浅谈通讯网络（三）——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，又名网络通信协议，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协议由四层组成，分别为：网络访问层、互联网层、传输层、应用层。那如何理解这四层，他们的做用又是什么呢？

所谓四层结构，是将网络中传输的数据包逻辑性的分为四个层次，从前到后的结构以下所示：

重点：设备（包括你的手机、电脑等）读取数据包的顺序是从以上左往右读取的

让咱们经过wireshark工具看下具体的数据包是长什么样子的，以下图我打开了网页www.baidu.com。能够分别看到不一样层的数据包展现，而且我展开了应用层的数据内容，能够看到访问的域名为www.baidu.com

详解

（1）网络访问层

根据前文《小dai浅谈通讯网络（一）——引子》中描述，小明和小刚的对话得知，须要以下两点:

a.彼此的称呼 b.双方交谈的方式，包括采用中文等

那么这所有在通讯网络中，分别为MAC地址和网络协议族（好比以太网的CSMA/CD等）

小明和小刚交谈，就至关于MAC1（电脑）和MAC2（交换机）通讯。

网络协议族再也不累述。

网络访问层又叫数据链路层，该层工做于局域网，通常局域网有以太网、令牌网、点对点连接、FDDI等网络类型。

（2）传输层/应用层

小明和小刚的交谈过程，视为一种应用，虽然是一种面谈。这有点像咱们使用微信进行沟通交流同样。一样你在电脑或者手机上，点击的任何APP（应用软件）就属于应用层。

根据前面描述，传输层是保障服务质量的，也就是保障小刚和小明的谈话内容可以更有效。因此所以我也把他们放在一块儿描述。

a.首先看下个人电脑上运行的应用层程序微信是什么样子的。当我双击点开并登录微信后，能够在任务管理器里面看到该程序的进程。他们在操做系统后台运行的时候，就是进程。

b.咱们经过微信能够和多我的进行通讯，好比你和小红是一次通讯、你和小利又是一次通讯，那电脑是如何标记着两次不一样的通讯过程。那就是经过传输层的端口号来标记的。

如下截图红框所示表明了微信的两次通讯过程：

一次：从本地地址172.18.10.9的端口号63223——>到远端的113.96.209.106的端口号443

另一次：从本地地址172.18.10.9的端口号64723——>到远端的182.254.34.159的端口号80

也就经过以上的IP+端口号对标记一次通讯过程。

c.传输层有两种协议，分别是TCP和UDP。至于TCP层如何保证通讯质量的内容了，再听后文分解。

（3）互联网层

上面提到标记一次通讯过程，使用的是IP+端口号。那为啥不直接使用MAC+端口号。而且一般咱们听到更多的是数据流量在网络中经过路由转发（路由转发即经过IP地址转发），而不是经过MAC地址转发。具体MAC地址转发和IP地址转发的细节和区别，再听后文分解。在前面咱们已经说到，MAC地址标记的是通讯设备，而IP地址的用处则是用于寻址，基于域的寻址。这就至关于咱们网购后的快递，MAC地址表明你的名字，而IP地址表明的是你的收获地址。收获地址是怎么写的？好比 四川省泸州市成华区A路B小区。当寻址地址，被标记为树形结构，中央集权制的体系，找到目标的路径将变为惟一。一样也增长了寻址的速度。好比对于IP地址192.168.1.3，至关因而这样的类比192（省）.168（市）.1（路）.3（小区）。基于前面提到的数据包的处理机制为从左往右读取，当位于192（省）.168(市)的路由设备，就能够将该数据包转发到1（路）。基于域的，树形结构的结构，被使用与除了RIP以外，基本全部的IP路由协议，好比OSPF/ISIS/BGP/PIM等。固然更不用说DNS、linux操做系统的ext文件系统等。

 

其余：

   1.数据链路层，因为有各类类型，基于IP层的工做模式，能够屏蔽掉数据链层的差别性，进行透明传输，不会因为局域网的不一样，形成没法兼容，影响彼此的通讯；

   2.数据层通讯的数据包，以太网中叫帧（frame）；

      IP层叫IP报文（IP datagram）;

      TCP层叫TCP段（TCP segment）

   3.网络层之间，叫点对点服务；

       传输层之间，叫端到端服务。