TCP/IP 协议

简述

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议）是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。
TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇， 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。

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TCP/IP网络模型 —> 【应用层 ---- 传输层 ---- 网络层 ---- 数据链路层 ---- 物理层】

1. 应用层： 我们能直接接触到的一层，电脑或手机使用的应用软件都是在应用层实现。应用层只专注于为用户提供应用功能，不用去关心数据是如何传输的。

2. 传输层： 为应用层提供网络支持。有两个传输协议，TCP和UDP。
   当设备作为发送方，应用需要传输的数据可能会非常大，就会将数据分块，在TCP协议中把每一个分块称为一个TCP段。
   当设备作为接收方，传输层需要把数据包传给应用，一个设备上有很多应用。因此会有一个编号来区分，这个编号就是端口。报文中携带端口号，然后就可以识别出发送给哪个应用。

3. 网络层： 最常使用的是IP协议。网络层会将数据从一个设备传输到另一个设备，但世界上有许许多多的设备，所以会用IP地址给设备编号以此来区分。
   IP协议有两个能力，寻址和路由。寻址告诉我们下一步去哪里，路由告诉我们走哪条路。

4. 数据链路层： 在实际生活中，网络并不是一个整体，而是有许多个网络连结。数据不仅要在同一个网络中运输，还要跨网络进行运输。
   跨网络运输就需要有一个设备同时在两个网络之中，这个设备一般是路由器，路由器通过路由表计算出下一个要去的IP地址。
   通过ARP协议寻找有对应IP地址的MAC地址。

5. 物理层： 当数据准备从设备发送到网络时，需要把数据包转换成电信号，让其可以在物理介质中传播。所以物理层主要是为数据链路层提供二进制传输的服务。

通信过程

在网络通信的过程中，将发出数据的主机称为源主机，接收数据的主机称为目的主机。当源主机发出数据时，数据在源主机中从上层向下层传送。源主机中的应用进程先将数据交给应用层，应用层加上必要的控制信息就成了报文流，向下传给传输层。传输层将收到的数据单元加上本层的控制信息，形成报文段、数据段，再交给网络层。网络层加上本层的控制信息，形成IP数据报，传给数据链路层。数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧，并以比特流的形式传给物理层，数据就离开源主机。