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。

分别介绍TCP/IP协议中的四个层次：
应用层：应用层是TCP/IP协议的第一层，是直接为应用进程提供服务的。
（1）对不同种类的应用程序它们会根据自己的需要来使用应用层的不同协议，邮件传输应用使用了SMTP协议、万维网应用使用了HTTP协议、远程登录服务应用使用了有TELNET协议。
（2）应用层还能加密、解密、格式化数据。
（3）应用层可以建立或解除与其他节点的联系，这样可以充分节省网络资源。
运输层：作为TCP/IP协议的第二层，运输层在整个TCP/IP协议中起到了中流砥柱的作用。且在运输层中，TCP和UDP也同样起到了中流砥柱的作用。
网络层：网络层在TCP/IP协议中的位于第三层。在TCP/IP协议中网络层可以进行网络连接的建立和终止以及IP地址的寻找等功能。
网络接口层：在TCP/IP协议中，网络接口层位于第四层。由于网络接口层兼并了物理层和数据链路层所以，网络接口层既是传输数据的物理媒介，也可以为网络层提供一条准确无误的线路。

TCP/IP协议能够迅速发展起来并成为事实上的标准，是它恰好适应了世界范围内数据通信的需要。它有以下特点：
（1）协议标准是完全开放的，可以供用户免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。
（2）独立于网络硬件系统，可以运行在广域网，更适合于互联网。
（3）网络地址统一分配，网络中每一设备和终端都具有一个唯一地址。
（4）高层协议标准化，可以提供多种多样可靠网络服务。

TCP.IP协议栈封装、解封装过程

①封装：加上协议头
Q1：上层协议是如何使用下层协议提供的服务的呢？—封装
A1：应用程序的数据在发送到物理网络上之前，将沿着协议栈从上向下一次传递，每层协议都将在上层数据的基础上加上自己的头部信息。
TCP–>TCP报文段、UDP–>UDP数据报、IP–>IP数据包、数据链路层–>帧(以太网帧、令牌环帧)
说明：TCP、UDP对数据的封装类似，不同的是，UDP无需为数据保存副本，因为UDP是不可靠的服务，当UDP数据报被成功发送之后，UDP缓冲区中的该数据报就被丢弃了（如果应用程序检测到该数据报未能被接收方正确接收，并打算重发该数据包，则应用程序需要从用户空间将该数据拷贝到UDP内核发送缓冲区中）。

②分用/解封装：解析协议头
Q2：当帧在物理网络上传输到目的主机时，将会沿着协议自底向上依次传递。
A2：各层协议将依次处理帧中本层负责的头部数据，以获取所需要的信息，并最终将处理后的帧交给目标应用程序。
(从下到上)以太网帧的分用过程

可以看到：
1. IP、ARP、RARP协议都使用帧传输数据，所以帧的头部中以太网帧的类型来区分它们。IP、ARP、RARP对应的类型分别是：0x800、0x806、0x835。
2. ICMP协议、TCP协议、UDP协议都是用IP协议，所以IP数据报的头部采用16位的协议字段来区分它们
3. TCP、UDP则通过16位的端口号字段区分上层应用程序
③对等层通信
在两个端系统的同一层上，双方都有对应的一个或多个协议进行通信