《TCP/IP详解，卷1：协议》读书笔记之概述总结

最近看了《TCP/IP详解，卷1：协议》这本书，现在对TCP/IP协议族进行概述总结如下：
首先要明白的是TCP/IP协议并不是指两个不同的协议，而是指一个协议族，通常TCP/IP协议被认为是一个 四层协议系统，是分不同层次的，每一层次负责不同的功能。TCP/IP协议族的四个层次如下图所示：
应用层 Telnet、FTP、e—mail等
运输层 TCP、UDP
网络层 IP、ICMP、IGMP
链路层 设备驱动程序及接口卡
每一层的功能：
1. 链路层：通常包括操作系统中的设备驱动程和计算机中对应的网络接口卡，它们一起处理与电缆的物理接口细节。
2. 网络层：通常处理分组在网络中的活动，例如分组的选择等。网络层协议包括IP协议，ICMP协议以及IGMP协议。
3. 运输层：这一层主要为两台主机上的应用程序提供端到端服务，主要有两个不同的传输协议：TCP和UDP，其中TCP为两台主机提供高可靠的数据通信，主要采用超时重传、发送和接收端到端的确认分组等机制确保可靠的数据通信，而UDP提供一种非常简单的服务，他只是把分组从一台主机发送到另一台主机，但并不保证该分组能达到另一端。
4. 运用层：负责处理特定的运用程序细节，不同的TCP/IP几乎都提供一下几种通用的应用程序：Telnet,FTP,SMTP,SNMP等。
TCP/IP协议族中不同的层次的协议如下图所示：





假设在一个局域网如以太网中两台主机进行FTP协议通信，该过程所涉及的就所有协议如下图所示：




以上的图只是两台主机在一个网络上进行通信的过程，而在一个互联网上两台主机又是如何通信的呢？我们都知道一个互联网是由多个网络通过路由器连在一起的，所以两台主机之间是通过路由器进行通信的。这时应用层和运输层使用端到端协议，而网络层提供的是逐跳协议。连接网络的另一个途径就是使用网桥，网桥是链路层上对网络进行互连，而路由器则是在网络层上对网络进行互连。
提到互联网，必须要了解互联网的地址。互联网上的每个接口必须有一个唯一的IP地址，IP地址长32bit，IP地址具有一定的结构，这些32位的地址通常写成四个十进制的数，其中每个整数对应一个字节，区分各类不同地址的方法就是看它的第一个十进制数，需要注意的是多接口主机具有多个IP地址，其中每个接口对应一个IP地址。
当应用程序用TCP传送数据时，数据被送入协议栈中，然后逐个通过每一层知道被一串比特流送入网络，其中每一层对收到的数据都要增加一些首部信息，TCP传给IP的数据单元称作TCP报文段，IP传给网络接口层的数据单元称作IP数据报，通过 局域网 传输的比特流称作帧。