深入淺出歸納TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

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前段時間做了一個開發(fā)，涉及到網(wǎng)絡(luò)編程，開發(fā)過程比較順利，但任務(wù)完成后始終覺得有一些疑惑。主要是因為對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不太熟悉，對一些概念也沒弄清楚。后來 我花了一些時間去了解這些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，現(xiàn)在對TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有了初步的認識，在這里總結(jié)出來，可以梳理一下我對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理解，加深印象.

話說兩臺電腦要通訊就必須遵守共同的規(guī)則，就好比兩個人要溝通就必須使用共同的語言一樣。一個只懂英語的人，和一個只懂中文的人由于沒有共同的語言(規(guī)則)就沒辦法溝通。兩臺電腦之間進行通訊所共同遵守的規(guī)則，就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

那么誰來制定這個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?

國際標準化組織(ISO)定義了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本框架，被稱為OSI模型。要制定通訊規(guī)則，內(nèi)容會很多，比如要考慮A電腦如何找到B電腦，A電腦在發(fā)送信息 給B電腦時是否需要B電腦進行反饋，A電腦傳送給B電腦的數(shù)據(jù)的格式又是怎樣的?內(nèi)容太多太雜，所以O(shè)SI模型將這些通訊標準進行層次劃分，每一層次解決 一個類別的問題，這樣就使得標準的制定沒那么復(fù)雜。OSI模型制定的七層標準模型，分別是：應(yīng)用層，表示層，會話層，傳輸層，網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)鏈路層，物理層。

雖然國際標準化組織制定了這樣一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的模型，但是實際上互聯(lián)網(wǎng)通訊使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

TCP/IP 是一個協(xié)議族，也是按照層次劃分。共四層：應(yīng)用層，傳輸層，互連網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)接口層。 那么TCP/IP協(xié)議和OSI模型有什么區(qū)別呢?OSI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型，是一個參考模型，而TCP/IP協(xié)議是事實上的標準。TCP/IP協(xié)議參考了OSI 模型，但是并沒有嚴格按照OSI規(guī)定的七層去劃分標準，而只劃分了四層，個人覺得這樣會更簡單點，當劃分太多層次時，你很難區(qū)分某個協(xié)議是屬于哪個層次 的。TCP/IP協(xié)議和OSI模型也并不沖突，TCP/IP協(xié)議中的應(yīng)用層協(xié)議，就對應(yīng)于OSI中的應(yīng)用層，表示層，會話層。就像以前有工業(yè)部和信息產(chǎn)業(yè) 部，現(xiàn)在實行大部制后只有工業(yè)和信息化部一個部門，但是這個部門還是要做以前兩個部門一樣多的事情，本質(zhì)上沒有多大的差別。TCP/IP中有兩個重要的協(xié) 議，傳輸層的TCP協(xié)議和互連網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議，因此就拿這兩個協(xié)議做代表，來命名整個協(xié)議族了，在說TCP/IP協(xié)議時，是指整個協(xié)議族。

TCP/IP協(xié)議分為四個層次，但我們并不需要了解所有層次的協(xié)議，我覺得主要關(guān)注應(yīng)用層和傳輸層的協(xié)議就可以了。拿寄送郵件舉例， A寄郵件給B，A關(guān)心的是用什么格式寫什么內(nèi)容給B(應(yīng)用層內(nèi)容)，是寄掛號信還是寄平信(傳輸層內(nèi)容)，但是A是不會去關(guān)注郵件傳送過程中采用了那條路 線，郵遞員是如何把信件遞送到B手里的(互連網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)接口層)。

先說傳輸層，傳輸層有多個協(xié)議，但最主要的是TCP和UDP協(xié)議。兩則的區(qū)別在于TCP協(xié)議需要接收方反饋，UDP協(xié)議不需要接收方反饋。TCP就像掛號 信，A電腦發(fā)信息給B電腦后，需要得到B電腦的反饋，這樣A電腦就能知道B電腦是否已經(jīng)收到信息。UDP就像平信，A電腦發(fā)信息給B電腦后，B電腦并不給 A電腦發(fā)聵，A電腦發(fā)送信息出去后并不知道B電腦是否已經(jīng)收到。 因此，TCP傳輸比UDP傳送更可靠，但是TCP傳輸?shù)男示筒蝗鏤DP了。至于，在傳送過程中具體選擇哪種傳送方式，需要具體問題具體分析。在不可靠的 網(wǎng)絡(luò)傳送過程中一般選擇TCP傳送方式。在講求效率，或者不在乎傳送失誤的情況下可以選擇UDP方式來提高傳輸速率。

應(yīng)用層的協(xié)議有很多，每一個協(xié)議代表一種類型的服務(wù)。HTTP協(xié)議，萬維網(wǎng)服務(wù)。FTP協(xié)議，文件傳送服務(wù)。POP3，郵件服務(wù)，SOAP協(xié)議webService服務(wù)。

在理解TCP/IP協(xié)議的過程中，我遇到了三個困惑。

什么是socket?

以前有聽說過socket編程這種說法，也有的說套接字編程。我在搜索關(guān)于socket的資料時，發(fā)現(xiàn)有的說socket是指一個連接，有的說 socket是一指一個端點。拿打電話做比喻，A電話機和B電話機正在通話，那么socket是指的A和B之間的連接線呢，還是指電話機(端點)?

我現(xiàn)在的理解是，socket就是一個連接中的一個端點，一次通訊(連接)a,b端都會有一個socket。一個socket對應(yīng)一個連接。

http協(xié)議屬于應(yīng)用層還是傳輸層?

http 超文本傳送協(xié)議，聽上去像是傳輸層的協(xié)議一樣。但事實上大家都知道http和ftp一樣都是屬于應(yīng)用層的協(xié)議，我先前很納悶的是，既然是應(yīng)用層的協(xié)議，怎 么就取這樣一個誤導(dǎo)人的名稱啊。在對TCP/IP協(xié)議還不熟悉的時候，這很容易讓人誤解和納悶的。后來，我在wiki上發(fā)現(xiàn)這么一段話：

http中文譯名問題

HTTP 在中國大陸被翻譯為“超文本傳輸協(xié)議”，因為“transfer”在中文里有“傳輸”的含意。但依據(jù) HTTP 定制者之一的 Roy Fielding博士的論文[1](6.5.3節(jié))，作者專門強調(diào)“transfer”表示的是“(表述狀態(tài)的)轉(zhuǎn)移” (Representational State Transfer)，而不是“傳輸”(transport)。故其中文譯名“超文本傳輸協(xié)議”恰恰引種反映了這種誤解。更符合原義的譯名應(yīng)該為“超文本轉(zhuǎn) 移協(xié)議”。

這段話解除了我的疑惑。那么http協(xié)議當然是應(yīng)用層的協(xié)議。

SOAP可以使用HTTP協(xié)議進行傳輸嗎?

在了解SOAP協(xié)議的過程中，看到介紹說soap可以通過tcp,udp,http協(xié)議來傳送。這也是讓人困惑的描述。一看這句話，就會感覺http怎么 和tcp,udp協(xié)議并列了呢?難道http還是屬于傳輸層的協(xié)議?再加上http中文譯名的問題，名字聽上去像傳輸層，初學(xué)者又要開始頭大了。

事實上，http是應(yīng)用層的協(xié)議，這一點可以毫無懷疑。那么現(xiàn)在新的問題來了。soap和http都是應(yīng)用層協(xié)議，怎么說soap能用http協(xié)議來傳輸呢?應(yīng)用層的協(xié)議可以用應(yīng)用層的協(xié)議傳送嗎?

我查閱了資料，是這樣一回事情，soap將信息進行XML的序列化后，再用http協(xié)議的方式再打包進行傳送，傳送的方式還是tcp或者udp。做個比喻 就好理解了。tcp 和 udp 都是公路，暫且把tcp認為是一般公路，udp高速公路，soap和http就都是汽車，那么soap和http都可以在tcp和udp上跑。說soap 可以通過http來傳送，實際就是說soap是小轎車，http是裝轎車的卡車，把soap的信息裝到http里面，然后再運輸，當然走的道路還是tcp 或udp。

說soap可以通過http協(xié)議來傳輸，這句話不太準確，比較準確第說法是：soap信息可以通過http協(xié)議包裝后通過tcp或udp傳輸。