TCP/IP

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丁起男 11月 11,2020
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TCP/IP

通常使用的网络是在TCP/IP协议族的基础上运作的。

而HTTP属于它内部的一个子集。

TCP/IP协议族

计算机与网络设备要相互通信,双方就必须基于相同的方法。比如,如何探测到通信目标、由哪一边发起通信、使用哪种语言进行通信、怎样结束等规则都需要事先确定。

不同的硬件、操作系统之间的通信,所有的这一切都需要一种规则。而我们就把这种规则称为协议(protocol)。

TCP/IP是互联网各类协议族的总称

协议中存在各式各样的内容。从电缆的规格到IP地址的选定方法、寻找异地用户的方法、双方建立通信的顺序,以及web页面显示所需要的处理的步骤,等等。

像这样把与互联网相关联的协议集合起来总称为TCP/IP。

也有说法认为,TCP/IP是指TCP和IP这两种协议。

还有一种说法认为,TCP/IP是在IP协议的通信过程中,使用到的协议族的统称

TCP/IP的分层管理

把TCP/IP层次化的好处:如果互联网只由一个协议统筹,某个地方需要改变设计时,就必须把所有部分整体替换掉。而分层之后只需要把变动的层替换掉即可。把各层之间的接口部分规划好之后,每个层次内部的设计就能够自由改动了。

层次化之后,设计也变得相对简单了。处于应用层上的应用可以只考虑分派给自己的任务,而不需要弄清对方在地球上哪个地方、对方的传输线路是怎样的、是否能够确保传输送达等问题。

应用层

应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。

TCP/IP协议族内预存了各类通用的的应用服务。比如,FTP(文件传输协议)和DNS(域名系统)服务就是其中两类。

HTTP协议也处于该层。

传输层

传输层对上层应用层,提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。

在传输层有两个性质不同的协议:TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)

网络层

网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数据单位。该层规定了通过怎样的路径到达对方计算机,并把数据包传送给对方。

与对方计算机之间通过多台计算机或网络设备进行传输时,网络层所起的作用就是在众多的选项内选择一条传输路径。

链路层

用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、网卡、及光纤等物理可见部分(还包括连接器等一切传输媒介)。硬件上的范畴均在链路层的作用范围之内。

TCP/IP通信传输流

利用TCP/IP协议族进行网络通信时,会通过分层顺序与对方进行通信。发送端从应用层往链路层走,接收端则从链路层往应用层走。

以HTTP举例:

  1. 首先作为发送端的客户端在应用层发出一个想看某个web页面的HTTP请求
  2. 接着,为了传输方便,在传输层(TCP协议)把从应用层收到的数据(HTTP请求报文)进行分割,并在各个报文上打上标记序号及端口号后转发给网络层。
  3. 在网络层(IP协议),增加作为通信目的地的MAC地址后转发给链路层。
  4. 接收端的服务器在链路层接收到数据,按顺序往上层发送,一直到应用层。

发送端在曾与层之间传输数据时,每经过一层时必定会被打上一个该层所属的首部信息。反之,接收端在层与层传输数据时,每经过一层时会把对应的首部消去。

这种把数据信息包装起来的做法称为封装。