TCP/IP协议是什么计算机网络基础理论

具有代表性的协议：IP TCP HTTP等。TCP/IP就是IP TCP HTTP等协议的集合（主要用途互联网局域网）
LAN（局域网）中常见的协议有IPX/SPX/NPC等(NetWare)（个人电脑局域网）
苹果公司现有的局域网AppleTalk仅苹果公司使用

**协议就是计算机与计算机通过网络实现通信事先达成的一种”约定“**这种”约定”使那些不同CPU，以及不同的操作系统组成的计算机之间，只要遵循相同的协议就能通信。反之如果使用的协议不同，就无法实现通信。两台计算机之间必须能够支持相同的协议，并遵循相同协议进行处理，这样才能实现相互通信。如同人于人对话。

**分组交换协议：**将大数据分割为一个个叫做包的较小单位进行传输的方法，分组交换就是将大数据分装成小数据传输，在将小数据转换成大数据。

在计算机通信诞生之初，系统化与标准化并未得到足够的重视，每家计算机厂商都出产各自的网络产品来实现计算机通信。对于协议的系统化，分层化等事宜没有特别强烈的意识。即使从物理层上连接了两台异构的计算机，由于它们之间采用的网络体系结构不同，支持的协议不同任然无法实现通信。
为了解决上述问题，ISO（国际标准化组织）制定了一个国际标准OSI（开放式通信系统互联参考模型）对系统进行了标准化。现在ISO定义的协议虽然没有得到普及，但是ISO协议设计之初作为其指导方针的OSI参考模型却常被用于网络协议制定当中。
TCP/IP并非ISO所制定的某种国际标准。而是由IETF（非国家或国际机构等公共机构所制定的标准，是属于业界公认的标准）所建议的，致力于推进其标准化作业的一种协议。当时大学等研究机构和计算机行业为中心力量，推动了TCP/IP的标准化进程。TCP/IP作为互联网上的一种标准，也作为业内标准，俨然已经成为全世界所广泛应用的通信协议。那些支持互联网的设备及软件，也正着力遵循由IETF标准化的TCP/IP协议。

OSI参考模型将通信协议必要的功能分成了7层，通过这些分层使复杂的网络协议更加简单化，每个分层都接收由它下一层所提供的特定服务，并且负责为自己的上一层提供特定的服务。上下层之间进行交互时所遵循的约定叫做“接口”同一层之间的交互遵循的约定叫做“协议”。
OSI参考模型的建议是比较理想化的，它希望实现从第一层到第七层的所有模块，并将它们组合起来实现网络通信。分层可以将每个分层独立使用，即使系统中某些分层发生变化也不会波及整个系统。分层的优点就是可以构造一个，扩展性和灵活性都比较强的系统，通过分层能够细分通信功能，更易于单独实现每个分层协议，并界定各个分层的具体责任和义务，这些都是分层的优点。
而分层的劣势，可能就在于过分模块化，使处理变得更加沉重以及每个模块都不得不实现相似的处理逻辑等问题。
应用层：输入电子邮件内容后发送给目标地址，也就相当于应用层。点击发送后那一刻就进入了应用层协议的处理，应用层协议会在传送的数据前端附加一个首部（标签）信息，该标签标明了邮件内容和收件人。收件人收到数据后，分析数据首部与数据正文，将邮件保存到硬盘或是其他非易失性存储器（数据不会因为断电丢失的一种存储设备）以备进行相应的处理。
表示层：将数据从主机特有的格式转换成网络标准传输格式。因为应用软件本身不同也会导致数据的表现形式截然不同，例如有的字处理软件创建的文件只能由该厂商的所提供的特定版本的软件来打开读取。为了解决此问题首先利用表示层将数据从‘某个计算机特定的格式‘转换为’网络通用的标准数据格式‘后在发送出去，接收端主机收到数据后将这些网络标准格式转换为’该计算机特定的数据格式‘在进行相应的处理。表示层的作用所在就是，使得异构的机型之间也能保持数据的一致性，即表示层是进行’统一的网络数据格式‘与’某一台计算机或某一款软件特有的数据格式‘之间的相互转换分层。表示层与表示层之间为了识别编码格式也会附加首部信息，从而将实际传输的数据交给下一层去处理。
会话层：两端主机的会话层之间是如何进行高效的进行数据交互，采用何种方法传输数据的。例如用户A新建5封电子邮件发送给用户B，这5封邮件的发送顺序有很多种；
第一种：每发一封邮件建立一次连接，随后断开连接
第二种：建立好连接后将5封邮件连续发给对方
第三种：同时建立好5个连接，将5封邮件同时发送给对方
决定采用何种连接方法是会话层的主要责任。会话层和应用层或表示层一样，在数据前端附加首部或标签信息后转发给下一层，首部标签记录着数据传送顺序的信息。（应用层写入的数据会经由表示层格式化编码在由会话层标记发送顺序后才被发送出去这是传输层以上，然而，会话层只对何时建立连接何时发送数据等问题进行管理，不具有实际传输数据的功能）
（会话层负责决定建立连接和断开连接的时机，而传输层进行实际的建立连接和断开处理）
**传输层：**主机A确保于主机B之间的通信并准备发送数据，这一过程叫做‘建立连接’当通信结束后，有必要将连接断开。传输层是进行建立连接或断开连接的处理。此外，传输层为确保传输的数据到达目标地址，会在两端计算机之间进行确认，如果数据没有到达，它负责重新发送。保证数据传输的可靠性是传输层的一个重要作用。为确保可靠性，在这一层也会为所要传输的数据附加首部以识别这一分层的数据。然而，实际上将数据传输给对端的处理时网络层来完成的。
（传输层和网络层的关系，不同的网络结构体系下，网络层也不能保证数据的可达性。TCP/IP中IP协议中就不能保证数据一定会发送到对端地址。数据传输过程中会出现数据丢失和数据混乱等问题可能性也会增大。像这样没有可靠性传输要求的网络层中，可由传输层负责提供‘正确传输数据的处理’TCP/IP中，网络层与传输层互相协作确保数据包能传输到世界各地，实现可靠传输）
网络层：网路层负责将数据发送至最终目标地址（端对端）在网络与网络相互连接的环境中，将数据从发送端主机发送到接收端主机。两端主机之间虽然有众多数据链路，但能够将数据从A主机发送到B主机也都是网络层的功劳。实际发送数据时，目的地址至关重要，这个地址是进行通信的网络中唯一指定的序号，可以想象成我们的电话号码。目标地址确认了就可以在众多计算机之中选出该目标地址所对应的计算机发送数据，有了地址和网络层的包发送处理就可将数据发送到世界上任何以台互联的计算机。网络层也会将上一层收到的数据和地址信息等一起发送给下面的数据链路层。
数据链路，物理层：通信传输实际上是通过物理传输介质实现的，数据链路层的作用就是在这些通过传输介质互连的设备之间进行数据处理。物理层中将数据的 0.1 转换为电压和脉冲光传输给物理的传输介质，而相互直连的设备之间使用地址实现传输，这中地址被称为MAC（物理地址）。采用MAC地址，目的是为了识别连接到同一个传输介质上的设备。这一分层中将包含MAC地址信息首部附加到从网路层转发过来的数据上，将其发送到网络。
（网络层与数据链路层都是基于目标地址将数据发送给接收端，但是网络层负责将整个数据发送给最终目标，而数据链路层则是只负责发送一个分段内的数据）
主机B端的处理：接收端主机B处理流程正好与发送端A相反，从物理层开始将接收到的数据逐层发给上一分层处理。每个分层上的协议规定了该分层中数据首部的格式以及首部

面向有连接型：在通信之前，先打开一个连接。连接被关闭时无法发送数据。（发送端数据不一定要分组发送，电路交换虽然也属于面向有连接的一种方式，但数据却并不仅限于分组发送）
在不同的分层协议中，连接的具体含义也有所不同，数据链路层中的连接指的是物理，通信线路的连接。而传输层负责创建管理逻辑上的连接。
面向无连接型：无需确认对端是否存在，发送端可随时发送数据。不要求建立断开连接，发送端可任何时候自由发送数据。即使接收端不存在或无法接收数据，发送端也能发送出去。接收端也永远不知道自己何时何地收到数据，面向无连接型接收端要时常确认是否收到数据。无连接型采用分组交换情况比较多些。
根据通信内容来决定采用哪种方式

电路交换：在电路交换中，交换机主要负责数据的中转处理。计算机先连接交换机而交换机之间由众多通信线路继续连接，计算机之间发送数据时先通过交换机与目标主机建立通信线路，连接好以后用户可以一直使用这条线路，直到连接被断开。如果一个电路交换机只有两条线路，而有三台计算机连接到交换机，已经有两台计算机已建立通信线路正在使用，第三台计算机想通信必须等正在通信的两台计算机其中一台断开连接才能通信，谁也无法预测某台计算机何时断开，并发用户超过交换机之间的通信路数意味着通信根本无法实现。
分组交换：让连接到通信电路的计算机将所要发送的数据分成多个数据包，按照顺序排列好分别发送。数据被细分之后，所有计算机可一起收发数据这样就提高了通信线路的使用，分组的过程中，已在分组的首部写入了发送端和接收端的地址，明确区分每个分组数据发往的目的地，接收端收到数据后重新装配成完整的报文。电路交换中，由分组交换机（路由器）连接通信线路。发送端将数据分组发送给路由器，路由器收到这些分组数据以后，缓存到自己的缓冲区，再转发给计算机。分组交换也有另一个名称：蓄积交换。
路由器收到数据按照顺序缓存到相应的队列，再以先进先出顺序将它们逐一发出去。分组交换中通常只有一条线路，这条是一条共享线路，电路交换中传输速度不变，分组交换可能出现网络拥堵情况，数据到目标时间有长有短，另外，路由器的缓存饱和或溢出时，可能会发生分组数据丢失，无法发送到对端情况。

根据接收端数量分类：单播，广播，多播，任播。网络通信当中，根据目标地址的个数及其后续的行为对通信进行分类。
单播：1对1通信。早先固定电话就是单播通信的一个典型例子。
广播：将消息从1台主机发送给相连的所有其他主机。例如电视播放，将电视信号一齐发送给非特定多个接收对象。电视信号都有自己的频段，只有在相应的频段才能收到信号，进行广播的计算机也有广播范围，只有在广播范围才能收到相应的信息，这个范围叫广播域。
多播：多播于广播类似，同样将消息发送给多个接收主机。不同在于多播要限定某一组主机作为接收端。例如电视会议，多组人在不同地方参加的远程会议，由以台计算机发送消息给特定的多台计算机。
任播：在特定多台主机中选出一台最符合网络条件的主机作为目标主机，所选中的特定主机会返回单播信号，随后发送端只和这台主机通信。任播实际网络中的应用由DNS根域名解析服务器。

地址唯一性：通信传输中，发送端接收端可被视为通信主体。他们都能由一个所谓‘地址’的信息加以标识出来。想让地址在通信中发挥作用，先要确定通信主体，一个地址必须明确表明一个主体对象。同一个通信网络中不允许有两个相同地址的通信主体存在。这也就是地址的唯一性。

地址的层次性：地址总数不多情况下，有了唯一地址就可以定位相互通信的主体。当地址总数越来越多时，如何高效找出通信目标地址成为一个重要的问题。为此人们发现除了地址唯一性还需要层次性，在生活当中已经存在地址分层概念，例如，通信地址包含国名，省名，市名，区名。正有了层次分类才能更加快速定位某一个地址。MAC和IP地址在标识都具有唯一性，但只有IP具有层次性。MAC地址由制造厂商针对每块NIC（网卡）分别指定，通过制造商识别号，制造商内部产品编号及产品通用编号确保MAC地址唯一性，人们无法确定NIC被用到什么地方，某种程度上也具有一定层次性，但对寻找地址没任何作用，不能算作有层次性地址。MAC地址虽然时真正负责最终通信地址，在实际寻址中，IP地址必不可少。IP地址由网络号和主机号组成，主机号不同，网络号相同，说明他们属于同一个部门或集团组织。网络号相同的主机结构，提供商类型和地域分布都比较集中，为IP寻址带了极大的方便。网络传输中，每个节点会根据分组数据的地址信息，判断由那个网卡发出，各个地址参考一个发出接口列表，MAC寻址的表叫做地址转发表，IP寻址叫做路由控制表，MAC表中记录实际的MAC地址本身，IP则是集中之后的网络号。

通信媒介与数据链路：计算机之间通过电缆相互连接。电缆分为很多种，包括：双绞线电缆（100M，10Mbps—100Gbps），光纤电缆（单模2KM，多模500M—1KM，10Mbps—100Gbps），同轴电缆（粗缆500M，细览185M，10Mbps）（LAN速率）（bps，每秒比特数），串行电缆等。根据数据链路的不同选用的电缆类型也不尽相同，媒介本身也可以被划分为电波，微波（卫星，雷达），红外线（短距离），紫外线。微波以上的电磁波统称为无线电波。计算机网络无线通信中常用的电磁波，红外线和微波。红外线常用个人电脑或智能手机与个人电脑之间进行IrDA（红外数据组织）等通信，只能用于短距离传输。

传输速率与吞吐量：数据传输中，两个设备之间数据流动的物理速度成为传输速率，单位bps。各种传输媒介中的信号流动速度是恒定的，因为光和电流的传输速度是恒定的。即使数据链路的传输速率不相同，也不会出现传输速度忽快忽慢的情况。传输速率高不是指单位数据流动的速度由多快，指单位时间内传输数据量有多少。
主机之间实际的传输速率被称为吞吐量，吞吐量不仅衡量宽带，也衡量主机的CPU处理能力，网络的拥堵程度，报文中数据字段的占有份额（不含首部，数据字段本身）

网卡：任何一台计算机连接网络时，必须要使用网卡（全称为网络接口卡，NIC）有时被叫做网络适配器，网卡，LAN卡。NIC有时被集中到主板，有时也可以单独插入扩展槽使用。笔记本如果没有内置NIC，可通过Express-Card（笔记本电脑的卡型扩展设备）。由制定PC卡标准PCMCLA（PC机内存卡国际联合会）统一规格，还能通过压缩内存以及USB插一块NIC在连网。
中继器：（Repeater）是在OSI模型的第一层-物理层面延长网络的设备。电缆传过来的光信号和电信号由中继器的波形调整和放大再传给另一个电缆。中继器两端连接的时相同的通信媒介，中继器也可以完成不同媒介之间的转接工作，例如同轴电缆和光缆之间调整信号。中继器只负责将电信号转为光信号，因此不能在传输速度不同媒介之间转发，无法连接100Mbps和10Mbps的以太网进行连接，连接不同速度的网络需要网桥或者路由器。中继器不负责判断数据是否有错误，即使数据链路层出现某种错误，中继器仍然转发数据。中继器进行网络延长其距离也并非可以无限放大。10Mbps以太网最多可用4个中继器，100Mbps以太网最多可用2个中继器。有些中继器可提供多个端口服务，这种中继器被称为集线器或中继集线器，集线器可看作多个口中继器，可认为集线器的每个端口都是一个中继器。
网桥/2层交换机：在OSI模型的第2层-数据链路层面上连接两个网络设备。

——————————————————
还未完结。。。

TCP/IP协议是什么计算机网络基础理论相关推荐

计算机网络中TCP属于,【填空题】TCP/IP协议将计算机网络的结构划分为应用层、传输层、网络互连层等4个层次,其中IP协议属于【1】层。...
[填空题]TCP/IP协议将计算机网络的结构划分为应用层.传输层.网络互连层等4个层次,其中IP协议属于[1]层. 更多相关问题 [单选] 数据格式为透明的是()的通道,它与信号速率及电调制方式无关, ...
【计算机网络】网络基础知识和TCP/IP协议族
一.计算机网络产生二.概要----七层三.计算机使用模式的演变四.OSI参考模型五.OSI参考模型中各个分层的作用六.OSI参考模型----通信处理举例七.网络的构成要素八.TCP/IP ...
网络基础之计算机网络参考模型（OSI参考模型与TCP/IP协议簇）
文章目录前言一.OSI七层参考模型 1.OSI简介 2.OSI参考模型各层的功能二.TCP/IP协议簇 1.TCP/IP 2.常用的网络协议三.数据封装和解封装 1.数据封装过程 2.数据解封 ...
计算机网络基础知识--TCP/IP协议、IP分组、TCP传输
转计算机网络基础知识--TCP/IP协议.IP分组.TCP传输 2017年12月08日 08:35:09 孔维昊阅读数 1820 查看全文 http://www.taodudu.cc/news/s ...
计算机网络——TCP/IP协议网络原理
摘要本博文主要是介绍的计算机网路中基础知识.这个技术包括了网络中硬件相关的知识,帮助大家更好的理解计算机网络.同时也是对基础概念的巩固学习. 常用的网络协议 (1)TCP/IP协议 T ...
计算机网络三：域名、IP地址和TCP/IP协议
一.域名域名(Domain Name),简称域名.网域,是由一串用点分隔的字符型标志名字组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称,用于在数据传输时标识计算机的电子方位(有时 ...
tcp ip协议在计算机网络中有什么作用,我想问一下tcpip协议在internet中的作用是是什么？...
尖山豪哥回答数:105 | 被采纳数:0 2017-07-08 11:47:10 TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)的简写, ...
计算机网络基础(三次握手|TCP/IP协议|五层协议栈|网络安全)
目录一.三次握手 1.1 三次握手过程 1.2 为什么不两次握手 1.3 四次握手 1.4 常见问题 1.5 TCP的有限状态机二.TCP与UDP 2.1 TCP/IP协议簇 2.2 TCP与UD ...
计算机网络参考模型（OSI七层与TCP/IP协议）
目录 1 为什么要分层 1.1 层次划分的必要性 1.2 层次划分的方法 1.2 层次划分的优点 2 七层和四层的定义 2.1 七层的介绍 2.1.1 OSI七层参考模型 2.1.2 OSI七层工作原 ...

TCP/IP协议是什么计算机网络基础理论

TCP/IP协议是什么计算机网络基础理论相关推荐

最新文章

热门文章