深入淺出TCP/IP協議

標籤：語言   port   理解   過程   七層   code   web   互連網絡   iso   

目錄

• 什麼是網路通訊協定？
• 誰來制定這個網路通訊協定？
• TCI/IP協議
• 什麼是socket?
• http協議屬於應用程式層還是傳輸層？
• soap可以使用HTTP協議進行傳輸嗎？
• 各層協議舉例

什麼是網路通訊協定？

話說兩台電腦要通訊就必須遵守共同的規則，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於沒有共同的語言（規則）就沒辦法溝通。兩台電腦之間進行通訊所共同遵守的規則，就是網路通訊協定。

誰來制定這個網路通訊協定？

國際標準組織(ISO)定義了網路通訊協定的基本架構，被稱為OSI模型。要制定通訊規則，內容會很多，比如要考慮A電腦如何找到B電腦，A電腦在發送資訊給B電腦時是否需要B電腦進行反饋，A電腦傳送給B電腦的資料的格式又是怎樣的？內容太多太雜，所以OSI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麼複雜。OSI模型制定的七層標準模型，分別是：應用程式層，展示層，會話層，傳輸層，網路層，資料連結層，物理層。

雖然國際標準組織制定了這樣一個網路通訊協定的模型，但是實際上互連網通訊使用的網路通訊協定是TCP/IP網路通訊協定。

TCI/IP協議

TCP/IP 是一個協議族，也是按照層次劃分。共四層：應用程式層，傳輸層，互連網路層，網路介面層。 那麼TCP/IP協議和OSI模型有什麼區別呢？OSI網路通訊協定模型，是一個參考模型，而TCP/IP協議是事實上的標準。TCP/IP協議參考了OSI 模型，但是並沒有嚴格按照OSI規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，你很難區分某個協議是屬於哪個層次的。TCP/IP協議和OSI模型也並不衝突，TCP/IP協議中的應用程式層協議，就對應於OSI中的應用程式層，展示層，會話層。就像以前有工業部和資訊產業部，現在實行大部制後只有工業和資訊化部一個部門，但是這個部門還是要做以前兩個部門一樣多的事情，本質上沒有多大的差別。TCP/IP中有兩個重要的協 議，傳輸層的TCP協議和互連網路層的IP協議，因此就拿這兩個協議做代表，來命名整個協議族了，在說TCP/IP協議時，是指整個協議族。

TCP/IP協議分為四個層次，但我們並不需要瞭解所有層次的協議，我覺得主要關注應用程式層和傳輸層的協議就可以了。拿寄送郵件舉例， A寄郵件給B，A關心的是用什麼格式寫什麼內容給B（應用程式層內容），是寄挂號信還是寄平信（傳輸層內容），但是A是不會去關注郵件傳送過程中採用了那條路線，郵遞員是如何把信件遞送到B手裡的（互連網路層，網路介面層）。

先說傳輸層，傳輸層有多個協議，但最主要的是TCP和UDP協議。兩者的區別在於TCP協議需要接收方反饋，UDP協議不需要接收方反饋。TCP就像挂號信，A電腦發資訊給B電腦後，需要得到B電腦的反饋，這樣A電腦就能知道B電腦是否已經收到資訊。UDP就像平信，A電腦發資訊給B電腦後，B電腦並不給 A電腦發聵，A電腦發送資訊出去後並不知道B電腦是否已經收到。 因此，TCP傳輸比UDP傳送更可靠，但是TCP傳輸的效率就不如UDP了。至於，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。在不可靠的網路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。

應用程式層的協議有很多，每一個協議代表一種類型的服務。HTTP協議->全球資訊網服務。FTP協議->檔案傳送服務。POP3->郵件服務。SOAP協議->webService服務。

什麼是socket?

以前有聽說過socket編程這種說法，也有的說通訊端編程。我在搜尋關於socket的資料時，發現有的說socket是指一個串連，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，那麼socket是指的A和B之間的連接線呢，還是指電話機（端點）？
我現在的理解是，socket就是一個串連中的一個端點，一次通訊（串連）a,b端都會有一個socket。一個socket對應一個串連。

http協議屬於應用程式層還是傳輸層？

http 超文本傳送協議，聽上去像是傳輸層的協議一樣。但事實上大家都知道http和ftp一樣都是屬於應用程式層的協議，我先前很納悶的是，既然是應用程式層的協議，怎麼就取這樣一個誤導人的名稱啊。在對TCP/IP協議還不熟悉的時候，這很容易讓人誤解和納悶的。後來，我在wiki上發現這麼一段話：

HTTP 在中國大陸被翻譯為“超文字傳輸通訊協定 (HTTP)”，因為“transfer”在中文裡有“傳輸”的含意。但依據 HTTP 定製者之一的 Roy Fielding博士的論文[1]（6.5.3節），作者專門強調“transfer”表示的是“（表述狀態的）轉移” （Representational State Transfer），而不是“傳輸”（transport）。故其中文譯名“超文字傳輸通訊協定 (HTTP)”恰恰引種反映了這種誤解。更符合原義的譯名應該為“超文本轉移協議”。

這段話解除了我的疑惑。那麼http協議當然是應用程式層的協議。

soap可以使用HTTP協議進行傳輸嗎？

在瞭解SOAP協議的過程中，看到介紹說soap可以通過tcp,udp,http協議來傳送。這也是讓人困惑的描述。一看這句話，就會感覺http怎麼和tcp,udp協議並列了呢？難道http還是屬於傳輸層的協議？再加上http中文譯名的問題，名字聽上去像傳輸層，初學者又要開始頭大了。
事實上，http 是應用程式層的協議，這一點可以毫無懷疑。那麼現在新的問題來了。soap 和 http 都是應用程式層協議，怎麼說 soap 能用 http 協議來傳輸呢？應用程式層的協議可以用應用程式層的協議傳送嗎？
我查閱了資料，是這樣一回事情，soap 將資訊進行XML序列化後，再用 http 協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，那麼 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 的資訊裝到 http 裡面，然後再運輸，當然走的道路還是 tcp 或 udp。
說soap可以通過http協議來傳輸，這句話不太準確，比較準確第說法是：soap資訊可以通過http協議封裝後通過tcp或udp傳輸。

各層協議舉例

應用程式層: http協議，ftp協議，pop3協議，soap協議
傳輸層: tcp協議，udp協議
互連網絡層:
網路介面層:

深入淺出TCP/IP協議