TCP/IP协议

学习教程

什么是 TCP/IP？

TCP/IP 是供已连接因特网的计算机进行通信的通信协议。

TCP/IP 指传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol / Internet Protocol）。

TCP/IP 定义了电子设备（比如计算机）如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。

TCP/IP specifies how data is exchanged over the internet by providing end-to-end communications that identify how it should be broken into packets, addressed, transmitted, routed and received at the destination. TCP/IP requires little central management and is designed to make networks reliable with the ability to recover automatically from the failure of any device on the network.

The two main protocols in the IP suite serve specific functions. TCP defines how applications can create channels of communication across a network. It also manages how a message is assembled into smaller packets before they are then transmitted over the internet and reassembled in the right order at the destination address.

IP defines how to address and route each packet to make sure it reaches the right destination. Each gateway computer on the network checks this IP address to determine where to forward the message.

在 TCP/IP 中包含一系列用于处理数据通信的协议:

• TCP (传输控制协议) - 应用程序之间通信
• 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 使用固定的连接
TCP 用于应用程序之间的通信。

当应用程序希望通过 TCP 与另一个应用程序通信时，它会发送一个通信请求。这个请求必须被送到一个确切的地址。在双方"握手"之后，TCP 将在两个应用程序之间建立一个全双工 (full-duplex) 的通信。

这个全双工的通信将占用两个计算机之间的通信线路，直到它被一方或双方关闭为止。

UDP 和 TCP 很相似，但是更简单，同时可靠性低于 TCP。

IP 是无连接的
IP 用于计算机之间的通信。

IP 是无连接的通信协议。它不会占用两个正在通信的计算机之间的通信线路。这样，IP 就降低了对网络线路的需求。每条线可以同时满足许多不同的计算机之间的通信需要。

通过 IP，消息（或者其他数据）被分割为小的独立的包，并通过因特网在计算机之间传送。

IP 负责将每个包路由至它的目的地。

IP 路由器
当一个 IP 包从一台计算机被发送，它会到达一个 IP 路由器。

IP 路由器负责将这个包路由至它的目的地，直接地或者通过其他的路由器。

在一个相同的通信中，一个包所经由的路径可能会和其他的包不同。而路由器负责根据通信量、网络中的错误或者其他参数来进行正确地寻址。

TCP/IP
TCP/IP 意味着 TCP 和 IP 在一起协同工作。

TCP 负责应用软件（比如您的浏览器）和网络软件之间的通信。

IP 负责计算机之间的通信。

TCP 负责将数据分割并装入 IP 包，然后在它们到达的时候重新组合它们。

IP 负责将包发送至接受者。

TCP/IP 寻址
TCP/IP 使用 32 个比特或者 4 组 0 到 255 之间的数字来为计算机编址。

IP地址
每个计算机必须有一个 IP 地址才能够连入因特网。

每个 IP 包必须有一个地址才能够发送到另一台计算机。

在本教程下一节，您会学习到更多关于 IP 地址和 IP 名称的知识。

IP 地址包含 4 组数字
TCP/IP 使用 4 组数字来为计算机编址。每个计算机必须有一个唯一的 4 组数字的地址。

每组数字必须在 0 到 255 之间，并由点号隔开，比如：192.168.1.60。

32 比特 = 4 字节
TCP/IP 使用 32 个比特来编址。一个计算机字节是 8 比特。所以 TCP/IP 使用了 4 个字节。

一个计算机字节可以包含 256 个不同的值：

00000000、00000001、00000010、00000011、00000100、00000101、00000110、00000111、00001000 ....... 直到 11111111。

现在，您应该知道了为什么 TCP/IP 地址是介于 0 到 255 之间的 4 组数字。

IP V6
IPv6 是 "Internet Protocol Version 6" 的缩写，也被称作下一代互联网协议，它是由 IETF 小组（Internet 工程任务组Internet Engineering Task Force）设计的用来替代现行的 IPv4（现行的）协议的一种新的 IP 协议。

我们知道，Internet 的主机都有一个唯一的 IP 地址，IP 地址用一个 32 位二进制的数表示一个主机号码，但 32 位地址资源有限，已经不能满足用户的需求了，因此 Internet 研究组织发布新的主机标识方法，即 IPv6。

在 RFC1884 中（RFC 是 Request for Comments document 的缩写。RFC 实际上就是 Internet 有关服务的一些标准），规定的标准语法建议把 IPv6 地址的 128 位（16 个字节）写成 8 个 16 位的无符号整数，每个整数用 4 个十六进制位表示，这些数之间用冒号（:）分开，例如：

686E:8C64:FFFF:FFFF:0:1180:96A:FFFF

冒号十六进制记法允许零压缩，即一串连续的0可以用一对冒号取代，例如:

FF05:0:0:0:0:0:0:B3
// 可以定成:
FF05::B3

为了保证零压缩有一个清晰的解释，建议中规定，在任一地址中，只能使用一次零压缩。该技术对已建议的分配策略特别有用，因为会有许多地址包含连续的零串。

冒号十六进制记法结合有点十进制记法的后缀。这种结合在IPv4向IPv6换阶段特别有用。例如，下面的串是一个合法的冒号十六进制记法:

0:0:0:0:0:0:128.10.1.1

这种记法中，虽然冒号所分隔的每一个值是一个16位的量，但每个分点十进制部分的值则指明一个字节的值。再使用零压缩即可得出:

::128.10.1.1

参考资料

TCP/IP
TCP/IP(runoob)