TCP/IP學習筆記（1）-----基本概念
TCP/IP的起源
在全球各地，各種各樣的電腦運行著各自不同的操作系統一起為大家服務，這些電腦在表達同一種信息的時候所使用的方法是千差萬別。就好像聖經中上帝打亂了各地人的口音，讓他們無法合作一樣。計算機使用者意識到，計算機只是單兵作戰並不會發揮太大的作用。只有把它們聯合起來，電腦才會發揮出它最大的潛力。於是人們就想方設法的用電線把電腦連接到了一起。
但是簡單的連到一起是遠遠不夠的，就好像語言不同的兩個人互相見了面，完全不能交流信息。因而他們需要定義一些共通的東西來進行交流，TCP/IP就是為此而生。
TCP/IP不是一個協議，而是一個協議族的統稱。裏面包括了IP協議，ICMP協議，TCP協議，
TCP/IP協議分層
TCP/IP協議族按照層次由上到下，層層包裝。最上面的就是應用層了，這裏面有http，ftp,等等我們熟悉的協議。而第二層則是傳輸層，著名的TCP和UDP協議就在這個層次（不要告訴我你沒用過udp玩星際）。第三層是網絡層，IP協議就在這裏，它負責對數據加上IP地址和其他的數據（後面會講到）以確定傳輸的目標。第四層是叫數據鏈路層，這個層次為待傳送的數據加入一個以太網協議頭，並進行CRC編碼，為最後的數據傳輸做準備。再往下則是硬件層次了，負責網絡的傳輸，這個層次的定義包括網線的制式，網卡的定義等等（這些我們就不用關心了，我們也不做網卡），所以有些書並不把這個層次放在tcp/ip協議族裏面，因為它幾乎和tcp/ip協議的編寫者沒有任何的關系。發送協議的主機從上自下將數據按照協議封裝，而接收數據的主機則按照協議從得到的數據包解開，最後拿到需要的數據。這種結構非常有棧的味道，所以某些文章也把tcp/ip協議族稱為tcp/ip協議棧。
對比
OSI模型
即開放式通信系統互聯參考模型(Open System Interconnection,OSI/RM,Open Systems Interconnection Reference Model)，是國際標準化組織(ISO)提出的一個試圖使各種計算機在世界範圍內互連為網絡的標準框架，簡稱OSI。
OSI將計算機網絡體系結構(architecture）劃分為以下七層： 物理層: 將數據轉換為可通過物理介質傳送的電子信號 相當於 郵局中的搬運工人。 數據鏈路層: 決定訪問網絡介質的方式。 在此層將數據分幀，並處理流控制。本層 指定拓撲結構並提供硬件尋 址。相當於郵局中的裝拆箱工人。 網絡層: 使用權數據路由經過大型網絡 相當於郵局中的排序工人。 傳輸層: 提供終端到終端的可靠連接 相當於公司中跑郵局的送信職員。 會話層: 允許用戶使用簡單易記的名稱建立連接 相當於公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書。 表示層: 協商數據交換格式 相當公司中簡報老板、替老板寫信的助理。 應用層: 用戶的應用程序和網絡之間的接口老板。OSI分層協議
ip地址
網絡上每一個節點都必須有一個獨立的Internet地址（也叫做IP地址）。現在，通常使用的IP地址是一個32bit的數字，也就是我們常說的IPv4標準，這32bit的數字分成四組，也就是常見的255.255.255.255的樣式。
IPv4標準上，地址被分為五類，我們常用的是B類地址。需要註意的是IP地址是網絡號+主機號的組合，這非常重要。
IP地址分類
最初設計互聯網絡時，為了便於尋址以及層次化構造網絡，每個IP地址包括兩個標識碼（ID），即網絡ID和主機ID。同一個物理網絡上的所有主機都使用同一個網絡ID，網絡上的一個主機（包括網絡上工作站，服務器和路由器等）有一個主機ID與其對應。Internet委員會定義了5種IP地址類型以適合不同容量的網絡，即A類~E類。 其中A、B、C3類（如下表格）由InternetNIC在全球範圍內統一分配，D、E類為特殊地址。| 類別 | 最大網絡數 | IP地址範圍 | 最大主機數 | 私有IP地址範圍 |
| A | 126（2^7-2) | 0.0.0.0-127.255.255.255 | 16777214 | 10.0.0.0-10.255.255.255 |
| B | 16384(2^14) | 128.0.0.0-191.255.255.255 | 65534 | 172.16.0.0-172.31.255.255 |
| C | 2097152(2^21) | 192.0.0.0-223.255.255.255 | 254 | 192.168.0.0-192.168.255.255 |
A類IP地址
一個A類IP地址是指， 在IP地址的四段號碼中，第一段號碼為網絡號碼，剩下的三段號碼為本地計算機的號碼。如果用二進制表示IP地址的話，A類IP地址就由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”。A類IP地址中網絡的標識長度為8位，主機標識的長度為24位，A類網絡地址數量較少，有126個網絡，每個網絡可以容納主機數達1600多萬臺。 A類IP地址 地址範圍1.0.0.0到127.255.255.255 [1] （二進制表示為：00000001 00000000 00000000 00000000 - 01111111 11111111 11111111 11111111）。最後一個是廣播地址。 A類IP地址的子網掩碼為255.0.0.0，每個網絡支持的最大主機數為256的3次方-2=16777214臺。 [2] B類IP地址 一個B類IP地址是指，在IP地址的四段號碼中，前兩段號碼為網絡號碼。如果用二進制表示IP地址的話，B類IP地址就由2字節的網絡地址和2字節主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“10”。B類IP地址中網絡的標識長度為16位，主機標識的長度為16位，B類網絡地址適用於中等規模的網絡，有16384個網絡，每個網絡所能容納的計算機數為6萬多臺。 B類IP地址地址範圍128.0.0.0-191.255.255.255 [3] （二進制表示為：10000000 00000000 00000000 00000000----10111111 11111111 11111111 11111111）。 最後一個是廣播地址。 B類IP地址的子網掩碼為255.255.0.0，每個網絡支持的最大主機數為256的2次方-2=65534臺。C類IP地址
一個C類IP地址是指，在IP地址的四段號碼中，前三段號碼為網絡號碼，剩下的一段號碼為本地計算機的號碼。如果用二進制表示IP地址的話，C類IP地址就由3字節的網絡地址和1字節主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“110”。C類IP地址中網絡的標識長度為24位，主機標識的長度為8位，C類網絡地址數量較多，有209萬余個網絡。適用於小規模的局域網絡，每個網絡最多只能包含254臺計算機。 C類IP地址範圍192.0.0.0-223.255.255.255 [3] （二進制表示為: 11000000 00000000 00000000 00000000 - 11011111 11111111 11111111 11111111）。 C類IP地址的子網掩碼為255.255.255.0，每個網絡支持的最大主機數為256-2=254臺D類IP地址
D類IP地址在歷史上被叫做多播地址(multicast address)，即組播地址。在以太網中，多播地址命名了一組應該在這個網絡中應用接收到一個分組的站點。多播地址的最高位必須是“1110”，範圍從224.0.0.0到239.255.255.255。特殊的網址
- 每一個字節都為0的地址（“0.0.0.0”）對應於當前主機；
- IP地址中的每一個字節都為1的IP地址（“255．255．255．255”）是當前子網的廣播地址；
- IP地址中凡是以“11110”開頭的E類IP地址都保留用於將來和實驗使用。
- IP地址中不能以十進制“127”作為開頭，該類地址中數字127．0．0．1到127．255．255．255用於回路測試，如：127.0.0.1可以代表本機IP地址，用“http://127.0.0.1”就可以測試本機中配置的Web服務器。
- 網絡ID的第一個8位組也不能全置為“0”，全“0”表示本地網絡。
IP網絡段
IP地址根據網絡ID的不同分為5種類型，A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和E類地址。 查找ip有個cmd命令：tracert 後面加ip地址，可以查所經過的路由!局域網的IP
在一個局域網中，有兩個IP地址比較特殊，一個是網絡號，一個是廣播地址。網絡號是用於三層尋址的地址，它代表了整個網絡本身；另一個是廣播地址，它代表了網絡全部的主機。網絡號是網段中的第一個地址，廣播地址是網段中的最後一個地址，這兩個地址是不能配置在計算機主機上的。 例如在192.168.0.0這樣的網段中，網絡號是192.168.0.0，廣播地址是192.168.0.255。因此，在一個局域網中，能配置在計算機中的地址比網段內的地址要少兩個（網絡號、廣播地址），這些地址稱之為主機地址。在上面的例子中，主機地址就只有192.168.0.1至192.168.0.254可以配置在計算機上了。域名系統
域名系統是一個分布的數據庫，它提供將主機名（就是網址啦）轉換成IP地址的服務。
RFC
RFC是什麽？RFC就是tcp/ip協議的標準文檔，在這裏我們可以看到RFC那長長的定義列表，現在它一共有4000多個協議的定義，當然，我們所要學習的，也就是那麽十幾個協議而已。
端口號
註意，這個號碼是用在TCP，UDP上的一個邏輯號碼，並不是一個硬件端口，我們平時說把某某端口封掉了，也只是在IP層次把帶有這個號碼的IP包給過濾掉了而已。
應用編程接口
現在常用的編程接口有socket和TLI。而前面的有時候也叫做“Berkeley socket”，可見Berkeley對於網絡的發展有多大的貢獻。
TCP/IP學習筆記（1）-----基本概念