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TCP-IP协议

一、概述

1. 分层

   网络协议通常分不同层次进行开发，每一层分别负责不同的通信功能。一个协议族，比如TCP/IP是一组不同层次上的多个协议组合。TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统。如1-1

1. 链路层，有时也称作数据链路层或网络接口层，通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机。

2. 网络层，有时也称作互联网层，处理分组在网络中的活动。

   • IP协议（ Internet Protocol）
   • ICMP协议（Internet Control Message Protocol）
   • IGMP协议（Internet Group ManagementProtocol）

3. 运输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。

   • TCP（Transmission Control Protocol）作为一种面向有连接的协议，只有在确认通信对端存在时才会发送数据，从而可以控制通信流量的浪费。TCP通过检验和、***、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现可靠性传输。

   • UDP（User Data Protocol）不提供复杂的控制机制，利用IP提供面向无连接的通信服务。并且它是将应用程序发来的数据在收到的那一刻，立刻按照原样发送到网络上的一种机制。

     • TCP与UDP区别总结：

       1、TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）;UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接
       2、TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保 证可靠交付
       3、TCP面向字节流，实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流;UDP是面向报文的
       UDP没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低（对实时应用很有用，如IP电话，实时视频会议等）
       4、每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信
       5、TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小，只有8个字节
       6、TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道，UDP则是不可靠信道

4. 应用层负责处理特定的应用程序细节。

   • Telnet 远程登录
   • FTP 文件传输协议
   • SMTP 简单邮件传送协议
   • SNMP 简单网络管理协议

5. TCP/IP 分层

   在T C P / I P协议族中，有很多种协议。图1 - 2

   

   ​ 图1-2 TCP/IP协议族中不同层次的协议

   • T C P使用不可靠的I P服务，但它却提供一种可靠的运输层服务。
   • U D P为应用程序发送和接收数据报。
   • I P是网络层上的主要协议，同时被T C P和U D P使用。
   • I C M P是I P协议的附属协议。
   • I G M P是I n t e r n e t组管理协议。它用来把一个U D P数据报多播到多个主机。
   • A R P（地址解析协议）和R A R P（逆地址解析协议）是某些网络接口（如以太网和令牌环网）使用的特殊协议，用来转换I P层和网络接口层使用的地址。

6. 互联网地址

   互联网上的每个接口必须有一个唯一的I n t e r n e t地址（也称作I P地址）。如1-3

                                                              图1-3 五类互联网地址

这些3 2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。这种表示方法称作“点十
进制表示法（ Dotted decimal notation）

​ 图1-4 各类IP地址的范围