為什么會(huì)有TCP/IP協(xié)議

在世界上各地，各種各樣的電腦運(yùn)行著各自不同的操作系統(tǒng)為大家服務(wù)，這些電腦在表達(dá)同一種信息的時(shí)候所使用的方法是千差萬別。就好像圣經(jīng)中上帝打亂了各地人的口音，讓他們無法合作一樣。計(jì)算機(jī)使用者意識到，計(jì)算機(jī)只是單兵作戰(zhàn)并不會(huì)發(fā)揮太大的作用。只有把它們聯(lián)合起來，電腦才會(huì)發(fā)揮出它最大的潛力。于是人們就想方設(shè)法的用電線把電腦連接到了一起。

但是簡單的連到一起是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，就好像語言不同的兩個(gè)人互相見了面，完全不能交流信息。因而他們需要定義一些共通的東西來進(jìn)行交流，TCP/IP就是為此而生。TCP/IP不是一個(gè)協(xié)議，而是一個(gè)協(xié)議族的統(tǒng)稱。里面包括了IP協(xié)議，IMCP協(xié)議，TCP協(xié)議，以及我們更加熟悉的http、ftp、pop3協(xié)議等等。電腦有了這些，就好像學(xué)會(huì)了外語一樣，就可以和其他的計(jì)算機(jī)終端做自由的交流了。

TCP/IP協(xié)議分層

提到協(xié)議分層，我們很容易聯(lián)想到ISO-OSI的七層協(xié)議經(jīng)典架構(gòu)，但是TCP/IP協(xié)議族的結(jié)構(gòu)則稍有不同。如圖所示

TCP/IP協(xié)議族按照層次由上到下，層層包裝。最上面的就是應(yīng)用層了，這里面有http，ftp,等等我們熟悉的協(xié)議。而第二層則是傳輸層，著名的TCP和UDP協(xié)議就在這個(gè)層次（不要告訴我你沒用過udp玩星際）。第三層是網(wǎng)絡(luò)層，IP協(xié)議就在這里，它負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)加上IP地址和其他的數(shù)據(jù)（后面會(huì)講到）以確定傳輸?shù)哪繕?biāo)。第四層是叫數(shù)據(jù)鏈路層，這個(gè)層次為待傳送的數(shù)據(jù)加入一個(gè)以太網(wǎng)協(xié)議頭，并進(jìn)行CRC編碼，為最后的數(shù)據(jù)傳輸做準(zhǔn)備。再往下則是硬件層次了，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的傳輸，這個(gè)層次的定義包括網(wǎng)線的制式，網(wǎng)卡的定義等等（這些我們就不用關(guān)心了，我們也不做網(wǎng)卡），所以有些書并不把這個(gè)層次放在tcp/ip協(xié)議族里面，因?yàn)樗鼛缀鹾蛅cp/ip協(xié)議的編寫者沒有任何的關(guān)系。發(fā)送協(xié)議的主機(jī)從上自下將數(shù)據(jù)按照協(xié)議封裝，而接收數(shù)據(jù)的主機(jī)則按照協(xié)議從得到的數(shù)據(jù)包解開，最后拿到需要的數(shù)據(jù)。這種結(jié)構(gòu)非常有棧的味道，所以某些文章也把tcp/ip協(xié)議族稱為tcp/ip協(xié)議棧。

一些基本的常識

在學(xué)習(xí)協(xié)議之前，我們應(yīng)該具備一些基本知識。

• 互聯(lián)網(wǎng)地址(ip地址)

  網(wǎng)絡(luò)上每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須有一個(gè)獨(dú)立的Internet地址（也叫做IP地址）?，F(xiàn)在，通常使用的IP地址是一個(gè)32bit的數(shù)字，也就是我們常說的IPv4標(biāo)準(zhǔn)，這32bit的數(shù)字分成四組，也就是常見的255.255.255.255的樣式。IPv4標(biāo)準(zhǔn)上，地址被分為五類，我們常用的是B類地址。具體的分類請參考其他文檔。

• 域名系統(tǒng)

  域名系統(tǒng)是一個(gè)分布的數(shù)據(jù)庫，它提供將主機(jī)名（就是網(wǎng)址啦）轉(zhuǎn)換成IP地址的服務(wù)。

• RFC

  RFC是什么？RFC就是tcp/ip協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)文檔，在這里我們可以看到RFC那長長的定義列表，現(xiàn)在它一共有4000多個(gè)協(xié)議的定義，當(dāng)然，我們所要學(xué)習(xí)的，也就是那么十幾個(gè)協(xié)議而已。