一. 體系結(jié)構(gòu)
由高到低
- OSI七層體系結(jié)構(gòu)
- 應(yīng)用層
- 表示層
- 會話層
- 運輸層
- 網(wǎng)絡(luò)層
- 數(shù)據(jù)鏈路層
- 物理層
- TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)
- 應(yīng)用層（各種應(yīng)用協(xié)議如TELNET, FTP, SMTP等）
- 運輸層（TCP或者UDP）
- 網(wǎng)際層（IP）
- 網(wǎng)絡(luò)接口層（數(shù)據(jù)鏈路層罩缴，物理層）
- 五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)
- 應(yīng)用層
- 運輸層
- 網(wǎng)絡(luò)層
- 數(shù)據(jù)鏈路層
- 物理層
二. 各層介紹
1. 應(yīng)用層：
應(yīng)用層是體系結(jié)構(gòu)中的最高層晤碘，直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程（正在運行的程序）提供服務(wù) 。在因特網(wǎng)中的應(yīng)用層協(xié)議很多瓜饥，如支持萬維網(wǎng)應(yīng)用的HTTP協(xié)議，支持文件傳輸?shù)?strong>FTP協(xié)議浴骂，支持電子郵件的SMTP協(xié)議等等乓土。
2. 運輸層：
運輸層的任務(wù)是負(fù)責(zé)向兩個主機(jī)中進(jìn)程之間的通信提供服務(wù)。由于一個主機(jī)可同時運行多個進(jìn)程溯警，因此運輸層有復(fù)用和分用的功能趣苏。復(fù)用就是多個應(yīng)用層進(jìn)程可以同時使用下面運輸層的服務(wù)，分用則是運輸層把收到的信息分別交付給上面應(yīng)用層中的相應(yīng)的進(jìn)程梯轻。
運輸層主要使用兩種協(xié)議：
- 傳輸控制協(xié)議 TCP（Transmission Control Protocol）----面向連接的食磕，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇?strong>報文段（segment），能夠提供可靠的交付
- 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP（User Datagram Protocol）----無連接的喳挑，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇?strong>用戶數(shù)據(jù)報彬伦，不保證提供可靠的交付，只能“盡最大努力交付（best-effort delivery）“伊诵。
3. 網(wǎng)絡(luò)層：
網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信服務(wù)单绑。在發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，網(wǎng)絡(luò)層把運輸層產(chǎn)生的報文段或者用戶數(shù)據(jù)報封裝成分組或包進(jìn)行傳送曹宴。在TCP/IP體系中搂橙，由于網(wǎng)絡(luò)層使用IP協(xié)議，因此分組也叫IP數(shù)據(jù)報浙炼，或簡稱數(shù)據(jù)報份氧。
無論在哪一層傳送的數(shù)據(jù)單元，習(xí)慣上都可以籠統(tǒng)地用“分組”來表示
因特網(wǎng)是一個很大的互聯(lián)網(wǎng)弯屈，它由大量的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通過路由器（router）相連接蜗帜。因特網(wǎng)主要的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議是無連接的網(wǎng)際協(xié)議IP和許多種路由選擇協(xié)議，所以因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層也叫網(wǎng)際層或者IP層资厉。
4. 數(shù)據(jù)鏈路層：
簡稱鏈路層厅缺。兩個主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸總是在一段一段的鏈路上傳送的，也就是說宴偿，在兩個相鄰結(jié)點之間（主機(jī)和路由器之間或者兩個路由器之間）傳送數(shù)據(jù)是直接傳送的（點對點）湘捎。這時就需要使用專門的鏈路層的協(xié)議。 在兩個相鄰結(jié)點之間傳送數(shù)據(jù)時窄刘，數(shù)據(jù)鏈路層把網(wǎng)絡(luò)層交下來的IP數(shù)據(jù)報組裝成幀（frame）窥妇，在兩個相鄰結(jié)點間的鏈路上“透明”的傳送幀中的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息（如同步信息娩践、地址信息活翩、差錯控制等）烹骨。典型的幀長是幾百字節(jié)到一千多字節(jié)。
透明：某一個實際存在的事物看起來卻好像不存在一樣材泄。
在接收數(shù)據(jù)時沮焕，控制信息使接收端能夠知道一個幀從哪個比特開始和到哪個比特結(jié)束，還使接收端能夠檢測到所收到的幀中有無差錯拉宗，如發(fā)現(xiàn)錯誤峦树，數(shù)據(jù)鏈路層就簡單地丟棄這個出了差錯的幀，以免繼續(xù)浪費網(wǎng)絡(luò)資源旦事。如需改錯魁巩，則交給運輸層的TCP協(xié)議完成。
5. 物理層：
在物理層上傳輸數(shù)據(jù)的單位是比特族檬。物理層的任務(wù)就是透明地傳送比特流歪赢。
在因特網(wǎng)所使用的各種協(xié)議中，最重要的和最著名的就是TCP和IP兩個協(xié)議〉チ希現(xiàn)在人們經(jīng)常提起的TCP/IP并不一定是單指TCP和IP這兩個具體的協(xié)議埋凯，而是表示因特網(wǎng)所使用的整個TCP/IP協(xié)議族（Protocol suite）
三. TCP的運輸連接管理（三次握手）
TCP運輸連接的建立和釋放是每一次面向連接的通信中必不可少的過程。因此扫尖，運輸連接就有三個階段：連接建立白对、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放。運輸連接的管理就是使運輸連接的建立和釋放都能正常地進(jìn)行换怖。
在TCP建立連接的過程中要解決三個問題：
- 要使每一方能夠確知對方的存在
- 要允許雙方協(xié)商一些參數(shù)（如最大窗口值甩恼、是否使用窗口擴(kuò)大選項和時間戳選項以及服務(wù)質(zhì)量等）
- 能夠?qū)嶓w資源（緩存大小、連接表中的項目等）進(jìn)行分配
TCP連接的建立采用客戶服務(wù)器方式沉颂。主動發(fā)起連接建立的應(yīng)用進(jìn)程叫做客戶（Client）条摸，被動等待連接建立的應(yīng)用程序叫做服務(wù)器（Server）。
假設(shè)主機(jī)A運行的是TCP客戶程序铸屉，主機(jī)B運行TCP服務(wù)器程序钉蒲。最初兩端的TCP進(jìn)程都處在CLOSED（關(guān)閉）狀態(tài)。
A主動打開連接彻坛，而B被動打開連接顷啼。
B的TCP服務(wù)器進(jìn)程先創(chuàng)建傳輸控制塊TCB，準(zhǔn)備接受客戶進(jìn)程的連接請求昌屉。然后服務(wù)器就處于LISTEN（收聽）狀態(tài)钙蒙，等待客戶的連接請求，如有间驮，即作出反應(yīng)躬厌。
過程1.
???A的TCP客戶進(jìn)程也是首先創(chuàng)建傳輸控制模塊TCB，然后向B發(fā)出連接請求報文段竞帽，——>首部中的同步位 SYN = 1烤咧，同時選擇一個初始序號 seq = x偏陪，——>TCP客戶進(jìn)入SYN-SENT（同步以發(fā)送）狀態(tài)。
注：TCP規(guī)定煮嫌，SYN報文段（即SYN = 1的報文段）不能攜帶數(shù)據(jù)，但要消耗掉一個序號抱虐。
過程2.
???B收到連接請求報文段后昌阿，如同意建立連接，則向A發(fā)送確認(rèn)恳邀。——>在確認(rèn)報文段中把SYN位和ACK位都置1懦冰，確認(rèn)號是ack = x+1，同時也為自己選擇一個初始序號seq = y谣沸。（注：該確認(rèn)報文段也不能攜帶數(shù)據(jù)刷钢，但同樣要消耗掉一個序號。）——>這時乳附，TCP服務(wù)器進(jìn)程進(jìn)入SYN-RCVD（同步收到）狀態(tài)内地。
過程3.
???TCP客戶進(jìn)程收到B的確認(rèn)后，還要向B給出確認(rèn)赋除。——>確認(rèn)報文段的ACK置1阱缓，確認(rèn)號ack = y+1，而自己的序號seq = x + 1(注：TCP規(guī)定举农，ACK報文段可以攜帶數(shù)據(jù)荆针，但如果不攜帶數(shù)據(jù)則不消耗序號，在這種情況下颁糟，下一個數(shù)據(jù)報文段的序號仍是seq = x +1航背。)——>這時，TCP連接已經(jīng)建立棱貌，A進(jìn)入ESTABLISHED（已建立連接）狀態(tài)玖媚。
???當(dāng)B收到A的確認(rèn)后也進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)。
上面給出的連接建立過程叫做三次握手（three-way handshake）键畴，或三次聯(lián)絡(luò)最盅。
問題：
為什么客戶主機(jī)A還要發(fā)送一次確認(rèn)呢？
???主要是為了防止已失效的連接請求報文段突然又傳送到了服務(wù)器主機(jī)B
???假定A發(fā)出連接請求起惕，但因連接請求報文丟失而未收到確認(rèn)涡贱，于是A再重傳一次連接請求，后來收到了確認(rèn)惹想，建立了連接问词，數(shù)據(jù)傳輸完畢后就釋放了連接。這個過程中嘀粱，A共發(fā)送了兩個請求報文段激挪，其中第一個丟失辰狡，第二個到達(dá)了B。
???于是就可能有“已失效的連接請求報文段產(chǎn)生”：假定一種異常的情況垄分，即A發(fā)出的第一個連接請求報文段并沒有丟失宛篇，而是在某些網(wǎng)絡(luò)結(jié)點長時間的滯留了，以致延誤到第二個請求報文段連接釋放以后的某個時間才到達(dá)B薄湿。本來這是一個已失效的報文段叫倍。但B收到此失效的連接請求報文段后，就誤以為A又一次發(fā)出了一次新的連接請求豺瘤，于是就向A發(fā)送確認(rèn)報文段吆倦，同意建立連接請求。假如不采用三次握手坐求，那么只要B發(fā)出確認(rèn)蚕泽，新的連接就建立了。
???由于現(xiàn)在A并沒有發(fā)出建立連接的請求桥嗤，所以不會理睬B的確認(rèn)须妻，也不會向B發(fā)送數(shù)據(jù)，但是B卻以為新的運輸連接已經(jīng)建立了砸逊，并一直等待A發(fā)來數(shù)據(jù)璧南。于是，B的許多資源就這樣被白白浪費了师逸。
???采用三次握手司倚，A 不會向 B 的確認(rèn)發(fā)出確認(rèn)，B由于收不到確認(rèn)篓像，就知道A并沒有要求要建立連接动知。
