TCP/IP理解

目录

1、概述

2、TCP/IP寻址及其协议族

3、TCP/IP 邮件

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1、概述

介绍：什么是TCP/IP?

1. TCP/IP协议是对计算机必须遵守的规则的描述，遵守了规则才能通信。

应用：

1. 浏览器与服务器连接因特网。浏览器使用TCP/IP协议进入服务器；服务器使用TCP/IP协议发送HTML到浏览器。
2. E-Mail使用TCP/IP协议发送和接收邮件。
3. 因特网地址也是TCP/IP协议。如：“41.115.50.230”就是一个TCP/IP协议。

在TCP/IP内部：在TCP/IP中包含一系列 处理数据通信的协议

• TCP （传输控制协议）-应用程序之间的通信
• UDP（用户数据报协议）-应用程序之间的简单通信
• IP（网际协议）-计算机之间的通信
• ICMP（因特网消息控制协议）-针对错误和状态
• DHCP（动态主机配置协议）-针对动态寻址

TCP和 IP分工：TCP/IP意味着TCP和IP一起协同工作，各司其职却又密切相关。

TCP用于应用程序间的通信，它是固定连接的，两个应用程序通过“三次握手”建立连接（应用软件与网络软件），占用各自计算机通信线路知道一方断开；

IP用于计算机之间的通信，它是无连接的，不会占用通信计算机间的通信线路；

TCP负责将数据分割并装入IP包，然后在他们到达的时候重新组合他们；IP负责将包发送至接受者。

 概念：

• TCP/IP四层模型：应用层、传输层、网际层和网络接口层。
• 五层协议体系结构：应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。
• OSI七层网络模型：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

TCP/IP原理浅析

TCP/IP协议栈示意图

OSI七层说明：

物理层、数据链路层、网络层、传输层、表示层、会话层、应用层

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物理层

作用：定义一些电器，机械，过程和规范，如集线器；

PDU(协议数据单元)：bit/比特

设备：集线器HUB;

注意：没有寻址的概念；

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数据链路层

作用：定义如何格式化数据，支持错误检测；

典型协议：以太网，帧中继（古董级VPN）

PDU：frame（帧）设备：以太网交换机；

备注：交换机通过MAC地址转发数据，逻辑链路控制；

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网络层

作用：定义一个逻辑的寻址，选择最佳路径传输，路由数据包；

典型协议：IP，IPX，ICMP,ARP(IP->MAC),IARP;

PDU:packet/数据包；

设备：路由器

备注：实现寻址

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传输层：

作用：提供可靠和尽力而为的传输；

典型协议：TCP,UDP,SPX,port(65535个端口),EIGRP,OSPF,

PDU:fragment 段；

无典型设备；

备注：负责网络传输和会话建立；

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会话层：

作用：控制会话，建立管理终止应用程序会话；

典型协议：NFS, SQL, ASP, PHP, JSP, RSVP(资源源预留协议), windows，

备注：负责会话建立；

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表示层：

作用：格式化数据；

典型协议：ASCII, JPEG. PNG, MP3. WAV, AVI,

备注：可以提供加密服务；

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应用层：

作用：控制应用程序；

典型协议：telnet, ssh, http, ftp, smtp, rip, BGP, (未完待续)

备注：为应用程序提供网络服务；

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2、TCP/IP寻址及其协议族

TCP/IP使用32比特（4组0到255之间的数字）来为计算机编址。

IP地址：

IP地址包含四组数字，每组数字在0到255之间，并由点号隔开，比如192.168.1.110。

域名：

域名解决了IP地址是一长串数字加点号不便记忆的问题。域名作为IP地址的名字，是通过DNS服务器解析翻译成IP地址的，全世界的DNS服务器会对域名及IP地址信息更新。

 协议族：

TCP/IP是基于TCP和IP这两个最初的协议之上的不同通信协议的大集合。

TCP-传输控制协议：

• TCP用于从应用程序到网络的数据传输控制。
• TCP负责在数据传送之前将他们分割为IP包，然后在他们到达的时候重组。

IP-网际协议：

• IP负责计算机之间的通信。
• IP负责在因特网上发送和接收数据包。

HTTP-超文本传输协议（Hyper Text Transfer  Protocol）：

• HTTP负责web服务器与web浏览器之间的通信。
• HTTP用于从web客户端（浏览器）向web服务器发送请求，并从web服务器向 web客户端返回内容（网页）。

HTPPS-安全的HTTP（HTTP Secure）

• HTTPS负责在web服务器和web浏览器之间的安全通信。
• 作为有代表性的应用，HTTPS会用于处理信用交易和其它的敏感数据。

SSL-安全套接字层（Secure Socket Layer）：

• SSL协议用于安全数据传输加密数据

SMTP-简易右键传输协议（Simple Mail Transfer Protocol）：

• SMTP用于电子右键的传输。

MIME - 多用途因特网邮件扩展（Multi-purpose Internet Mail Extensions）：

• MIME 协议使 SMTP 有能力通过 TCP/IP 网络传输多媒体文件，包括声音、视频和二进制数据。

IMAP - 因特网消息访问协议（Internet Message Access Protocol）：

• IMAP 用于存储和取回电子邮件。

POP - 邮局协议（Post Office Protocol）：

• POP 用于从电子邮件服务器向个人电脑下载电子邮件。

FTP - 文件传输协议（File Transfer Protocol）：

• FTP 负责计算机之间的文件传输。

NTP - 网络时间协议（Network Time Protocol）：

• NTP 用于在计算机之间同步时间（钟）。

DHCP - 动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol）：

• DHCP 用于向网络中的计算机分配动态 IP 地址。

SNMP - 简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol）：

• SNMP 用于计算机网络的管理。

LDAP - 轻量级的目录访问协议（Lightweight Directory Access Protocol）：

• LDAP 用于从因特网搜集关于用户和电子邮件地址的信息。

ICMP - 因特网消息控制协议（Internet Control Message Protocol）：

• ICMP 负责网络中的错误处理。

ARP - 地址解析协议（Address Resolution Protocol）：

• ARP - 用于通过 IP 来查找基于 IP 地址的计算机网卡的硬件地址。

RARP - 反向地址转换协议（Reverse Address Resolution Protocol）：

• RARP 用于通过 IP 查找基于硬件地址的计算机网卡的 IP 地址。

BOOTP - 自举协议（Boot Protocol）：

• BOOTP 用于从网络启动计算机。

PPTP - 点对点隧道协议（Point to Point Tunneling Protocol）：

• PPTP 用于私人网络之间的连接（隧道）。

3、TCP/IP 邮件

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电子邮件是 TCP/IP 最重要的应用之一。

电子邮件程序使用不同的 TCP/IP 协议：

• 使用 SMTP 来发送邮件
• 使用 POP 从邮件服务器下载邮件
• 使用 IMAP 连接到邮件服务器

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SMTP - 简单邮件传输协议：

SMTP 协议用于传输电子邮件。SMTP 负责把邮件发送到另一台计算机。

通常情况下，邮件会被送到一台邮件服务器（SMTP 服务器），然后被送到另一台（或几台）服务器，然后最终被送到它的目的地。

SMTP 也可以传送纯文本，但是无法传输诸如图片、声音或者电影之类的二进制数据。

SMTP 使用 MIME 协议通过 TCP/IP 网络来发送二进制数据。MIME 协议会将二进制数据转换为纯文本。

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POP - 邮局协议：

POP 协议被邮件程序用来取回邮件服务器上面的邮件。

假如您的邮件程序使用 POP，那么一旦它连接上邮件服务器，您的所有的邮件都会被下载到邮件程序中（或者称之为邮件客户端）。

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IMAP - 因特网消息访问协议：

与 POP 类似，IMAP 协议同样被邮件程序使用。

IMAP 协议与 POP 协议之间的主要差异是：如果 IMAP 连上了邮件服务器，它不会自动地将邮件下载到邮件程序之中。

IMAP 使您有能力在下载邮件之前先通过邮件服务器端查看他们。通过 IMAP，您可以选择下载这些邮件或者仅仅是删除它们。比方说您需要从不同的位置访问邮件服务器，但是仅仅希望回到办公室的时候再下载邮件，IMAP 在这种情况下会很有用。