第一章 TCP/IP协议概述

1. 协议分层思想

1.1 首先提出的问题是为什么要进行分层：
分层就是将复杂的过程分解为多个简单的，功能相对单一的子过程。

分层的优点：
1.使过程清晰化 使复杂问题简单化
2.有利于发现问题，并针对问题解决问题

————————————————————————————分割线——————————————————————————————

1.2 网络通信简述

网络的通信分为垂直和水平的两个方向

水平方向上的通信称为虚通信。是对等实体间的通信。
垂直方向上的通信称为实际通信。是相邻两层间进行的通信。

那么，问题来了。什么是实体？

实体表示任何可以发送和接收信息的硬件或软件进程。

网络的设计者通过分层的方式组织协议以及实现这些协议的网络硬件和软件。
一个协议层能够用软件，硬件或两者的结合来实现。

HTTP和SMTP等应用层协议通常都是在端系统中用软件实现。

运输层协议同样如此。

而因为物理层和数据链路层负责处理跨特定链路的通信，它们通常在与给定链路相关的网络接口卡（例如以太网或WIFI接口卡）中实现。

网络层经常是硬件和软件的混合体。

————————————————————————————分割线——————————————————————————————

1.3 协议分层要达到什么样的成果或者说协议分层的原则是什么？

目标机器第n层收到的应与源机器第n层发出的完全一致

网络协议分层的思想示意图

说明： 每一层都是通过层间接口向上一层提供一定的服务，同时把这种服务实现的细节对上层加以屏蔽。

简而言之，第N层与第N+1层的关系可以形象化为服务提供者和服务接受者。第N层实体实现的服务要为N+1层所使用，同样的N层则利用了下面各层的服务总和。特别指出，第一层不接受服务，最高一层不提供服务。

————————————————————————————分割线——————————————————————————————

1.4 层与层之间提供服务的接口是什么？

SAP 即服务访问点（Service Access Points）是N层向N+1层提供服务的逻辑接口，位于两层边界处。

每一个SAP都有一个能够唯一标识他的地址。

在TCP/IP的五层模型中，从物理层开始，每一层都向上层提供服务访问点。物理层的服务访问点就是网卡接口，数据链路层的服务访问点是MAC地址，网络层的服务访问点是IP地址，传输层的服务访问点是端口号，应用层提供的服务访问点是用户界面。
对于SAP的几点说明：

一个协议实体可以提供多个SA。
越到高层，协议提供的SAP越丰富（主要是因为越低的层，其抽象程度更高）。
一个SAP可供多个实体使用。

2. TCP/IP的分层模型

IP (Internet protocol) 可以解决异构网络的互联问题。

但仅仅有IP是不行的，我们还要解决如下问题：

选路问题
控制问题
可靠传输问题

解决相关问题的协议如下：

OSPF( Open Shortest Path First ，开放式最短路径优先）、和 RIP( Routing Information Protocol ，选路信息协议）
和BGP( BorderGateway Protocol ，边界网关协议）等协议用于路由信息的维护。

ICMP( Internet ControlMessage Protocol , Internet 控制报文协议）实现网络控制。

TCP( Transmission ControlProtocol ，传输控制协议）提高可靠性。

————————————————————————————分割线——————————————————————————————

在这里插入图片描述