《TCP/IP圖解》讀書筆記

看這本書的目的：

• 瞭解計算機之間是怎麼通訊的
• 熟悉TCP/IP協議

後面就這兩個目的進行展開，要達到這兩個目的，讀這本書，學到了哪些知識。

1、計算機之間是怎麼通訊的

先來了解下面幾個概念，中繼器，二層交換機，路由器，IP地址，Mac地址

1. IP地址和Mac地址

IP地址和Mac地址你們都很是熟悉了，到底在計算機的通訊中，起到什麼做用呢?
Mac地址是用來真正負責最終通訊的地址。
IP地址用來尋址的。

下面想一個場景: 小明從上海到北京，假設沒有火車直達。

• 第一步: 小明知道本身的出發地是上海，目的地是北京。那IP路由轉換表就至關於行程表，告訴小明，首先應該從上海到南京。拿到南京這個IP，小明來到了火車站，問售票員(arp)到南京怎麼走，售票員給了小明一張到南京的火車票(mac地址)，這樣小明順利的到達了南京。
• 第二步: 到達南京後，行程表告訴小明，下一站到北京去，小明又來到了火車站，問售票員(arp)，到北京怎麼走，售票員給小明一張到北京的火車票(mac地址)，這樣小明就順利的到達了北京。
  若是行程表(IP路由轉發器)，火車票(mac)，二者少了同樣，小明都到達不了北京。

問題:
爲何使用IP地址進行路由？
因爲IP地址具備層次性，就像一棵樹，尋址更快。而mac地址不具備這樣的特性。

2. 中繼器

在計算機誕生以前，中繼器就已經誕生了。在電報機年代，儘管一些電報線使用高達300伏的電壓能在300英里的範圍內工做，長距離導線電阻的緣由，導線仍是不能無限延伸。這個時候，中繼器誕生了。就是使用轉發(中繼)系統，也稱爲繼電器系統，大約每200英里就讓發報者經過中繼器增強信號，再發出去。

原理（以下圖）:
輸入電流激發電磁跌，電磁跌吸引一根有彈性的金屬條做爲開關，從而輸出電流。

3. 二層交換機（網橋）

首先附上大神們在知乎上的回答
https://www.zhihu.com/question/50104637/answer/119837346
首先網橋是二層網絡設備，是現代交換機的前身。必定程度上下降了衝突域的發生，另外提供簡單的存儲轉發功能，若是產生衝突直接拒絕，沒有現代交換機的緩存隊列。

-衝突域:你說話的時候，別人不能說話，別人說話的時候你不能說話，贊成時刻只能有一我的說話
-廣播域:你喊了一嗓子，全部人都能聽到。別人喊一嗓子，全部人也能聽到。 4. 網關 VS 路由器

4.網關

網關是一個概念，不具體指一類產品，只要鏈接兩個不一樣網絡的設備均可以叫作網關；而路由器須要將局域網的以太幀格式轉換爲串行通訊的HDLC幀格式，使不一樣協議類型的接口可以通訊，這是路由器的最先功能，如今還具備具備路由尋址和轉發功能，因此路由器能夠看作網關的一種實現，但不侷限於網關的基本功能。

默認網關:
一般說的默認網關是默認的數據出口，當數據的目的IP沒有響應的路由匹配規則，都走到默認網關，由默認網關進行路由轉發。

5.相關協議

6.計算機之間的通訊

2、TCP/IP協議

TCP/IP協議並非單純指TCP、IP協議，是指TCP/IP協議族，其中包括不少協議，好比tcp/udp、ip、arp、icmp等等

1.TCP協議

是面向鏈接的，可靠的、基於字節流傳輸層通訊協議。有超時重傳機制、阻塞控制機制等等保證通訊的質量。更詳細信息參考百科全書(https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BC%A0%E8%BE%93%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%8D%8F%E8%AE%AE)

三次握手鍊接:

數據傳輸:

四次回收斷開：

2.UDP

用戶報文協議，與TCP相對，也是傳輸層協議。但不是面向鏈接的，不可靠，傳輸的速度比TCP快。

3.MTU MSS 滑動窗口

更詳細參考車神的回答

3.1 MTU

MTU, 是 Maximum Transmission Unit 的縮寫，最大傳輸單元，即物理接口(數據鏈路層)提供給其上層（一般是IP層）最大一次傳輸的數據的大小。

3.2 MSS

MSS，是Maximum Segement Size，TCP提交給IP層最大分段的大小，不包含TCP Header和TCP Option，只包含了TCP Payload，MSS是TCP用來限制application層最大的發送字節數。

MTU和MSS是就是爲了不在傳輸過程ip層分包。MTU是由最小MTU路徑發現獲得，而後根據MTU算出MSS便可，通常是MTU是1500，去掉IP和TCP Header各20字節，通常是1460字節。

3.3 滑動窗口

因爲最傳統的TCP IP通訊，每次傳輸必須等ACK，不然發送端就一直阻塞在這裏，不往下發送，通訊的效率極低。滑動窗口設置一個傳輸範圍，批量的發送，不必等每次傳輸的ACK，極大的提升了傳輸效率。

3.4 端口

詳見 http://www.cnblogs.com/beginmind/p/6517913.html