与TCP/IP协议的初次见面(一)

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。

  

文章花絮

 

  本篇就到此为止吧,毕竟内容不在多,有精就行。只是为了更好的说明本文的内容,LZ牺牲了自己的形象,只是希望媳妇不要看到这篇文章。LZ发誓,本文中的所有例子都纯属虚构。

  待续待续吧!

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