TCP/IP通信网络基础

TCP/IP是互联网相关的各类协议族的总称。

TCP/IP的分层管理

　　分层的优点：如果只有一个协议在互联网上统筹，某个地方修改就要把所有的部分整体换掉，采用分层则只需要改变相应的层。把各个接口部分规划好，每个层次的内部设计就可以自由改动了

 

按层次分为四层：应用层、传输层、网络层和数据链路层。

　　应用层：决定了向用户提供应用服务时的通信活动，比如：FTP（File Tranesfer Protocol 文件传输协议）和DNS（Domain Name System 域名系统）服务就是其中两类，

　　　　HTTP协议也在该层。

　　传输层：对上层的应用层，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（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）

　　网络层：处理在网络层上流动的数据包。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。与对方计算机通过多台计算机或者网络设备进行传输时，网络层所起的作用就是在众多选项中选择一条传输的路线。

　　链路层（也称数据链路层）：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、NIC（Network Interface Card,网络适配器，即网卡），及光纤等物理可见部分

 

TCP/IP通信传输流

　　以HTTP为例，发送端的客户端在应用层（HTTP协议）发送一个想看的WEB页面的HTTP请求。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转发给网络层。在网络层（IP协议），增加作为通信目的地的MAC地址转发给链路层。这样，发往网络的通信请求就准备齐全了。接收端的链路层收到数据，按序望上层发送，直到应用层，才算真正接收由客户端发送来的HTTP请求。

　　发送端在层与层之间传输数据时候，每经过一层必定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的时候，每经过一层都会去掉对应的首部消去。这种把数据信息包装起来的做法成为封装

 

 

IP（Internet Protocol）协议

　　几乎所有的用到网络的系统都会用到IP协议，IP协议的作用就是把各种数据包传给对方。而保证确实传到对方那里，则需要满足给各类条件，其中两个重要条件就是IP地址和MAC（Media Access Control Address）地址

　　IP地址指明了分配到的地址。

　　MAC地址指的是网卡所属的固定地址。

 

TCP协议：

位于传输层，提供可靠的字节流服务

　　　　字节流：为了方便传输，将大块数据分割为以报文段为单位的数据包进行管理。

TCP协议采用三次握手策略。确保数据的准确传输。

　　（1）发送端首先发送一个带有SYN标志的数据包给对方；

　　（2）接收端收到之后，回传一个带有SYN/ACK标志的数据包以示传达确认信息

　　（3）最后发送端再回传一个带ACK标志的数据包，代表握手结束。

握手的过程中使用了TCP的标志（flag）--SYN（synsynchronize）和ACK（ackacknowledgement），过程中的某个阶段中断，TCP协议将采取相同顺序重新发送相同的数据包。

 

TCP采用四次挥手关闭连接，由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。

　　（1）客户端A发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器B的数据传送

　　（2）服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。

　　（3）服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A。

　　（4）客户端A发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1

 

 

 

DNS服务：提供域名和IP地址之间的解析服务

　　计算机可以被赋予IP地址，也可以被赋予主机名和域名。用户通过主机名或者域名来访问对方的计算机，而不是通过IP地址，因为与IP地址的一堆纯数字相比较，使用字母和数字的形式指定计算机更符合人类记忆习惯，但是要让计算机去理解就比较困难了，因为计算机更擅长处理长串数字，为了解决这个问题，DNS服务出现，DNS协议提供通过域名来查找IP地址，或逆向从IP地址反查域名的服务

 

URI和URL

URI（Uniform Resource Identifier ）：由某个协议方案表示的资源的定位标识符，称作统一资源标识符

URL（Uniform Resource Location）统一资源定位符，它是一种具体的URI，即URL可以用来标识一个资源，而且还指明了如何locate这个资源。

URN（uniform resource name），统一资源命名，是通过名字来标识资源。

URI是以一种抽象的，高层次概念定义统一资源标识，而URL和URN则是具体的资源标识的方式。URL和URN都是一种URI。笼统地说，每个 URL 都是 URI，但不一定每个 URI 都是 URL。这是因为 URI 还包括一个子类，即统一资源名称 (URN)，它命名资源但不指定如何定位资源