一談到TCP/IP 協(xié)議棧，相信不少小白都處于暴躁的邊緣，只懂其一不知其二。沒關(guān)系，看完這篇你就知道啦！

我們先簡(jiǎn)單了解下TCP/IP協(xié)議，該協(xié)議最早得名于上世紀(jì)80年代，由美國(guó)國(guó)防部提出并應(yīng)用于arpa網(wǎng)（即阿帕網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)的鼻祖）項(xiàng)目，由于其優(yōu)異性，很快便成為主流網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。后面出現(xiàn)的各類協(xié)議（http、ip、dns、tcp、arp等）都被整體納入這一協(xié)議體系中去，被統(tǒng)稱為“TCP/IP 協(xié)議棧”，“TCP/IP 協(xié)議棧”名稱就是這么由此而來的。

對(duì)應(yīng)這一協(xié)議棧，同時(shí)發(fā)展出了TCP/IP 參考模型，該模型是一個(gè)抽象的分層模型，TCP/IP 協(xié)議棧中的所有協(xié)議被歸類到這一模型的4個(gè)層次中（四個(gè)層分別是：鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層），每一層都呼叫它的下一層所提供的協(xié)議來完成其需求，各個(gè)層次間互相協(xié)作，由此完成了互聯(lián)網(wǎng)通信的主要工作。

*由于OSI協(xié)議棧比較復(fù)雜，且TCP和IP兩大協(xié)議在業(yè)界被廣泛使用，所以TCP/IP參考模型成為了互聯(lián)網(wǎng)的主流參考模型*

為了讓你對(duì)通信過程有一個(gè)更好的理解，我將以http請(qǐng)求通信的過程為例子，從 TCP/IP 四個(gè)層次出發(fā)，對(duì)應(yīng)各個(gè)層次的通信實(shí)體，看各個(gè)協(xié)議是如何在這些通信實(shí)體中發(fā)生作用。

在這之前我們先了解下網(wǎng)絡(luò)通信中的三個(gè)地址：IP 地址、Mac 地址以及端口號(hào)，三者分別代表：

IP地址：網(wǎng)絡(luò)中互聯(lián)的主機(jī)和路由器的標(biāo)識(shí)

Mac 地址：每個(gè)網(wǎng)卡硬件的物理地址

端口號(hào)：識(shí)別同一個(gè)主機(jī)上不同的應(yīng)用程序，也可以理解為程序地址

當(dāng)你輸入一個(gè)網(wǎng)址并按下回車鍵的時(shí)候：應(yīng)用層協(xié)議會(huì)先對(duì)該請(qǐng)求包做格式定義；緊接著傳輸層協(xié)議加上雙方的端口號(hào)，確認(rèn)雙方通信的應(yīng)用程序；然后網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議加上雙方的IP地址，確認(rèn)雙方的網(wǎng)絡(luò)位置；最后鏈路層協(xié)議加上雙方的MAC地址，確認(rèn)雙方的物理位置，以太網(wǎng)協(xié)議會(huì)通過對(duì)電信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，形成數(shù)據(jù)幀，再采用廣播方式，通過傳輸介質(zhì)發(fā)送給對(duì)方主機(jī)。而對(duì)于不同網(wǎng)段，該數(shù)據(jù)包先會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)關(guān)路由器，經(jīng)過多次轉(zhuǎn)發(fā)后，最終被發(fā)送到目標(biāo)主機(jī)。目標(biāo)機(jī)接收到數(shù)據(jù)包后，采用對(duì)應(yīng)的協(xié)議，對(duì)幀數(shù)據(jù)進(jìn)行組裝，然后再通過一層一層的協(xié)議進(jìn)行解析，最終被應(yīng)用層的協(xié)議解析并交給服務(wù)器處理。在這個(gè)過程中，各項(xiàng)協(xié)議確保了傳輸過程的實(shí)現(xiàn)以及數(shù)據(jù)的安全。

IP地址相當(dāng)于是人所在的區(qū)域，MAC地址相當(dāng)于是人的身份證號(hào)碼，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸最終都是以MAC地址來實(shí)現(xiàn)的。

我們來梳理一下每層模型的職責(zé)：

1. 應(yīng)用層：定義數(shù)據(jù)格式，并按照對(duì)應(yīng)的格式解讀數(shù)據(jù)

2. 傳輸層：定義端口，確認(rèn)主機(jī)上應(yīng)用程序的身份，并將數(shù)據(jù)包交給對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序

3. 網(wǎng)絡(luò)層：定義IP地址，確認(rèn)主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)位置，并通過IP進(jìn)行MAC尋址，對(duì)外網(wǎng)數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)

4. 鏈路層：以字節(jié)為單位對(duì)0和1進(jìn)行分組，定義數(shù)據(jù)幀，確認(rèn)主機(jī)的物理地址，傳輸數(shù)據(jù)

以上內(nèi)容是對(duì)TCP/IP四層模型做了簡(jiǎn)單的介紹，而實(shí)際上每一層模型都有很多協(xié)議，每個(gè)協(xié)議要做的事情也很多，但我們首先得有一個(gè)清晰的脈絡(luò)結(jié)構(gòu)，把基本的作用都掌握了，然后再去豐富細(xì)節(jié)，就比較好理解了。