【软件通信协议】1. 详细解析TCP/IP通信协议

1. TCP/IP协议简介

        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，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。通俗而言：TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址(互动百科的定义)。

2. TCP/IP与ISO/OSI分层比较

 

TCP/IP协议族按照层次由上到下，层层包装。

应用层:
        向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。

        应用层做为 TCP/IP 协议的最高层级，对于我们移动开发来说，是接触最多的。

运行在TCP协议上的协议：

1. HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议），主要用于普通浏览。
2. HTTPS（Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer, or HTTP over SSL，安全超文本传输协议）,HTTP协议的安全版本。
3. FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议），由名知义，用于文件传输。
4. POP3（Post Office Protocol, version 3，邮局协议），收邮件用。
5. SMTP（Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议），用来发送电子邮件。
6. TELNET（Teletype over the Network，网络电传），通过一个终端（terminal）登陆到网络。
7. SSH（Secure Shell，用于替代安全性差的TELNET），用于加密安全登陆用。

运行在UDP协议上的协议：

1. BOOTP（Boot Protocol，启动协议），应用于无盘设备。
2. NTP（Network Time Protocol，网络时间协议），用于网络同步。
3. DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议），动态配置IP地址。

其他：

1. DNS（Domain Name Service，域名服务），用于完成地址查找，邮件转发等工作（运行在TCP和UDP协议上）。
2. ECHO（Echo Protocol，回绕协议），用于查错及测量应答时间（运行在TCP和UDP协议上）。
3. SNMP（Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议），用于网络信息的收集和网络管理。
4. ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议），用于动态解析以太网硬件的地址。

传输层:
        提供应用程序间的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供可靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送。

网络层 ：

        负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。
        a、处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。

        b、处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报。

        c、处理路径、流控、拥塞等问题。

        那么网络层是如何做物理地址与逻辑地址之间的转换呢？所以就涉及到如下的ip、地址解析协议ARP、子网的定义。

2.1 IP（下面的介绍都是基于 IPv4 进行的