TCP-IP详解卷一（一）概述

2020年9月17日16:49:32

• 概述

1. 分层，通常网络分层有两种分层方式，分别是七层结构和四层结构，这里说的分层是四层结构：

1.应用层（FTP和e-mail等）

2.运输层（TCP和UDP）

3.网络层（IP、ICMP和IGMP）

4.链路层（设备驱动程序及接口卡）

其中每一层所负责的功能不同：

1. 链路层：也称数据链路层或网络接口层，用来处理与电缆或其他传输媒介的物理接口细节。
2. 网络层：也称互联网层，处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。
3. 运输层：主要为两台计算机提供端到端的通信。
4. 应用层：负责处理特定的应用程序细节。

2、交互

下图是一个通过路由器连接的两个网络，

其中应用层和运输层采用的是端到端协议。网络层却是逐跳的，两个端系统都需要用到。

其中IP层提供不可靠的服务，所有的可靠性都需要上层的TCP提供，也就是说IP只能尽可能的把数据发送给对方，却不管对方是否接收到。

TCP采用了超时重传、发送和接收端到端的确认分组等功能，保证其可靠性。

一个路由器具有两个或多个网络接口层，因为他需要连接多个网络。

3、TCP/IP协议簇

我们常说的TCP/IP协议簇其实分属不同的网络层，而且其中除了这俩种协议还提供了其他协议。

TCP和UDP是两种最常用的两种运输层协议，他们两个都使用IP层作为网络层。

ICMP是IP协议的附属协议，IP层用它来与其他主机或者路由器交换错误报文和其他重要信息（PING程序就是直接使用的ICMP协议）。

IGMP 是 Internet 组管理协议，用来把一个UDP数据报多播到多个主机。

ARP（地址解析协议）和RARP（逆地址解析协议）是某些网络接口使用的特殊协议，用来转换IP层和网络接口层使用的地址。

4、互联网地址

互联网中每个接口都必须有一个唯一的IP地址，IP地址长32bit，共分为A、B、C、D、E五种网络。

对应着：

A：0.0.0.0 到127.255.255.255

B：128.0.0.0 到 191.255.255.255

C：192.0.0.0 到 223.255.255.255

D：224.0.0.0 到 239.255.255.255

E：240.0.0.0 到 247.255.255.255

5、封装

当应用程序用TCP/UDP传输时，数据被送入协议栈，每经过一层就会加上一些首部信息。

6、分用

分用是与封装相对应的，在封装中加上的首部信息，在数据从底部上升到应用时逐步被用来确认上一层应该给谁并去掉。

1. 客户-服务器模型

             大部分网络应用程序在编写时都假设一遍是客户端一遍是服务端，可分为：重复型和并发型。

1. 重复型

          I1. 等待一个客户请求的到来。

          I2. 处理客户请求。

          I3. 发送响应给发送请求的客户。

          I4. 返回I 1步。

     2. 并发型

         C1. 等待一个客户请求的到来。

         C2. 启动一个新的服务器来处理这个客户的请求。在这期间可能生成一个新的进程、任务或线程，并依赖底层操作系统的支持。这个步骤如何进行取决于操作系统。生成的新服务器对客户的全部请求进行处理。处理结束后，终止这个新服务器。

         C3. 返回C 1步。

      7. 端口号

         每一个端口号对应着一个应用程序，服务器的端口号是固定的，客户端端口号随机分配。