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与TCP/IP协议的一次邂逅

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引言

　　最近LZ有了一点时间，于是便拿出TCP/IP的书本开始啃。开始的时候，啃起来枯燥无味，现在好不容易有点开窍，于是赶忙记录一下，生怕自己一转眼就给忘了。不过计算机系统原理就有点可惜了，最近一直没时间看，选来选去，还是觉得TCP更加重要一些，或者说现阶段更加重要一些。

　　好了，废话不多说，我们开始记录吧。

TCP/IP是什么

　　要讨论tcp/ip，就必须知道它究竟是什么东西。这是开始逐渐深入一个东西的前提，tcp/ip也不例外。

　　LZ用自己的话回答一下这个问题，tcp/ip是什么？

　　简单的说，tcp/ip就是一套规矩。两个计算机要互相通信，就得有规矩，一个非常普遍的例子就是发信件。想像一下，如果信件上面的地址和邮编等信息是随便写的，那么目的地的邮递员收到信件时，一定会一头雾水，不知道到底要送到哪。同样的，如果收件人是“额买瑞肯”，而你写的字是“拆泥渍”，对方肯定是看不懂的，所以双方的语言也要相通。

　　计算机之间要通信，也需要规矩，于是tcp/ip就出现了。tcp和ip分别是两个协议，而tcp/ip一般泛指一个协议族。这个协议族一共包含四层，分别是链路层，网络层，传输层以及应用层。其中tcp是传输层的协议，ip则是网络层的协议。

　　之所以分层，原因就像mvc框架的作用一样，是为了让专业的人做专业的事。还记得设计模式当中的单一职责原则吗，这里其实也正是这个原则的体现。每一层都只做自己应该做的事情，并且把它做好，这样有利于扩展和维护。

四层简介

　　接下来，LZ就自己的理解，给大家简单介绍一下各个分层。

　　链路层：这是最接近硬件的一层，也是俗称的“底层”。它主要指我们俗称的网卡和网卡驱动程序，网卡是硬件，驱动程序则负责控制网卡。链路层主要负责与传输介质（比如光纤）配合完成实际的数据传输工作。你可以把它想像成高速公路上可恶的收费站，每一条公路的入口和出口都有一个收费站，而这些收费站之间是有协议的，比如按路程收费。这些收费站就像网络接口一样，而公路则像光纤一样。

　　网络层：这一层凌驾于链路层之上，主要负责数据报在网络中的活动，比如该往哪走。这一层就像高速公路上的路标，路标决定了你每到一个路口应该怎么走。网络层恰恰就是做这件事，比如ip协议，其实就是制定一套规则，让数据按照这套规则可以找到目的地。

　　传输层：这一层已经比较接近我等屌丝了，它负责应用程序之间端到端的通信，这么说可能比较难理解。这个比较像物流中的一个场景，比如现在LZ在北京，并且在上海买了一个女朋友要送过来，那么过程应该是这样的。首先由上海的快递小哥把LZ的女朋友拿走，然后交给向北京出发运送货物的司机，接下来LZ的女朋友到北京后会被交给物流公司的统一发货处，最终由快递小哥负责把女朋友送到LZ手中。请注意，这个过程中，货车司机并不关心货物到底送到哪，他只管送到北京，而最终快递小哥需要把货物送给具体的收货人。这和网络层与传输层的关系类似，网络层只管把数据报从一个计算机送给另外一个计算机，具体是哪个进程的数据，网络层可不管，这便是传输层负责的事了。这里的端到端通信，其实就是指端口到端口的通信。

　　应用层：这一层与我等屌丝已经有肌肤之亲，可谓是再熟悉不过了。比如你天天要用的http协议，它就是应用层的一个协议。http定义了各种协议头，什么请求协议头，响应协议头，乱七八糟的。这些协议头都是干嘛的呢，既然是应用层，当然是给应用程序用的了。比如响应协议头中有文本格式这个头，它就定义了浏览器应该如何展示web服务器发回来的响应信息，比如xml，html还是什么其它的玩意。

四层小结

　　这么一看，其实tcp/ip协议族挺好理解的，接下来LZ还用上面物流的例子来说明。

　　链路层就是负责运输LZ女朋友的那个司机，他是实际负责运输工作的（也就是实际传输数据的工作）。网络层就是高速路上的路标，负责指引司机在高速上该如何走（也就是在网络上的活动），并让司机正确到达目的地。传输层则是快递小哥，负责在具体的发货人和收获人之间（也就是发送端口和接收端口）的接收。应用层就像是LZ女朋友的使用说明，这就是LZ和卖家之间（也就是应用程序之间）的事了。