前言

精通TCP/IP，熟练使用Socket进行通信编辑

看到这句话，有没有感到很熟悉？相信很多人在投递简历的时候，都看到这要求，很多人会觉得我们在实际开发中一一般用不到这些知识，所以不屑一顾，但是笔者认为想要做出更好的APP，那么对这些基础知识，必须要有一定的了解，这样才能考虑的更加全面与完善。
那么接下来就说一说，什么事TCP/IP。

什么是TCP/IP?

TPC/IP是一类协议系统，它是用于网络通信的一套协议集合。
传统上来说，TCP/IP被认为是一个四层协议。

1.网络接口层:

主要是指物理层次的一些接口，电缆等。

2.网络层：

提供独立于硬件的逻辑寻址，实现物理地址与逻辑地址的转换。
在TCP/IP协议族中，网络层协议包括IP协议（网际协议），ICMP协议（Internet互联网控制报文协议），以及IGMP协议（Internet组管理协议）。

3.传输层：

为网络提供流量控制，错误控制和确认服务。
在TCP/IP协议中，有两个互不相同的传输协议：TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据协议）。

4.应用层：

为网络排错，文件传输，远程控制和Internet操作提供具体的应用程序。

数据包

在TCP/IP协议中数据先由上往下将数据装包，然后由下往上拆包
在装包的时候，每一层都会增加一些信息用于传输，这部分信息叫报头，当上层的数据到达本层的时候，会将数据加上本层的报头打包在一起，继续往下传递。

在拆包的时候，每一层将本层需要的报头读取后，就将剩下的数据往下传。
这个过程有点像俄罗斯套娃，所以有时候人们也会用俄罗斯套娃来形容这个过程

网络接口层

这一块主要涉及到一些物理传输，比如以太网，无线局域网。这里就不做详细的介绍了。

网络层

前面有提到，网络层主要就是做物理地址与逻辑地址之间的转换。
目前市场上应用的最多的是32位二进制的IPv4，因为IPv4的地址已经不够用了，所有128位二进制的IPv6应用越来越广泛了（但是下面介绍都是基于IPv4进行的）

1. IP

TCP/IP协议网络上的每一个网络适配器都有一个唯一的IP地址。
IP地址是一个32位的地址，这个地址通常分成4端，没8个二进制为一段，但是为了方便阅读，通常会将每一段都转换为十进制来显示，比如大家非常熟悉的192.168.0.1
IP地址分为两个部分：

网络IP
主机IP

但是具体哪部分属于网络ID，哪些属于主机ID并没有规定。
因为有些网络是需要很多主机的，这样的话代表主机ID的部分就要更多，但是有些网络需要的主机很少，这样主机ID的部分就应该少一些。
绝大部分IP地址属于以下几类：

A类地址：IP地址的前8位代表网络ID，后24位代表主机ID。
B类地址：IP地址的前16位代表网络ID，后16位代表主机ID。
C类地址：IP地址的前24位代表网络ID，后8位代表主机ID。

这里能够明显的看出A类地址能够提供出的网络ID较少，但是每个网络可以拥有非常多的主机

但是我们怎么才能看出一个IP地址到底是哪类地址呢？

如果32位的IP地址以0开头，那么他就是一个A类地址。
如果32位的IP地址以10开头，那么它就是一个B类地址。
如果32位的IP地址以110开头，那么它就是一个C类地址。

那么转化为十进制（四段）的话，我们就能以第一段中的十进制数来区分IP地址到底是哪类地址了。

注意：

十进制第一段大于223的属于D类和E类地址，这两类比较特殊也不常见，这里就不做详细介绍了。
每一类都有一些排除地址，这些地址并不属于该类，他们是在一些特殊情况使用地址（后面会介绍）
除了这样的方式来划分网络，我们还可以把每个网络划分为更小的网络块，称之为子网（后面会介绍）

全是0的主机ID代表网络本身，比如说IP地址为133.100.0.0指的是网络ID为130.100的B类地址。
全是1的主机ID代表广播，是用于想该网络中的全部主机发去消息的。IP地址为130.100.255.255就是网络ID为130.100网络广播地址(二进制IP地址中全是1, 转换为十进制就是255)
以十进制127开头的地址都是环回地址。目的地址是环回的消息，其实由本地发送和接收的。主要是用于测试TCP/IP软件是否正常工作。我们用ping功能的时候，一般用的环回地址是127.0.0.1

2.地址解析协议ARP

简单来说ARP的作用就是把IP地址映射为物理地址，而与之相反的RARP(逆向ARP)就是将物理地址映射为IP地址。

3.子网

前面提到了IP地址的分类，但是对于A类和B类地址来说，每个网络下的主机数量太多了，那么网络的传输会变得很低效，并且很不灵活。比如说IP地址为100.0.0.0的A类地址，这个网络下的主机数量超过1600万台。
所以子网掩码的出现就是为了解决这样的问题。
我们先回顾一下之前如何区分主机IP和网络IP的。
以A类地址99.10.10.10为例，前8位是网络IP，后24位是主机IP。（如下图）

子网掩码也是一个32位的二进制数，也可以用四个十进制数来分段，他的每一位对应着IP地址的相应位置，数值为1时代表的是非主机位，数值为0时代表是主机位

由表格可以很清晰地看出，网络IP仍是由之前的分类来决定倒是是多少位，主机IP则是由子网掩码值为0的位数来决定，剩下的则是子网IP

4.传输层

传输层提供了两种到达目标网络的方式

传输控制协议（TCP）：提供了完善的错误控制和流量控制，能够确保数据正常传输，是一个面向连接的协议。
用户数据报协议（UDP）：只提供了基本的错误检测，是一个无连接的协议。
特点：
UDP:
把数据打包
数据大小有限制（64k）
不建立连接
速度快，但可靠性低

TCP：

建立连接通道
数据大小无限制
速度慢，但是可靠性高

由于传输层涉及的东西比较多，比如端口，Socket等，都是我们做移动开发需要了解的，之后的文章中我们再具体做介绍，这里就不解散了。

5.应用层

应用层作为TCP/IP协议的最高层级，对于我们移动开发来说，是接触最多的。

运行在TCP协议上的协议：

HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议），主要用于普通浏览。
HTTPS（Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer, or HTTP over SSL，安全超文本传输协议）,HTTP协议的安全版本。
FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议），由名知义，用于文件传输。
POP3（Post Office Protocol, version 3，邮局协议），收邮件用。
SMTP（Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议），用来发送电子邮件。
TELNET（Teletype over the Network，网络电传），通过一个终端（terminal）登陆到网络。
SSH（Secure Shell，用于替代安全性差的TELNET），用于加密安全登陆用。

运行在UDP协议上的协议：