網絡協議基礎：「工做中模模糊糊的概念，此次終於理順了！」

如何毀掉一個嬰兒?
斷了他的奶。
如何毀掉一個年輕人？
斷了他的網。
「網絡之於年輕人，正如同奶水之於嬰兒」

什麼是網？什麼是域名？什麼是IP、Mac地址，端口號？什麼是UDP？什麼是TCP？今天這篇教程，將帶你們學習TCP/IP的知識，「工做中模模糊糊的概念，此次終於理順了！」

TCP/IP背景介紹

上世紀 70 年代，隨着計算機技術的發展，計算機使用者意識到：要想發揮計算機更大的做用，就要將世界各地的計算機鏈接起來。可是簡單的鏈接是遠遠不夠的，由於計算機之間沒法溝通。所以設計一種通用的「語言」來交流是必不可少的，這時 TCP/IP 協議就應運而生了。

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是傳輸控制協議和網絡協議的簡稱，它定義了電子設備如何連入因特網，以及數據如何在它們之間傳輸的標準。

TCP/IP 不是一個協議，而是一個協議族的統稱，裏面包括了 IP 協議、ICMP 協議、TCP 協議、以及 http、ftp、pop3 協議等。網絡中的計算機都採用這套協議族進行互聯。

網絡協議棧架構

提到網絡協議棧結構，最著名的當屬 OSI 七層模型，可是 TCP/IP 協議族的結構則稍有不一樣，它們之間的層次結構有如圖對應關係：

可見 TCP/IP 被分爲 4 層，每層承擔的任務不同，各層的協議的工做方式也不同，每層封裝上層數據的方式也不同：

• (1)應用層：應用程序經過這一層訪問網絡，常見 FTP、HTTP、DNS 和 TELNET 協議；

• (2)傳輸層：TCP 協議和 UDP 協議；

• (3)網絡層：IP 協議，ARP、RARP 協議，ICMP 協議等；

• (4)網絡接口層：是 TCP/IP 協議的基層，負責數據幀的發送和接收。

本教程，就是從底向上分層次對 TCP/IP 的各協議作介紹。

IP 地址

網絡上每個節點都必須有一個獨立的 IP 地址，一般使用的 IP 地址是一個 32bit 的數字，被 . 分紅 4 組，例如，255.255.255.255 就是一個 IP 地址。有了 IP 地址，用戶的計算機就能夠發現並鏈接互聯網中的另一臺計算機。

域名

用 12 位數字組成的 IP 地址很難記憶，在實際應用時，用戶通常不須要記住 IP 地址，互聯網給每一個 IP 地址起了一個別名，習慣上稱做域名。

域名與計算機的 IP 地址相對應，並把這種對應關係存儲在域名服務系統 DNS(Domain Name System) 中，這樣用戶只需記住域名就能夠與指定的計算機進行通訊了。

MAC 地址

MAC（Media Access Control）地址，或稱爲物理地址、硬件地址，用來定義互聯網中設備的位置。

在 TCP/IP 層次模型中，網絡層管理 IP 地址，鏈路層則負責 MAC 地址。所以每一個網絡位置會有一個專屬於它的 IP 地址，而每一個主機會有一個專屬於它 MAC 地址。

端口號

IP 地址是用來發現和查找網絡中的地址，可是不一樣程序如何互相通訊呢？這就須要端口號來識別了。若是把 IP 地址比做一間房子 ，端口就是出入這間房子的門。真正的房子只有幾個門，可是端口採用 16 比特的端口號標識，一個 IP 地址的端口能夠有 65536（即：2^16）個之多！

經常使用協議對應端口號：

• SSH 22

• FTP 20 和 21

• Telnet 23

• SMTP 25

• TFTP 69

• HTTP 80

• SNMP 161

• Ping 使用ICMP，無具體端口號

封裝和分用

封裝：當應用程序發送數據的時候，數據在協議層次當中自頂向下經過每一層，每一層都會對數據增長一些首部或尾部信息，這樣的信息稱之爲協議數據單元（Protocol Data Unit，縮寫爲PDU），在分層協議系統裏，在指定的協議層上傳送的數據單元，包含了該層的協議控制信息和用戶信息。以下圖所示：

• 物理層（一層）PDU指數據位（Bit）

• 數據鏈路層（二層）PDU指數據幀（Frame）

• 網絡層（三層）PDU指數據包（Packet）

• 傳輸層（四層）PDU指數據段（Segment）

• 第五層以上爲數據（data）

RFC

RFC（Request for Comment）文檔是全部以太網協議的正式標準，並在其官網上面公佈，由 IETF 標準協會制定。大量的 RFC 並非正式的標準，出版的目的只是爲了提供信息。RFC 的篇幅不一，從幾頁到幾百頁不等。每一種協議都用一個數字來標識，如 RFC 3720 是 iSCSI 協議的標準，數字越大意味着 RFC 的內容越新或者是對應的協議（標準）出現的比較晚。

其餘知識點

• 鏈路層介紹

• IP網際協議

• 網絡層其它協議

• 傳輸層：UDP協議

• 傳輸層：TCP協議

• 應用層協議

完整的教程學習（徹底免費），請打開這裏：
https://www.shiyanlou.com/courses/98

相關教程推薦：
GO語言模擬實現TCP/IP協議
https://www.shiyanlou.com/courses/1300

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