TCP/IP协议族概览

2019.4.2 草案
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新开一坑：计算机网络，记录我对计算机网络的学习心得。

这是本系列文章的概述，希望有生之年把坑填满。

一、概述

为了理解方便，一个协议可以看做是一个程序，协议之间相互协作的过程就是不同程序相互调用的过程。这样看来，TCP/IP族其实就是一个程序包，提供了从上到下，从硬件到软件的桑拿、洗脚、按摩… 嗯！？抱歉拿错剧本了_(:з」∠)_
TCP/IP“程序包”提供了从硬件到软件一条龙的网络传输服务。

正统TCP/IP有四层，分别是：物理层、网络层、传输层、应用层.
其中应用层就是与我们用户打交道的地方，由我们熟知的浏览器，QQ等程序提供，物理层是网卡提供的，中间的传输层与网络层，自然是由操作系统提供的。

四层如何统一工作？举个栗子：

假若李明和李华要用QQ相互打QQ电话，那么他们的语音数据是如何相互传输的呢？

首先是应用层

QQ可以看做是应用层软件，QQ将音频数据分解成小块，调用传输层的服务。

传输层有很多不同的协议，他们之间是同等级的关系，不同协议有各自的服务特点，这里UDP协议可以满足QQ的要求。传输层的UDP将这些分块封装在一起，将UDP数据包发送到网络层。

网络层的协议分工合作将数据从一个节点传送到另一个节点，起到网络传输的指挥作用。

物理层是传输的线路实体，网络层指挥谁呢 ？当然是指挥物理层，物理层只能实现相邻节点的传输，两个节点之间直接相连的概率太小了，所以要网络层进行调度，“指挥”物理层完成信号传输的长征。当然这里的指挥只是比喻，实际上网络这一大家子乱的很，三言两语怎么说得清

二、各层分解

物理层与数据链路层

• 在TCP/IP协议族中这两层是看做一层的，都视作物理层。
• 它是在局部范围内运行的，如果把整个网络看做是全球包邮，那物理层就是区域邮递网。
• 不同物理层为上层协议如IP协议提供相同的服务接口，但物理层的内部细节不尽相同。
  常见的物理层种类有：
  802.3标准 以太网
  802.11标准 WIFI
  （802.16标准 无线网状网）（这玩意还在娘胎里）

网络层

这一层的主要功能是实现全球范围的数据传输。主要包括大哥IP协议和一堆小弟协议

IP协议

网络层大哥大不解释

ARP和RARP协议

负责帮助IP大哥与物理层（和数据链路层）通风报信。ARP将网络层的IP地址转化为物理层的MAC地址，让物理层明确自己的传输目标。如果一台设备连自己的IP都不知道，那由就RAPR协议将自己的MAC地址转化为IP地址。MAC地址是硬写在网卡上的。

ICMP协议

ICMP协议相当于IP协议的侦察兵，负责探查并通报网络情况，比如对方网络拥塞，目标地址不存在等。

IGMP协议

涉及到直播等需要用到组播功能的情况，IGMP负责协调组播，可以降低组播所占用的带宽。
IGMP只能在局域网使用，不能从路由器传送到外网。

一般来说，IP协议配合ARP(+RARP)、ICMP、IGMP协议共同完成网络层功能。IP协议可以看做连接物理层与传输层的管道，其他网络层协议都像阀门、流速计一样，是IP协议这个管道的附属品。

传输层 待续

TCP

UDP

DCCP

SCTP

应用层 待续