TCP/IP协议简介(一)

TCP/IP协议简介(一)

一丶 体系结构的基本认识

  TCP/IP协议并不是如字面意思所述是一个具体协议，事实上TCP/IP协议是一个协议族，该协议族里面最核心的协议是TCP(Transmision control protocal,传输控制协议)协议和IP(Internetprotocal)协议，本文主要介绍TCP协议的具体内容。在介绍TCP协议之前我们需要了解几个常见的概念——OSI七层模型，TCP/IP四层模型以及TCP/IP五层模型。

1. OSI(Open System InterconnectionReference Model，开发系统互联参考模型)是国际标准化组织ISO推出的计算机网络体系结构，其功能的划分十分的完善，具有理论研究价值，但是在实际中并不采用。

2. TCP/IP四层模型指的是TCP/IP协议族构成的网络体系结构，是对OSI模型的一种简化是事实上的标准。

3. TCP/IP五层模型，是综合OSI模型和TCP/IP四层的模型的优点，为了清晰的描述网络体系结构而产生的一个划分方法。

   
   图 1 OSI模型和TCP模型比对
   

     上述的三个模型，每个层与层都之间相互独立的，每层的内部都是高聚合，不同的层不负责处理计算机网络中的不同的问题。下面以TCP/IP五层模型为例简介计算机网络中每层的功能。

• 应用层：应用层是计算机网络中的最高层，也是用户有可能直接接触的层面，比如HTTP协议，SMTP协议，FTP协议都是应用层的协议，许多开发工作中接触的也是该层的协议，在android开发中Retrofit就是一个HTTP请求的框架。java sdk也提供了对http请求的原生支持，比如HttpClient和HttpUrlConnextion。
• 传输层：传输层主要是为通信双方主机中的进程提供数据传输服务。传输层主要的协议包括TCP协议和UDP协议。
• 网络层:网络层主要是完成路由选择的功能，让运输层传送下来的TCP报文能够通过网络中的路由器找到目的主机。
• 链路层:链路层主要考虑三个问题，封装成帧，差错控制和透明传输。
• 物理层：物理层主要是是数据通信相关的内容，涉及到信源编码，信道编码，调制技术等等机制，是通信中的基础核心。

二丶数据在体系结构中的流向

  TCP/IP五层模型的各层的功能不仅仅是上述描述的几个简单的功能，其详细和完备的功能描述这里不总结，此处主要是建立计算机网络的基本概念，在有了上述计算机网络体系的基本知识后，详细的介绍在通信的过程中信号流向，认识TCP/IP体系中的各层扮演什么的角色。

图2信号在协议栈中的流向
  上述的信号流程图中，可以清晰的看到发送方应用产生的数据，是如何一步步通过计算机网络传送到接收方对应的应用程序中的。用户直接操作的对象是应用程序，应用程序将用户产生的数据，一层一层的交付下去，通过中间路由器的路径选择送达目的主机，最后再次一层层的交付到对应的应用程序中。
  在一般的开发过程中，例如app开发和web开发，应用程序在捕获用户的交互操作后(比如，点击提交，双击获取细节，文本框输入等)，利用对应用层协议进行封装的api接口，将用户产生数据传送到应用层，接着下层协议会按照指定的协议内容，一步步的将数据交付到指定主机的指定应用上，开发人员无需关系下层协议的设计，下层协议对上层协议是透明且可靠的服务。
这里需要特别强调，协议的各层遵循，上层向下层传送数据，下层向上层提供透明服务。
Reference:
[1] 计算机网络.谢希仁,第六版
[2] csdn博客原文