理解TCP/IP协议模型的小例子

   TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中译名为传输控制协议/因特网互联协议。想要理解互联网，就必须理解这个模型。以前学网络技术时就没搞明白，它也不太好懂。

    看到阮一峰的博客上给出了个小例子，简单的解释了这个模型。 什么是TCP/IP模型？TCP/IP模型是一系列网络协议的总称，这些协议的目的，就是使计算机之间可以进行信息交换。TCP/IP由四个层次组成：连接层（Link Layer）、网络层（Internet Layer）、传输层（Transport Layer）、应用层（Application Layer）。

可以这样理解它们的作用：

1）连接层负责建立电路连接，是整个网络的物理基础，典型的协议包括以太网、wi-fi、ADSL等等；

2）网络层负责分配地址和传送二进制数据，主要协议是IP协议；

3）传输层负责传送文本数据，主要协议是TCP协议；

4）应用层负责传送各种最终形态的数据，是直接与用户打交道的层，典型协议是HTTP、FTP等。

 

                                          沿着不同的层应用数据的封装递减

应用数据沿着不同的层的封装递减，这些数据格式有：

1.数据帧：帧头+IP数据包+帧尾 （帧头包括源和目标主机MAC地址及类型，帧尾是校验字）

2.IP数据包：IP头部+TCP数据信息（IP头包括源和目标主机IP地址、类型、生存期等）

3.TCP数据信息：TCP头部+实际数据 (TCP头包括源和目标主机端口号、顺序号、确认号、校验字等）

 在70年代设计互联网的原始目的，就是为了传输文本。所有协议最初都是为了这个目标而设计的，互联网架构的核心就是文本对话。

实例：用Telnet建立HTTP对话

为了观察文本在互联网上是如何传输的，做一个小实验。

第一步：点击“运行”命令，输入“telnet google.com 80”。

telnet命令本身就是一个应用层协议，它的作用是在两台主机间，建立一个TCP连接，也就是打开两台主机间文本传输的一个通道。“telnet google.com 80”表示建立本机与google.com在80端口的一个文本传输通道。所谓“端口”其实是TCP协议的一个参数，用来帮助TCP协议判断对方主机传来的文本，到底使用的是哪一种应用层协议。80端口是HTTP协议的端口，就是我们平时浏览网页的端口。

 第二步：打开本地显示。

请按以下步骤操作：在Telnet窗口中按下“Ctrl+]”；然后，输入“set localecho”命令，再连续按下两次回车键。

 

 这时候可以同google.com主机进行对话了。

第三步：试着同Google随便说句“Hello World！”看看有什么反应。

 

 结果，Google的回答是这样的：

 

 “400 Bad Request”说明Google看不懂你的发言。这是毫不奇怪的，因为这时你是在TCP文本通道中，进行HTTP对话。所以，你的发言必须遵守HTTP协议，这样Google才能看懂。

 

第四步：输入“GET / HTTP/1.1”，表示向google索要首页根文件，使用的协议是HTTP的1.1版本。

Google的回应如下：

 "200 OK"表示要求数据成功。在头部信息的下面，就是google在浏览器中显示的首页文件的源代码。

上面这个例子用的是HTTP协议，如果要使用其他协议与主机进行对话，你只要改变端口就行了。端口号在这里，比如，“telnet ftp.website.com 21”，表示用ftp协议进行对话。

所有这些对话的底层协议，都是TCP协议，因为这是负责文本传输的协议；而TCP协议又必须依靠IP协议，进行二进制数据的传输；而二进制数据的传输，离不开最底层负责网络连接的物理协议。

 通过这样四层的网络架构，就实现了整个互联网的通信。