），超文本傳輸協議

HTTP 是基於 TCP/IP 協議的應用層協議。它不涉及數據包（packet）傳輸，主要規定了客戶端和服務器之間的通訊格式，默認使用80端口。

請查看JAVA基礎知識|IP協議

2.二、IP協議（Internet protocol）

IP協議的做用在於把各類數據包準確無誤的傳遞給對方，其中兩個重要的條件是IP地址，和MAC地址。因爲IP地址是稀有資源，不可能每一個人都擁有一個IP地址，因此咱們一般的IP地址是路由器給咱們生成的IP地址，路由器裏面會記錄咱們的MAC地址。而MAC地址是全球惟一的，除去人爲因素外不可能重複。

IP實現兩個基本功能：尋址和分段

尋址功能就是在源地址與目標地址之間創建鏈接，這個過程須要使用ARP協議（Address Resolution Protocol）。舉一個現實生活中的例子，若是你想從北京的家裏到上海迪士尼樂園玩，那麼首先你須要走到地鐵站，而後坐車到高鐵站，再坐高鐵到上海火車站，而後再轉地鐵到上海迪士尼樂園。IP協議完成的工做就是在兩臺電腦之間找到一條這樣的路徑，從而完成數據的交互。

地址解析協議，即ARP（Address Resolution Protocol），是根據IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協議。IP 間的通訊依賴 MAC 地址。在網絡上，通訊的雙方在同一局域網（LAN）內的狀況是不多的，一般是通過多臺計算機和網絡設備中轉才能鏈接到對方。而在進行中轉時，會利用下一站中轉設備的 MAC 地址來搜索下一個中轉目標。這時，會採用 ARP 協議，並根據通訊方的 IP 地址就能夠反查出對應的 MAC 地址，從而進行精肯定位，完成尋址的功能。

分段功能是爲了適應不一樣網絡對包大小的要求，對數據進行從新組裝。

如下是圖示：

                            

2.三、TCP協議（Transmission Control Protocol），傳輸控制協議

若是說IP協議是找到對方的詳細地址。那麼TCP協議就是安全的把東西帶給對方。各有分工，互不衝突。

      按層次分，TCP屬於傳輸層，提供可靠的字節流服務。什麼叫字節流服務呢？這個名字聽起來讓人不知因此然，下面聽下我通俗的解釋。所謂的字節流，其實就相似於信息切割。好比你是一個賣自行車的，你要去送貨。安裝好的自行車，太過龐大，又不穩定，容易損傷。不如直接把自行車拆開來，每一個零件上都貼上收貨人的姓名。最後送到後按照把屬於同一我的的自行車再組裝起來，這個拆解、運輸、拼裝的過程其實就是TCP字節流的過程。

     咱們看下嚴謹的學術表達是怎樣的：

     所謂的字節流服務（Byte Stream Service）是指，爲了方便傳輸，將大塊數據分割成以報文段（segment）爲單位的數據包進行管理。而可靠的傳輸服務是指，可以把數據準確可靠地傳給對方。一言以蔽之，TCP 協議爲了更容易傳送大數據才把數據分割，並且 TCP 協議可以確認數據最終是否送達到對方。

     爲了確保信息可以確保準確無誤的到達，TCP採用了著名的三次握手策略（three-way handshaking）.下面我寫一段對話來模擬下這三次握手。

TCP在創建鏈接的時候須要三次握手，在關閉鏈接的時候，還須要四次握手。這在http請求的過程當中消耗了大量的時間，當你的程序須要考慮高併發，請求量過大的時候，須要考慮這部分的性能優化。

2.四、DNS協議（Domain names System）

和HTTP協議同樣是處於應用層的服務，提供域名到IP地址之間的解析服務。

互聯網之間是經過IP地址通訊的，可是IP地址並不符合認得記憶習慣，人喜歡記憶有意義的字詞。因此DNS服務就爲了解決這個問題而生了。其實很好理解，形如咱們電腦中host文件。

192.168.1.11       roverliang.com  

當咱們訪問roverliang.com 的時候，電腦便不會去外網服務器上查詢了，直接去訪問192.168.1.111。這是一個簡單的域名劫持，足以說明DNS的涵義了。

下面是咱們訪問一個網頁，各類協議在裏面起的做用。