TCP/IP基础知识
背景及历史
TCP/IP 由军用网络发展而来，后续逐渐连接了四所大学或研究所，形成了ARPANET，成为互联网的鼻祖，在ARPANET的一个研究机构中研发了TCP/IP。并逐步成为最常用的以太网通信协议。
TCP/IP协议
TCP/IP 协议不仅包括TCP和IP两种协议，其也包含了应用了IP技术所形成的相关协议族，如ICMP、UDP等。
TCP/IP协议的规范经由RFC文档制定，并在网络上公布，当对某个协议进行修改后，并不会撤销对应的文档，而是会通过新的文档描述对该协议的修改和新增特性。可以经由 此处对文档进行查询。
TCP/IP 协议分层模型
在模型构建上，OSI 七层模型更加关注 在每一层中，应该实现什么功能；而TCP/IP模型中，更关注的是在计算机上实现协议应开发哪种程序。
TCP/IP 协议模型分为五层：
物理层 ：承载数据传输的实体介质，所有的数据传输都建立在可通信之上
数据链路层：完成硬件数据的转换，为网络层提供数据
网络层：转发分组数据包
传输层：使应用程序之间可以实现通讯
应用层：应用功能的实现，数据接收、发送、处理
网络层的基础协议
IP: IP协议可以跨网段的传输数据包，但ip协议不具有重传机制，所有属于非可靠性传输协议。
ICMP： ICMP协议用来检查到达目的计算机网络的通信状况，在无法通信时，给出简要的失败原因，可以成功通信时，给出网络质量的相关参数信息。
ARP： ARP协议提供了一套IP与MAC建立关系的方法，为主机单跳链路的数据通信提供了一个流程。
传输层的基础协议
UDP： UDP协议是一种无连接的传输层协议，在没有进一步的实现的情况下，不会去检查报文是否正确的被对端接收到。
TCP： TCP协议是一种安全可靠的传输层协议，在与对端通信前，会与对端先建立一条链路，然后再进行信息的传输，但由于其较复杂的链路建立流程和重传确认机制等，不适用于对时延要求高的业务。
应用层协议
TELNET： TELNET协议是一种远程登录协议，基于TCP协议，用户可以通过输入正确的用户名和密码来登陆到开放了TELNET Server的设备上去。
SSH： SSH协议同样是hi一种远程登陆协议。不过相比于TELNET协议，它更为安全，除了提供user-password的登录模式，还提供了密钥的方式与远程计算机建立起可靠的连接。
FTP： FTP协议用于文件的传输，为了保持文件的完整性，所以是基于TCP协议制定的。FTP建立连接时，会建立两个TCP连接，一条用于FTP服务建立时的连接，另一条用于文件传输。
HTTP： HTTP协议被广泛的应用于WEB页面浏览，因为要保证页面提交数据的完整性，所以同样是建立TCP协议之上，为了保证其安全性，后续推出了使用了SSL和TLS技术的HTTPS协议。
TCP/IP数据的传输与处理
发送包封装
数据包在被发出时，在运输层进行封装，在首部添加一些识别信息：
端口号： 端口号用于发送/接收方使用对应的协议来处理信息，如80端口用于HTTP，443端口用于HTTPS，20用于FTP协议，也可以根据自己的需要为一些服务配置端口号。
序号： 序号用于对比收到的包是否为当前所需的数据包。
检验和： 校验报文的完整性。
在添加完TCP包首部后，将包发送给IP
IP会为报文添加目的IP和源IP信息，以供传输过程中的寻址，并会添加一些Qos（Qulity of Scurity）信息，来做一个报文传输过程中的优先级识别。
数据链路层收到网络层经由IP封装后的IP包后，会向其中添加当前设备的MAC地址信息以及目的MAC地址信息，当源计算机不存在目的计算机的MAC地址时，则会将网关的MAC地址作为目的MAC地址信息填入。然后会存在一个标志位，说明自己的上层数据使用了哪种协议，如IP 0X0800，IPv6 0X86dd等。
中间链路传输
在数据包在中间过程中传输时，中间的网络设备只关系网络层报头携带的目的IP地址是什么，不会去关系具体的数据内容，所以，数据传输时，每个中间设备收到报文后，解除数据链路层封装，查找其是否有目的IP地址的路由信息，将报文的源MAC地址更换为本机地址，目的MAC地址更换为下一台网络设备的MAC地址，然后将报文从对应的接口发出去。
接收包解封装
当具有目的地址的计算机收到了报文后，对报文解除封装。其实就是一个发送时封装的逆向操作，收到MAC地址为自身的报文——解除数据链路层封装——检查目的IP为自身——解除IP报文头部封装——检查使用的协议、端口号信息——交由对应的应用服务进行处理。
————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「Coooodfish」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/shangxiazuoyouabab/article/details/93532255
