TCP/IP通信过程

数据包构成

数据包是由每一层的首部和从上一层接受到的包的信息所组成的，每个首部都包含着该层的必要信息，如发送的目标地址和协议相关的信息。

数据单位

如下五个术语用于描述数据单位

• 包：全能性述语
• 帧：数据链路层中包的单位
• 数据包：IP和UDP等网络层以上的分层中包的单位
• 段：TCP中数据流的信息
• 消息：应用协议中数据的单位

首部信息

包流动的时候会从前日后依次附加以太包首部、IP包首部、TCP或者UDP首部以及传输层以上应用本身的包的首部信息。在最后也会添加一个包尾。

每一个包里面至少包含两个信息：一个是接收端和发送端的信息，另外一个是上一层的协议。

在通过每一层的时候都会分析接收端和发送段的信息，以太网会用MAC地址，IP会用IP地址，TCP/UDP会用端口号。

发送数据包

仍是以发送邮件为例子（图解TCP这本书很喜欢发送邮件为例子），讲解一下数据包的流向过程。

传输层以上分层的处理

首先应用层就是点击发送邮件，表示层进行编码处理，而会话层则控制何时创建链接发送数据。

TCP模块处理

TCP根据会话层的指示创建起链接，为了实现与接受端的可靠传输，必须在上一层接收过来数据（应用层数据）前面添加一个首部信息。其中包括着源端口号、接收端端口号、序号（用以识别发送的包中哪部分是数据）和检验和（用于判断是否被损坏）。

IP模块处理

IP将TCP传输过来的TCP首部和TCP信息变成IP信息，而且在前面添加一个首部，所以IP首部后面紧随着TCP首部，以后才是数据自己。IP首部信息中包含着源IP地址，接收端的IP地址和后面协议类型（判断是否TCP或UDP）。

IP包生成之后会参考路由控制表后决定接受此IP包的主机，而后把IP包发送到链接这些路由的以太网驱动，实现真正得发送数据。

以太网驱动的处理

接受从IP层传过来的数据之后，像IP层同样进行添加首部处理，首部的信息里面包括源MAC地址，接收端的MAC地址和以太网协议类型。

接受数据包

包的接收就是一个逆转过程了。

以太网驱动处理

先判断MAC地址是否匹配，不匹配则丢掉。

若是匹配则判断以太网协议类型，若是是IP则交给IP模块处理，若是是其余协议如ARP协议，则交给ARP处理。若是遇到识别不了的协议，则丢掉。

IP模块的处理

接收到IP包首部和后面的数据之后，先分析IP地址是否匹配。若是匹配，则判断上一层协议类型，交给相关的协议处理（TCP或者UDP）。若是有路由器的状况下，IP是每每不匹配的，须要借助路由控制表进行转发处理。

TCP模块处理

首先计算校验和，判断是否损坏。而后判断是否按照序号接收数据，最后检查端口号，肯定具体的应用。

若是接受完毕，接收端会发送一个确认给发送端。若是发送端没收到，会一直发送数据。

当数据接收完成后会传给相关端口号的应用。

传输层以上的处理

经过表示层的编译后会传输到应用层，若是应用层上没有相关的邮件地址，则会返回给发送端一个错误信息。若是硬盘超出负荷，也会报错。