淺談通訊網絡（三）——TCP/IP協議

簡介

Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡寫，中譯名爲傳輸控制協議/因特網互聯協議，又名網絡通信協議，是Internet最基本的協議、Internet國際互聯網絡的基礎，由網絡層的IP協議和傳輸層的TCP協議組成。 TCP/IP協議由四層組成，分別爲：網絡訪問層、互聯網層、傳輸層、應用層。那如何理解這四層，他們的做用又是什麼呢？

所謂四層結構，是將網絡中傳輸的數據包邏輯性的分爲四個層次，從前到後的結構以下所示：

重點：設備（包括你的手機、電腦等）讀取數據包的順序是從以上左往右讀取的

讓咱們經過wireshark工具看下具體的數據包是長什麼樣子的，以下圖我打開了網頁www.baidu.com。能夠分別看到不一樣層的數據包展現，而且我展開了應用層的數據內容，能夠看到訪問的域名爲www.baidu.com

詳解

（1）網絡訪問層

根據前文《小dai淺談通訊網絡（一）——引子》中描述，小明和小剛的對話得知，須要以下兩點:

a.彼此的稱呼 b.雙方交談的方式，包括採用中文等

那麼這所有在通訊網絡中，分別爲MAC地址和網絡協議族（好比以太網的CSMA/CD等）

小明和小剛交談，就至關於MAC1（電腦）和MAC2（交換機）通訊。

網絡協議族再也不累述。

網絡訪問層又叫數據鏈路層，該層工做於局域網，通常局域網有以太網、令牌網、點對點連接、FDDI等網絡類型。

（2）傳輸層/應用層

小明和小剛的交談過程，視爲一種應用，雖然是一種面談。這有點像咱們使用微信進行溝通交流同樣。一樣你在電腦或者手機上，點擊的任何APP（應用軟件）就屬於應用層。

根據前面描述，傳輸層是保障服務質量的，也就是保障小剛和小明的談話內容可以更有效。因此所以我也把他們放在一塊兒描述。

a.首先看下個人電腦上運行的應用層程序微信是什麼樣子的。當我雙擊點開並登錄微信後，能夠在任務管理器裏面看到該程序的進程。他們在操做系統後臺運行的時候，就是進程。

b.咱們經過微信能夠和多我的進行通訊，好比你和小紅是一次通訊、你和小利又是一次通訊，那電腦是如何標記着兩次不一樣的通訊過程。那就是經過傳輸層的端口號來標記的。

如下截圖紅框所示表明了微信的兩次通訊過程：

一次：從本地地址172.18.10.9的端口號63223——>到遠端的113.96.209.106的端口號443

另一次：從本地地址172.18.10.9的端口號64723——>到遠端的182.254.34.159的端口號80

也就經過以上的IP+端口號對標記一次通訊過程。

c.傳輸層有兩種協議，分別是TCP和UDP。至於TCP層如何保證通訊質量的內容了，再聽後文分解。

（3）互聯網層

上面提到標記一次通訊過程，使用的是IP+端口號。那爲啥不直接使用MAC+端口號。而且一般咱們聽到更多的是數據流量在網絡中經過路由轉發（路由轉發即經過IP地址轉發），而不是經過MAC地址轉發。具體MAC地址轉發和IP地址轉發的細節和區別，再聽後文分解。在前面咱們已經說到，MAC地址標記的是通訊設備，而IP地址的用處則是用於尋址，基於域的尋址。這就至關於咱們網購後的快遞，MAC地址表明你的名字，而IP地址表明的是你的收穫地址。收穫地址是怎麼寫的？好比 四川省瀘州市成華區A路B小區。當尋址地址，被標記爲樹形結構，中央集權制的體系，找到目標的路徑將變爲惟一。一樣也增長了尋址的速度。好比對於IP地址192.168.1.3，至關因而這樣的類比192（省）.168（市）.1（路）.3（小區）。基於前面提到的數據包的處理機制爲從左往右讀取，當位於192（省）.168(市)的路由設備，就能夠將該數據包轉發到1（路）。基於域的，樹形結構的結構，被使用與除了RIP以外，基本全部的IP路由協議，好比OSPF/ISIS/BGP/PIM等。固然更不用說DNS、linux操做系統的ext文件系統等。

 

其餘：

   1.數據鏈路層，因爲有各類類型，基於IP層的工做模式，能夠屏蔽掉數據鏈層的差別性，進行透明傳輸，不會因爲局域網的不一樣，形成沒法兼容，影響彼此的通訊；

   2.數據層通訊的數據包，以太網中叫幀（frame）；

      IP層叫IP報文（IP datagram）;

      TCP層叫TCP段（TCP segment）

   3.網絡層之間，叫點對點服務；

       傳輸層之間，叫端到端服務。