第1章  概述

TCP/IP起源于60年代末美國政府資助的一個分組交換網絡研究項目，到90年代已發展成為計算機之間最常應用的組網形式。

分層

網絡協議通常分不同層次進行開發，每一層分別負責不同的通信功能。一個協議族，比如TCP/IP，是一組不同層次上的多個協議的組合。TCP/IP通常被認為是一個四層協議系統,每一層負責不同的功能：

1) 鏈路層，有時也稱作數據鏈路層或網絡接口層，通常包括操作系統中的設備驅動程序和計算機中對應的網絡接口卡。它們一起處理與電纜（或其他任何傳輸媒介）的物理接口細節。

2) 網絡層，有時也稱作互聯網層，處理分組在網絡中的活動，例如分組的選路。在TCP/IP協議族中，網絡層協議包括IP協議（網際協議），ICMP協議（Internet互聯網控制報文協議），以及IGMP協議（Internet組管理協議）。

3 ) 運輸層主要為兩臺主機上的應用程序提供端到端的通信。在TCP/IP協議族中，有兩個互不相同的傳輸協議： TCP（傳輸控制協議）和UDP（用戶數據報協議）。

TCP為兩臺主機提供高可靠性的數據通信。它所做的工作包括把應用程序交給它的數據分成合適的小塊交給下面的網絡層，確認接收到的分組，設置發送最后確認分組的超時時鐘等。由于運輸層提供了高可靠性的端到端的通信，因此應用層可以忽略所有這些細節。

UDP則為應用層提供一種非常簡單的服務。它只是把稱作數據報的分組從一臺主機發送到另一臺主機，但并不保證該數據報能到達另一端。任何必需的可靠性必須由應用層來提供。

4 ) 應用層負責處理特定的應用程序細節。幾乎各種不同的TCP/IP實現都會提供下面這些通用的應用程序：

• Telnet 遠程登錄。

• FTP 文件傳輸協議。

• SMTP 簡單郵件傳送協議。

• SNMP 簡單網絡管理協議。

互聯網地址(IP地址)

Internet 上的每臺主機(Host)都有一個唯一的IP地址。IP協議就是使用這個地址在主機之間傳遞信息，這是Internet 能夠運行的基礎。IP地址的長度為32位，分為4段，每段8位，用十進制數字表示，每段數字范圍為0～255，段與段之間用句點隔開。例如159.226.1.1。IP地址有兩部分組成，一部分為網絡地址，另一部分為主機地址。IP地址分為A、B、C、D、E5類。常用的是B和C兩類。ip地址就像是我們的家庭住址一樣，如果你要寫信給一個人，你就要知道他（她）的地址，這樣郵遞員才能把信送到，計算機發送信息是就好比是郵遞員，它必須知道唯一的“家庭地址”才能不至于把信送錯人家。只不過我們的地址使用文字來表示的，計算機的地址用十進制數字表示。

IP地址分類

1．A類IP地址

一個A類IP地址由1字節的網絡地址和3字節主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“0”， 地址范圍從0.0.0.1 到126.0.0.0。可用的A類網絡有126個，每個網絡能容納1億多個主機。

2．B類IP地址

一個B類IP地址由2個字節的網絡地址和2個字節的主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“10”，地址范圍從128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B類網絡有16382個，每個網絡能容納6萬多個主機 。

3．C類IP地址

一個C類IP地址由3字節的網絡地址和1字節的主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“110”。范圍從192.0.0.0到223.255.255.255。C類網絡可達209萬余個，每個網絡能容納254個主機。

4．D類地址用于多點廣播（Multicast）。

D類IP地址第一個字節以“1110”開始，它是一個專門保留的地址。它并不指向特定的網絡，目前這一類地址被用在多點廣播（Multicast）中。多點廣播地址用來一次尋址一組計算機，它標識共享同一協議的一組計算機。

5．E類IP地址

以“11110”開始，為將來使用保留。

全零（“0.0.0.0”）地址對應于當前主機。全“1”的IP地址（“255.255.255.255”）是當前子網的廣播地址。

什么是公有地址和私有地址?

公有地址（Public address）由Inter NIC（Internet Network Information Center 因特網信息中心）負責。這些IP地址分配給注冊并向Inter NIC提出申請的組織機構。通過它直接訪問因特網。

私有地址（Private address）屬于非注冊地址，專門為組織機構內部使用。

以下列出留用的內部私有地址

A類 10.0.0.0--10.255.255.255

B類 172.16.0.0--172.31.255.255

C類 192.168.0.0--192.168.255.255

封裝與分用

當應用程序用TCP傳送數據時，數據被送入協議棧中，然后逐個通過每一層直到被當作一串比特流送入網絡。其中每一層對收到的數據都要增加一些首部信息（有時還要增加尾部信息）。TCP傳給IP的數據單元稱作TCP報文段或簡稱為TCP段（TCP segment）。IP傳給網絡接口層的數據單元稱作IP數據報(IP datagram)。通過以太網傳輸的比特流稱作幀(Frame)。

當目的主機收到一個以太網數據幀時，數據就開始從協議棧中由底向上升，同時去掉各層協議加上的報文首部。每層協議盒都要去檢查報文首部中的協議標識，以確定接收數據的上層協議。這個過程稱作分用（ Demultiplexing）

客戶-服務器模型

大部分網絡應用程序在編寫時都假設一端是客戶，另一端是服務器，其目的是為了讓服務器為客戶提供一些特定的服務。

端口號

通過端口號來識別應用程序