TCP/IP详解读书笔记：概述

分层

分层是一种很通用的架构模式。经过分层，能够把一个系统分解成多个层，每一个层专一于各自的功能，并提供接口给上面的层调用。上面的层不须要了解调用层的详细实现，只依赖于其接口，这就给维护带来了很大的好处，好比能够很方便的替换某一层。

网络协议也是分层实现的。好比TCP/IP协议，是一组不一样层次上的多个协议的组合。通常分为四层。

1）链路层：也称为数据链路层或网络接口层，一般包括操做系统中的设备驱动程序和对应的网络接口卡。有ARP和RARP协议。

2）网络层：处理分组在网络中的活动，包括IP协议，ICMP协议及IGMP协议。

3) 运输层：主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通讯。主要有TCP和UDP两个传输协议。TCP为两台主机提供高可靠性的数据通讯。UDP只是发送数据包，不保证是否到达另外一端，所以可靠性由应用层来提供。

4）应用层：负责处理特定的应用程序细节。

通常来讲，应用层运行在用户进程，其他三层运行于内核中，但这不是必须的。

网络接口层处理通讯媒介的细节，应用层处理某个特定的应用程序，运输层和网络层区别不太明显，那为何要分两层？简单的说，从分层的角度看，仍是由于两层的功能不同。网络层提供的是一种不可靠的服务，它只是尽量快地把分组从源发送到目的地。TCP在不可靠的IP层上提供了可靠的运输层，它提供了超时重传，发送和接收端到端的确认分组机制等。那UDP呢？

 

互联网的地址

每一个接口必须有一个惟一的地址。下图是五类互联网地址。

网络地址有三类，单播地址（目的为单个主机），广播地址（目的为给定网络上的全部主机）以及多播地址（同一组内的全部主机）。

 

域名系统

在TCP/IP领域中，域名系统（DNS）是一个分布的数据库，由它来提供IP地址和主机名之间的映射信息。

 

封装

当应用程序使用TCP发送数据时，数据被送入协议栈，而后逐层经过各层直到被看成比特流送入网络，每一层对收到的数据都要增长首部信息。详细以下图：

以太网数据帧的物理特性是其长度必须在46-1500之间。

 

分用

一张图足矣。

 

惟一要指出的是ICMP和IGMP虽然在同一层，由于它们是IP的附属协议，但它们的报文是封装在IP数据报中，所以这里放在IP的上方。

ARP和RARP同理。

 

客户-服务器模型

这里将服务分为了两种类型：重复型和并发型。重复型有排他性，同时只能为一个客户端访问。并发型在客户请求来时生成一个进程或线程进行服务。

通常来讲，TCP服务器是并发的，UDP服务器是重复的，有例外但目前还不清楚。

 

端口号

客户端不在意端口号，由于这是临时端口号，只要在本机上惟一便可，大多数TCP/IP采用1024-5000之间的端口号。

有一些众所周知的端口号，好比1-1023之间的端口号，提供咱们很熟悉的服务。好比，21端口号提供的是FTP服务。

 

应用编程接口

使用TCP/IP协议的应用程序一般采用两种应用编程接口：socket和TLI（运输层接口，有时称做XTI）。