TCP/IP协议的浅析

 互联网发展到今天，已经没有人会不知道网络和上网了。Internet以其独特的魅力给整个世界带来了一场巨大的革命。而支撑起整个互联网的运做的正是TCP/IP协议。

TIP/IP协议并不仅是单纯的一个协议，它实际上是一个完整的协议族。这个协议族里面包含着一系列的协议，就好比咱们所熟知的http协议，IP协议，TCP和UDP等等。这里面的东西真要细究起来能够没完没了，没完没了。所幸咱们也不是要全面解析TCP/IP协议。咱们都知道最初为了把世界上各类不一样的网络进行规范ISO组织提出了开放式系统互联的参考模型， 也就是所谓的OSI参考模型。OSI参考模型一共有七层，而TCP/IP协议的参考模型只有四层。可是TCP/IP的四层却基本包含了OIS七层的全部内容。由于OSI是一个标准化的参考模型，它考虑到几乎全部的方面，整个模型过于臃肿，从OSI提出到如今不多有一个网络会彻底的参照它的每一层来进行设计搭建。使用更多的则是简化后的也就是咱们使用至今的TCP/IP协议族。

　　那么TCP/IP协议族究竟是个什么东西呢？打个比方吧，咱们小时候应该都玩过各类相似抓迷藏之类的游戏吧，那么一个游戏要想玩起来有一个必不可少的东西：那就是“规则”。规则其实就是规范了整个游戏的玩法，有了规则这个游戏才能很好的运行下去。“没有规矩，不成方圆”此话说的是很走心了。其实换一个角度想一想咱们的语言又未尝不是一种规则，有了这个规则咱们不一样的个体才能互相联系。那么换成计算机网络也是一个意思，不一样的计算机网络要怎么样才能交流，这就须要定义一种规则。而TCP/IP协议就是这么一种规则。它把计算机网络经过既定的规则联系了起来，从而构成了咱们今天看到的互联网。TCP/IP协议族里面的协议有不少，此次就挑几个比较著名的讲一讲把。

TCP协议和UDP协议：这两个都是传输层的协议，TCP（Transmission ControlProtocol，传输控制协议）和 UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）。TCP是面向链接的提供可靠的传输的协议。为了保证传输的可靠性TCP协议的链接和断开会分别进行所谓的“三次握手”和“四次挥手”。握手和挥手的过程使用了TCP 的标志（flag） —— SYN（synchronize） 和ACK（acknowledgement）。

　　三次握手：发送端首先向接收端发送一个带SＹＮ标志的数据包，接收端接受到这个数据包后向发送端发送一个带有ＳＹＮ／ＡＣＫ标志的数据包表示传达的消息已经确认，最后发送端在发送一个带有ＡＣＫ标志的数据包，表明握手结束。

＊图取自《图解ＨＴＴＰ》一书

四次挥手：首先客户端向服务器发送带有ＦＩＮ标志的数据包，可是此时可能数据尚未传输完毕，因此服务器不会立刻返回一个ＦＩＮ信号，而是先发送一个带ＡＣＫ标志的数据包的确认信号，带数据传输完毕后再次向客户端发送带有ＦＩＮ标志的信号，最后客户端返回ＡＣＫ信号表示链接结束。

ＴＣＰ协议的握手和挥手的最低限度上(实际上也很大程度上 保证了)保证了链接的可靠性。

　　而ＵＤＰ协议则不同，ＵＤＰ协议是不可靠的，无链接的传输协议。ＵＤＰ由于不用与客户端创建连接，它的传输效率要比ＴＣＰ协议高，适用于对传输效率要求高的运用。

＊图取自：TCP/IP 协议栈及 OSI 参考模型详解

ＩＰ协议：ＩＰ协议也是一个极为重要的协议，也就是咱们一般所说的ＩＰ地址。ＩＰ地址的做用主要是标识每一台不一样的计算机，使得每个机器在网络中都有惟一的地址，经过这个地址就可以方便的找到传输的目的地。

HTTP协议：(HypertextTransfer Protocol)超文本传输协议。 用于传输那些构成万维网上的页面的文件。这个应该是咱们接触的最多的一个协议了。http协议属于TCP/IP协议族参考模型的最上层，也就是应用层。ＨＴＴＰ是创建在ＴＣＰ服务之上的一种应用。一个很显著的特征就是经过请求和响应的交换来达成通讯。请求的一端称为客户端，而响应的一端则称为服务器。服务器在没有接受到请求的时候是不会作出响应的，一旦响应完成那么这一次的连接就结束。而ＨＴＴＰ是一种不保存状态的协议，也就是说一次的响应结束后，全部的东西都会消失。使用 HTTP 协议，每当有新的请求发送时，就会有对应的新响应产生。协议自己并不保留以前一切的请求或响应报文的信息。这是为了更快地处理大量事务，确保协议的可伸缩性，而特地把 HTTP 协议设计成如此简单的。可是若是想保留一些登陆信息要怎么办呢？HTTP 虽然是无状态协议，但为了实现指望的保持状态功能，因而引入了 Cookie 技术。Cookie 是一个保存在客户端本地的小文件，这个文件里面记录着上一次连接的一些信息，经过Cookie 就能够轻松的记住一些想要保留的信息了。