TCP/IP協議不是TCP和IP這兩個協議的合稱，而是指因特網整個TCP/IP協議族。網際網路協議（Internet Protocol Suite）是一個網路通訊模型，以及一整個網路傳輸協議家族，為網際網路的基礎通訊架構。它常被通稱為TCP/IP協議族（英語：TCP/IP Protocol Suite，或TCP/IP Protocols），簡稱TCP/IP。因為該協議家族的兩個核心協議：TCP（傳輸控制協議）和IP（網際協議），為該家族中最早通過的標準。由於在網路通訊協議普遍採用分層的結構，當多個層次的協議共同工作時，類似電腦科學中的堆疊，因此又被稱為TCP/IP協議棧（英語：TCP/IP Protocol Stack） 。

我們將應用層，表示層，會話層並作應用層，從tcp／ip五層協議的角度來闡述每層的由來與功能，搞清楚了每層的主要協議

就理解了整個網際網路通訊的原理。

　　　　首先，使用者感知到的只是最上面一層應用層，自上而下每層都依賴於下一層，所以我們從最下一層開始切入，比較好理解

　　　　每層都執行特定的協議，越往上越靠近使用者，越往下越靠近硬體

　　1 物理層

　　　　物理層由來：上面提到，孤立的計算機之間要想一起玩，就必須接入internet，言外之意就是計算機之間必須完成組網

　　　　物理層功能：主要是基於電器特性發送高低電壓(電訊號)，高電壓對應數字1，低電壓對應數字0

　　2 資料鏈路層

　　　　資料鏈路層由來：單純的電訊號0和1沒有任何意義，必須規定電訊號多少位一組，每組什麼意思

　　　　資料鏈路層的功能：定義了電訊號的分組方式

　　　　乙太網協議：

　　　　早期的時候各個公司都有自己的分組方式，後來形成了統一的標準，即乙太網協議ethernet

　　　　ethernet規定

• 一組電訊號構成一個數據包，叫做‘幀’
• 每一資料幀分成：報頭head和資料data兩部分

　　head包含：(固定18個位元組)

• 傳送者／源地址，6個位元組
• 接收者／目標地址，6個位元組
• 資料型別，6個位元組

　　data包含：(最短46位元組，最長1500位元組)

• 資料包的具體內容

　　　　head長度＋data長度＝最短64位元組，最長1518位元組，超過最大限制就分片傳送

　　mac地址：

　　　　head中包含的源和目標地址由來：ethernet規定接入internet的裝置都必須具備網絡卡，傳送端和接收端的地址便是指網絡卡的地址，即mac地址

　　　　mac地址：每塊網絡卡出廠時都被燒製上一個世界唯一的mac地址，長度為48位2進位制，通常由12位16進位制數表示（前六位是廠商編號，後六位是流水線號）

　　廣播：

　　　　有了mac地址，同一網路內的兩臺主機就可以通訊了（一臺主機通過arp協議獲取另外一臺主機的mac地址）

　　　　ethernet（乙太網）採用最原始的方式，廣播的方式進行通訊，即計算機通訊基本靠吼

　　3 網路層

　　　　網路層由來：有了ethernet、mac地址、廣播的傳送方式，世界上的計算機就可以彼此通訊了，問題是世界範圍的網際網路是由

　　　　一個個彼此隔離的小的區域網組成的，那麼如果所有的通訊都採用乙太網的廣播方式，那麼一臺機器傳送的包全世界都會收到，

　　　　這就不僅僅是效率低的問題了，這會是一種災難

　　　　上圖結論：必須找出一種方法來區分哪些計算機屬於同一廣播域，哪些不是。如果是就採用廣播的方式傳送，如果不是，

　　　　就採用路由的方式（向不同廣播域／子網分發資料包），mac地址是無法區分的，它只跟廠商有關

　　　　網路層功能：引入一套新的地址用來區分不同的廣播域／子網，這套地址即網路地址

　　IP協議：

• 規定網路地址的協議叫ip協議，它定義的地址稱之為ip地址，廣泛採用的v4版本即ipv4，它規定網路地址由32位2進製表示
• 範圍0.0.0.0-255.255.255.255 (4個點分十進位制，也就是4個8位二進位制數)
• 一個ip地址通常寫成四段十進位制數，例：172.16.10.1

　　ipv6，通過上面可以看出，ip緊缺，所以為了滿足更多ip需要，出現了ipv6協議：6個冒號分割的16進位制數表示，這個應該是將來的趨勢，但是ipv4還是用的最多的，因為我們一般一個公司就一個對外的IP地址，我們所有的機器上網都走這一個IP出口。

ip地址分成兩部分

• 網路部分：標識子網
• 主機部分：標識主機

　　注意：單純的ip地址段只是標識了ip地址的種類，從網路部分或主機部分都無法辨識一個ip所處的子網

　　例：172.16.10.1與172.16.10.2並不能確定二者處於同一子網

　　子網掩碼

　　　　所謂”子網掩碼”，就是表示子網路特徵的一個引數。它在形式上等同於IP地址，也是一個32位二進位制數字，它的網路部分全部為1，主機部分全部為0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知網路部分是前24位，主機部分是後8位，那麼子網路掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000000，寫成十進位制就是255.255.255.0。

　　知道”子網掩碼”，我們就能判斷，任意兩個IP地址是否處在同一個子網路。方法是將兩個IP地址與子網掩碼分別進行AND運算（兩個數位都為1，運算結果為1，否則為0），然後比較結果是否相同，如果是的話，就表明它們在同一個子網路中，否則就不是。

　　比如，已知IP地址172.16.10.1和172.16.10.2的子網掩碼都是255.255.255.0，請問它們是否在同一個子網路？兩者與子網掩碼分別進行AND運算，

　　172.16.10.1：10101100.00010000.00001010.000000001

　　255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000

　　AND運算得網路地址結果：10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0

　　172.16.10.2：10101100.00010000.00001010.000000010

　　255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000

　　AND運算得網路地址結果：10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0

　　結果都是172.16.10.0，因此它們在同一個子網路。

　　ip地址與子網掩碼 按位與 得到網段地址

　　總結一下，IP協議的作用主要有兩個，一個是為每一臺計算機分配IP地址，另一個是確定哪些地址在同一個子網路。

　　ip資料包

　　ip資料包也分為head和data部分，無須為ip包定義單獨的欄位，直接放入乙太網包的data部分

　　head：長度為20到60位元組

　　data：最長為65,515位元組。

　　而乙太網資料包的”資料”部分，最長只有1500位元組。因此，如果IP資料包超過了1500位元組，它就需要分割成幾個乙太網資料包，分開發送了。

　　 ARP協議

　　　　arp協議由來：計算機通訊基本靠吼，即廣播的方式，所有上層的包到最後都要封裝上乙太網頭，然後通過乙太網協議傳送，在談及乙太網協議時候，我門瞭解到

　　　　通訊是基於mac的廣播方式實現，計算機在發包時，獲取自身的mac是容易的，如何獲取目標主機的mac，就需要通過arp協議

　　　　arp協議功能：廣播的方式傳送資料包，獲取目標主機的mac地址

　　　　協議工作方式：每臺主機ip都是已知的（我只知道我的區域網ip地址，要給一個非同一網路的我不知道ip地址的電腦發訊息，怎麼辦：NET穿透）

　　　　例如：主機172.16.10.10/24訪問172.16.10.11/24

　　一：首先通過ip地址和子網掩碼區分出自己所處的子網

二：分析172.16.10.10/24與172.16.10.11/24處於同一網路(如果不是同一網路，那麼下表中目標ip為172.16.10.1,通過arp獲取的是閘道器的mac)

　三：這個包會以廣播的方式在傳送端所處的子網內傳輸，所有主機接收後拆開包，發現目標ip為自己的，就響應，返回自己的mac

　　4 傳輸層

　　　　傳輸層的由來：網路層的ip幫我們區分子網，乙太網層的mac幫我們找到主機嗎，但是隻找到主機有用嗎，是不是程式之間進行的溝通啊像QQ、瀏覽器和京東伺服器，然後大家使用的都是應用程式，你的電腦上可能同時開啟qq，暴風影音，等多個應用程式，

　　　　那麼我們通過ip和mac找到了一臺特定的主機，如何標識這臺主機上的應用程式，答案就是埠，埠即應用程式與網絡卡關聯的編號。

　　　　傳輸層功能：建立埠到埠的通訊(端對端通訊)

　　　　補充：埠範圍0-65535，0-1023為系統佔用埠

　　　　127.0.0.1就是你本機程式之間進行通訊的地址，就是自己玩自己，不和別人玩，這叫做本機的迴環地址，我們測試的時候自己模擬客戶端和服務端。

　　tcp協議：(TCP把連線作為最基本的物件，每一條TCP連線都有兩個端點，這種端點我們叫作套接字（socket），它的定義為埠號拼接到IP地址即構成了套接字，例如，若IP地址為192.3.4.16 而埠號為80，那麼得到的套接字為192.3.4.16:80。)

　　當應用程式希望通過 TCP 與另一個應用程式通訊時，它會發送一個通訊請求。這個請求必須被送到一個確切的地址。在雙方“握手”之後，TCP 將在兩個應用程式之間建立一個全雙工 (full-duplex，雙方都可以收發訊息) 的通訊。

　　這個全雙工的通訊將佔用兩個計算機之間的通訊線路，直到它被一方或雙方關閉為止。

　　它是可靠傳輸，TCP資料包沒有長度限制，理論上可以無限長，但是為了保證網路的效率，通常TCP資料包的長度不會超過IP資料包的長度，以確保單個TCP資料包不必再分割。

　　udp協議：不可靠傳輸，”報頭”部分一共只有8個位元組，總長度不超過65,535位元組，正好放進一個IP資料包。

　　tcp報文

       5 應用層

　　　　應用層由來：使用者使用的都是應用程式，均工作於應用層，網際網路是開發的，大家都可以開發自己的應用程式，資料多種多樣，必須規定好資料的組織形式 

　　　　應用層功能：規定應用程式的資料格式。

　　　　例：TCP協議可以為各種各樣的程式傳遞資料，比如Email、WWW、FTP等等。那麼，必須有不同協議規定電子郵件、網頁、FTP資料的格式，這些應用程式協議就構成了”應用層”。