Internet与TCPIP协议基础解析

TCPIP的知识梳理（按四层结构体系描述）TCP/IP协议TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/⽹际协议）是指能够在多个不同⽹络间实现信息传输的协议簇。

TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议，⽽是指⼀个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇，只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。

TCP/IP传输协议是严格来说是⼀个四层的体系结构，应⽤层、传输层、⽹络层和数据链路层都包含其中。

OSI参考模型与TCP/IP四层模型对⽐ ⼀、应⽤层协议该层存在的协议：HTTP,DNS,FTP,Telnet,SMTP,RIP,NFSHTTP协议：（后⾯专门⽤⼀篇⽂章详解HTTP和HTTPS）HTTP (HyperText Transfer Protocol 超⽂本传输协议) 基于 TCP，使⽤端⼝号 80 或 8080。

每当你在浏览器⾥输⼊⼀个⽹址或点击⼀个链接时，浏览器就通过 HTTP 协议将⽹页信息从服务器提取再显⽰出来，这是现在使⽤频率最⼤的应⽤层协议。

这个原理很简单：点击⼀个链接后，浏览器向服务器发起 TCP 连接；连接建⽴后浏览器发送 HTTP 请求报⽂，然后服务器回复响应报⽂；浏览器将收到的响应报⽂内容显⽰在⽹页上；报⽂收发结束，关闭 TCP 连接。

HTTP 报⽂会被传输层封装为 TCP 报⽂段，然后再被 IP 层封装为 IP 数据报。

HTTP 报⽂的结构：可见报⽂分为 3 部分：(1)开始⾏：⽤于区分是请求报⽂还是响应报⽂，请求报⽂中开始⾏叫做请求⾏，⽽响应报⽂中，开始⾏叫做状态⾏。

在开始⾏的三个字段之间都⽤空格分开，结尾处 CRLF 表⽰回车和换⾏。

(2)⾸部⾏：⽤于说明浏览器、服务器或报⽂主体的⼀些信息。

(3)实体主体：请求报⽂中通常不⽤实体主体。

一.了解TCP/IPInternet是由上亿台计算机互联组成的，要能正确地访问每台机器、使数据在Internet中正确传播需要一个协议进行控制。

Internet使用的这一协议就是TCP/IP。

什么是TCP/IP 这是一组通信协议的代名词。

它本身指两个协议：TCP网络传输控制协议，IP网际协议。

IP（网间协议）：Internet将消息从一个主机传递到另一个主机使用的协议称为网间协议（IP），这是Internet网络协议。

网间协议负责将消息发送到指定接收主机。

可以使用广域网或局域网，高速网或低速网，无线网或有线网等几乎所有类型的网络通信技术。

TCP（传输控制协议）：消息在传送时被分割成一个个的小包，传输控制协议（TCP）负责收集这些信息包，并将其按适当的次序放好来发送，在接收端收到后再将其正确地还原。

传输控制协议处理了IP协议中没有处理的通信问题，向应用程序提供可靠的通信连接，能够自动适应网络的变化。

它保证数据包在传送中正确无误。

在Internet中，网间协议和传送协议配合工作，即我们常说的TCP/IP协议。

TCP/IP协议采用层次体系结构，从上而下分为应用层，传输层，网际层和数据链路层，每一层都实现特定的网络功能。

如图1（图1见TCP/IP分层模型.doc）所示。

数据链路层数据链路层提供了TCP/IP与各种物理网络的接口。

物理网络指的是各种局域网和广域网,如Ethernet和X.25公共分组交换网等。

其还为网络层提供服务。

网际层网际层解决了计算机与计算机之间的通信问题，这一层的通信协议统一为IP协议。

IP协议具有以下几个功能：管理Internet地址：Internet上的计算机都要有唯一的地址，即IP地址。

路由选择功能：数据在传输过程中要由IP通过路由选择算法，在发送方和接送方之间选择一条最佳的路径。

数据的分片和重组：数据在传送过程中要经过多个网络，每个网络所规定的分组长度不一定相同。

因此，当数据经过分组长度较小的网络时，就要分割成更小的段。

1 以太网------EtherNet：---------------------------参考图解以太网最早由Xerox（施乐）公司创建，于1980年DEC、lntel和Xerox三家公司联合开发成为一个标准。

以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网，采用的是CSMA/CD访问控制法，它们都符合IEEE802.3。

IEEE 802.3标准IEEE802.3规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。

以太网是当前应用最普遍的局域网技术，它很大程度上取代了其他局域网标准。

如令牌环、FDDI和ARCNET。

历经100M以太网在上世纪末的飞速发展后，目前千兆以太网甚至10G以太网正在国际组织和领导企业的推动下不断拓展应用范围。

常见的802.3应用为：10M: 10base-T （铜线UTP模式）100M: 100base-TX （铜线UTP模式）100base-FX（光纤线）1000M: 1000base-T（铜线UTP模式）2 UIP协议：uIP由瑞典计算机科学学院(网络嵌入式系统小组)的Adam Dunkels 开发。

其源代码由C 语言编写，并完全公开，uIP 的最新版本是1.0 版本，本指南移植和使用的版本正是此版本。

uIP协议栈去掉了完整的TCP/IP中不常用的功能，简化了通讯流程，但保留了网络通信必须使用的协议，设计重点放在了IP/TCP/ICMP/UDP/ARP这些网络层和传输层协议上，保证了其代码的通用性和结构的稳定性。

由于uIP协议栈专门为嵌入式系统而设计，因此还具有如下优越功能：1）代码非常少，其协议栈代码不到6K，很方便阅读和移植。

2）占用的内存数非常少，RAM 占用仅几百字节。

3）其硬件处理层、协议栈层和应用层共用一个全局缓存区，不存在数据的拷贝，且发送和接收都是依靠这个缓存区，极大的节省空间和时间。

TCP/IP协议的原理与应用1. TCP/IP协议简介TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是互联网的核心协议簇，也是当前广泛应用于网络通信的协议。

1.1 TCP/IP协议的组成TCP/IP协议由两个部分组成，分别是TCP（Transmission Control Protocol）和IP（Internet Protocol）。

1.2 TCP/IP协议的特点TCP/IP协议具有以下特点：•可靠性：TCP协议采用可靠的传输机制，确保数据的完整性和顺序。

•无连接：TCP/IP协议是无连接的，即通信双方在发送数据前不需要建立连接。

•面向字节流：TCP/IP协议将数据视为字节流进行传输。

•灵活性：TCP/IP协议可以应用于各种不同的网络环境和应用场景。

2. TCP协议原理TCP（Transmission Control Protocol）是一种基于连接的协议，它在发送和接收数据时保证数据的可靠性。

2.1 TCP协议的可靠性机制TCP协议实现可靠性的机制包括以下几个方面：•序列号和确认机制：TCP协议使用序列号对数据进行编号，并通过确认机制确保接收方正确收到数据。

•滑动窗口机制：TCP协议使用滑动窗口机制控制数据的流量，以避免数据拥塞。

•数据校验和：TCP协议使用数据校验和机制来检测传输过程中是否发生数据错误。

•超时重传机制：如果发送方在一定时间内没有收到接收方的确认信息，将会重传相应的数据。

2.2 TCP协议的连接建立和断开过程TCP协议的连接建立过程如下：1.发起方发送SYN数据包给接收方。

2.接收方收到SYN数据包后，向发起方发送SYN-ACK数据包。

3.发起方收到SYN-ACK数据包后，向接收方发送ACK数据包，表示连接已建立。

TCP协议的连接断开过程如下：1.任一方向对方发送FIN数据包。

2.接收方收到FIN数据包后，向发起方发送ACK数据包，表示接收到了关闭请求。

第13章IGMP ：Internet 组管理协议13.1 引言1 2.4节概述了I P 多播给出，并介绍了D 类I P 地址到以太网地址的映射方式。

也简要说明了在单个物理网络中的多播过程，但当涉及多个网络并且多播数据必须通过路由器转发时，情况会复杂得多。

本章将介绍用于支持主机和路由器进行多播的I n t e r n e t 组管理协议（I G M P ）。

它让一个物理网络上的所有系统知道主机当前所在的多播组。

多播路由器需要这些信息以便知道多播数据报应该向哪些接口转发。

I G M P在RFC 111 2中定义[Deering 1989]。

正如I C M P 一样，I G M P 也被当作I P 层的一部分。

I G M P 报文通过I P 数据报进行传输。

不像我们已经见到的其他协议，I G M P 有固定的报文长度，没有可选数据。

图1 3-1显示了I G M P 报文如何封装在I P 数据报中。

I G M P 报文通过I P 首部中协议字段值为2来指明。

13.2 IGMP 报文图1 3-2显示了长度为8字节的I G M P 报文格式。

图13-2 IGMP 报文的字段格式这是版本为1的I G M P 。

I G M P 类型为1说明是由多播路由器发出的查询报文，为2说明是主机发出的报告报文。

检验和的计算和I C M P 协议相同。

组地址为D 类I P 地址。

在查询报文中组地址设置为0，在报告报文中组地址为要参加的组地址。

在下一节中，当介绍I G M P 如何操作时，我们将会更详细地了解它们。

13.3 IGMP 协议13.3.1 加入一个多播组多播的基础就是一个进程的概念（使用的术语进程是指操作系统执行的一个程序），该进程在一个主机的给定接口上加入了一个多播组。

在一个给定接口上的多播组中的成员是动态图13-1 IGMP 报文封装在IP 数据报中IP 数据报IP 首部IGMP 报文20字节8字节4位IGMP版本(1)4位IGMP 类型(1-2)未用检验和32位组地址(D 类IP 地址)8字节的—它随时因进程加入和离开多播组而变化。

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）协议是互联网上数据通信的基础协议，它定义了数据在网络中的传输方式和规则。

TCP/IP协议簇包括多个协议，其中两个主要的协议是TCP（Transmission Control Protocol）和IP（Internet Protocol）。

以下是TCP/IP协议的基本定义：1. IP协议（Internet Protocol）：- IP协议定义了数据在网络中的寻址和路由方式。

它负责将数据分割成小的数据包，并确保这些数据包正确地传输到目标地址。

IP协议的主要版本有IPv4和IPv6。

2. TCP协议（Transmission Control Protocol）：- TCP协议是一个面向连接的协议，负责在网络上可靠地传输数据。

它通过创建一个可靠的、面向连接的通信管道，确保数据的完整性和有序性。

TCP协议通过三次握手建立连接，提供流控制、拥塞控制等机制，确保数据的正确传递。

3. UDP协议（User Datagram Protocol）：-UDP协议是一个无连接的协议，相比TCP更为轻量级。

它不保证数据的可靠性和有序性，但传输速度更快。

UDP常用于实时性要求较高的应用，如音频和视频传输。

4. ICMP协议（Internet Control Message Protocol）：-ICMP协议是用于在网络上传递错误消息的协议。

它通常由网络设备用于报告错误、测试网络连接和执行网络诊断。

5. ARP协议（Address Resolution Protocol）：-ARP协议用于将IP地址映射为物理硬件地址（如MAC地址）。

它通过广播在网络上查询目标设备的MAC地址。

6. DHCP协议（Dynamic Host Configuration Protocol）：- DHCP协议用于动态分配IP地址和其他网络配置信息给网络上的设备。

tcpip的名词解释TCP/IP是一种计算机网络协议，是互联网的核心协议。

它由两个协议组成：传输控制协议（TCP）和Internet协议（IP）。

TCP/IP协议族定义了如何在网络中传输和处理数据。

1. IP协议Internet协议（IP）是TCP/IP协议族中最重要的协议之一。

它负责将数据分解成小的数据包，并将其从发送端传输到接收端。

IP协议使用IP地址来标识每个计算机在网络中的唯一位置，以便数据包能够准确地路由到目标地址。

IP协议还负责数据包的分片和重组，以确保有效的传输。

2. TCP协议传输控制协议（TCP）是TCP/IP协议族中的另一个关键协议。

它在IP协议的基础上提供可靠的数据传输服务。

TCP协议负责将数据分割成小的数据段，并通过网络传输到目标计算机。

它使用序列号和确认机制来确保数据的可靠性、完整性和顺序。

如果数据丢失或出现错误，TCP会自动重新发送数据，直到接收方正确接收。

3. 数据包在TCP/IP协议中，数据被分割成称为数据包的小块进行传输。

数据包由包头和包体组成。

包头包含了发送和接收端的IP地址、端口号、数据长度等信息，用于数据传输的控制和管理。

包体则是真正要传输的数据内容。

4. 端口端口是TCP/IP协议中用于标识应用程序或服务的数字。

每个计算机有65535个端口号，其中一部分被预留给特定的服务或协议使用。

例如，HTTP通常使用端口号80，FTP使用端口号20和21。

通过端口号，计算机可以将传入的数据包正确路由到相应的应用程序或服务。

5. DNS域名系统（DNS）是TCP/IP网络中用于将域名转换为IP地址的分布式数据库系统。

因为人们更容易记住域名而不是IP地址，所以DNS系统允许使用域名访问网站或服务。

当用户输入一个域名时，计算机会向DNS服务器发送请求，DNS服务器会返回与该域名对应的IP地址。

6. 路由器路由器是连接不同网络的设备，用于转发数据包。

它基于目标IP地址和路由表来确定数据包的下一跳路径。

internet的基础协议
Internet基础协议是指实现Internet互联的底层通信协议，其中包括Internet协议（IP）、传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）以及有限状态协议（FTP）等。

1.Internet协议（IP）：Internet协议（IP）是一种低层网络传输协议，它是将数据包从源主机发送到目的主机的基础。

它使用不同的分组格式来封装数据，并在每个分组中添加必要的控制信息，如源和目的地址，以便对网络上传输的数据进行必要的处理。

2.传输控制协议（TCP）：传输控制协议（TCP）是一种面向连接的协议，用于在网络上传输数据，它使用三次握手确认双方的连接，并且采用可靠的数据流传输方式，确保数据的准确性和完整性。

3.用户数据报协议（UDP）：用户数据报协议（UDP）是一种无连接协议，它不需要在传输前进行连接，而是直接将数据包发送到目标主机，其传输效率比TCP协议高，但也存在数据丢失和数据乱序的问题。

4.有限状态协议（FTP）：有限状态协议（FTP）是一种文件传输协议，它可以实现远程文件传输，并且支持文件的传输、更新、删除、重命名等操作。

internet使用的协议是什么Internet使用的协议是什么。

Internet的协议是指在Internet网络中，不同计算机之间进行通信和数据交换时所遵循的一套规则和约定。

这些协议是Internet能够正常运行的基础，它们保证了网络中各种设备之间的互联互通。

在Internet中，有许多种不同的协议，其中最为重要的是TCP/IP协议。

本文将对Internet使用的协议进行详细介绍。

首先，TCP/IP协议是Internet最基本的协议。

它由两个部分组成，传输控制协议（TCP）和Internet协议（IP）。

IP负责在网络中寻址和路由数据包，而TCP则负责在通信的两端建立可靠的连接。

TCP/IP协议是Internet的基础，它使得不同的计算机能够在全球范围内互相通信和交换数据。

其次，HTTP协议是万维网使用的协议。

HTTP是超文本传输协议的缩写，它是用于传输超文本的应用层协议。

在Internet上，几乎所有的网页浏览都是通过HTTP协议来实现的。

当用户在浏览器中输入网址并按下回车键时，浏览器会向服务器发送HTTP请求，服务器接收到请求后会返回相应的网页内容。

HTTP协议的使用使得用户能够方便地浏览和获取Internet上的信息。

另外，SMTP和POP3协议是用于电子邮件传输的协议。

SMTP是简单邮件传输协议，它负责将邮件从发件人的计算机发送到接收人的邮件服务器。

而POP3是邮局协议的第3个版本，它负责将邮件从邮件服务器下载到接收人的计算机上。

这两种协议的使用使得全球范围内的电子邮件通信成为可能。

此外，FTP协议是用于文件传输的协议。

FTP是文件传输协议的缩写，它允许用户在计算机之间传输文件。

用户可以通过FTP协议将文件从本地计算机上传到远程服务器，或者从远程服务器下载文件到本地计算机。

FTP协议的使用极大地方便了文件的共享和传输。

最后，DNS协议是用于域名解析的协议。

DNS是域名系统的缩写，它负责将域名解析为IP地址。