tcpip協(xié)議棧是什么？tcpip協(xié)議棧有哪些協(xié)議？tcpip協(xié)議棧中報(bào)文封裝和解封裝過(guò)程

tcpip協(xié)議棧是什么？

TCP/IP協(xié)議棧是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用的最常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。它是一個(gè)四層協(xié)議棧，每一層使用不同的協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的任務(wù)。下面是TCP/IP協(xié)議棧的四個(gè)層級(jí)（自下而上）： 1. 鏈路層：該層主要是協(xié)議，負(fù)責(zé)在物理網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)幀，包括數(shù)據(jù)的傳輸和數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤檢測(cè)與調(diào)整。該層使用的協(xié)議包括Ethernet和Wi-Fi等。 2. 網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中建立數(shù)據(jù)包的傳輸路徑。該層使用的協(xié)議包括IP（Internet Protocol）和ICMP（Internet Control Message Protocol）等。其中，IP協(xié)議負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包從源節(jié)點(diǎn)路由到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，而ICMP協(xié)議則用于網(wǎng)絡(luò)故障的診斷和恢復(fù)。 3. 傳輸層：該層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸和網(wǎng)絡(luò)連接的管理。該層使用的協(xié)議包括TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）等。其中，TCP協(xié)議用于建立可靠的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接（如HTTP、FTP等應(yīng)用程序），而UDP協(xié)議則用于無(wú)連接和低延遲的數(shù)據(jù)傳輸（如視頻聊天等應(yīng)用程序）。 4. 應(yīng)用層：該層體系結(jié)構(gòu)與應(yīng)用程序相關(guān)。該層使用的協(xié)議類(lèi)型很多，如HTTP（HyperText Transfer Protocol）、FTP（File Transfer Protocol）、SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）等。該層的主要任務(wù)是為不同的應(yīng)用程序提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口，以便應(yīng)用程序之間可以相互通信和協(xié)作。

tcpip協(xié)議棧有哪些協(xié)議？

TCP/IP協(xié)議棧包含4個(gè)協(xié)議層：

網(wǎng)絡(luò)接口層：負(fù)責(zé)與物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的尋址、路由選擇和數(shù)據(jù)分組。主要協(xié)議是IP協(xié)議。

傳輸層：負(fù)責(zé)進(jìn)程間的數(shù)據(jù)傳輸。主要協(xié)議有TCP和UDP協(xié)議。

應(yīng)用層：提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。包含許多常用協(xié)議如HTTP、FTP、SMTP、DNS等。

TCP/IP協(xié)議棧4個(gè)協(xié)議層的主要作用：

1、網(wǎng)絡(luò)接口層：隱藏物理網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)，為高層提供統(tǒng)一的接口。

2、網(wǎng)絡(luò)層：定義IP地址和路由標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)不同子網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。IP協(xié)議工作在此層。

3、傳輸層：定義端到端的通信標(biāo)準(zhǔn)，提供進(jìn)程間的數(shù)據(jù)交換。TCP和UDP工作在此層。

4、應(yīng)用層：提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)和接口。不同的應(yīng)用協(xié)議工作在此層，如HTTP、FTP、DNS等。

tcpip協(xié)議棧中報(bào)文封裝和解封裝過(guò)程

TCP/IP協(xié)議棧中的報(bào)文封裝和解封裝過(guò)程如下：

封裝過(guò)程： 1. 應(yīng)用層：應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)封裝成應(yīng)用層協(xié)議的數(shù)據(jù)單元，如HTTP、FTP等。 2. 傳輸層：傳輸層將應(yīng)用層數(shù)據(jù)單元封裝成傳輸層協(xié)議的數(shù)據(jù)單元，如TCP、UDP等。TCP協(xié)議還會(huì)分段，每個(gè)段包含一個(gè)序號(hào)，用于在傳輸過(guò)程中保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。UDP協(xié)議則直接將數(shù)據(jù)單元封裝成UDP報(bào)文。 3. 網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層將傳輸層數(shù)據(jù)單元封裝成網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的數(shù)據(jù)單元，如IP報(bào)文。IP報(bào)文包含源IP地址、目的IP地址等信息，用于在網(wǎng)絡(luò)中路由和轉(zhuǎn)發(fā)。 4. 數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)鏈路層將網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)單元封裝成數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的數(shù)據(jù)單元，如以太網(wǎng)幀。以太網(wǎng)幀包含源MAC地址、目的MAC地址等信息，用于在局域網(wǎng)中傳輸和尋址。 5. 物理層：物理層將數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)單元轉(zhuǎn)換為比特流，用于在物理媒介上傳輸。

解封裝過(guò)程： 1. 物理層：物理層將比特流轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)單元。 2. 數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)鏈路層將數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)單元解封裝為網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)單元。 3. 網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層將網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)單元解封裝為傳輸層數(shù)據(jù)單元。 4. 傳輸層：傳輸層將傳輸層數(shù)據(jù)單元解封裝為應(yīng)用層數(shù)據(jù)單元。 5. 應(yīng)用層：應(yīng)用層將應(yīng)用層數(shù)據(jù)單元解封裝為原始數(shù)據(jù)。

再分享一張圖片來(lái)說(shuō)明一下封裝過(guò)程；意思跟上圖一樣，解封就是反向：

tcp在建立連接和斷開(kāi)連接

tcp在建立連接和斷開(kāi)連接分別要經(jīng)過(guò)三次握手和四次揮手，那么都會(huì)有相應(yīng)的服務(wù)器端口狀態(tài)，只描述三次握手和四次揮手雙端的狀態(tài)，如圖：

數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程

協(xié)議棧中數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程：

① 應(yīng)用程序處理

首先應(yīng)用程序會(huì)進(jìn)行編碼處理，這些編碼相當(dāng)于 OSI 的表示層功能；編碼轉(zhuǎn)化后，郵件不一定馬上被發(fā)送出去，這種何時(shí)建立通信連接何時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的管理功能，相當(dāng)于 OSI 的會(huì)話層功能。

② TCP 模塊的處理

TCP 根據(jù)應(yīng)用的指示，負(fù)責(zé)建立連接、發(fā)送數(shù)據(jù)以及斷開(kāi)連接。TCP 提供將應(yīng)用層發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)順利發(fā)送至對(duì)端的可靠傳輸。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，需要在應(yīng)用層數(shù)據(jù)的前端附加一個(gè) TCP 首部。

③ IP 模塊的處理

IP 將 TCP 傳過(guò)來(lái)的 TCP 首部和 TCP 數(shù)據(jù)合起來(lái)當(dāng)做自己的數(shù)據(jù)，并在 TCP 首部的前端加上自己的 IP 首部。IP 包生成后，參考路由控制表決定接受此 IP 包的路由或主機(jī)。

④ 網(wǎng)絡(luò)接口（以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)）的處理

從 IP 傳過(guò)來(lái)的 IP 包對(duì)于以太網(wǎng)來(lái)說(shuō)就是數(shù)據(jù)。給這些數(shù)據(jù)附加上以太網(wǎng)首部并進(jìn)行發(fā)送處理，生成的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包將通過(guò)物理層傳輸給接收端。

⑤ 網(wǎng)絡(luò)接口（以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)）的處理

主機(jī)收到以太網(wǎng)包后，首先從以太網(wǎng)包首部找到 MAC 地址判斷是否為發(fā)送給自己的包，若不是則丟棄數(shù)據(jù)。如果是發(fā)送給自己的包，則從以太網(wǎng)包首部中的類(lèi)型確定數(shù)據(jù)類(lèi)型，再傳給相應(yīng)的模塊，如 IP、ARP 等。這里的例子則是 IP 。

⑥ IP 模塊的處理

IP 模塊接收到數(shù)據(jù)后也做類(lèi)似的處理。從包首部中判斷此 IP 地址是否與自己的 IP 地址匹配，如果匹配則根據(jù)首部的協(xié)議類(lèi)型將數(shù)據(jù)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的模塊，如 TCP、UDP。這里的例子則是 TCP。另外，對(duì)于有路由器的情況，接收端地址往往不是自己的地址，此時(shí)，需要借助路由控制表，在調(diào)查應(yīng)該送往的主機(jī)或路由器之后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

⑦ TCP 模塊的處理

在 TCP 模塊中，首先會(huì)計(jì)算一下校驗(yàn)和，判斷數(shù)據(jù)是否被破壞。然后檢查是否在按照序號(hào)接收數(shù)據(jù)。最后檢查端口號(hào)，確定具體的應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)被完整地接收以后，會(huì)傳給由端口號(hào)識(shí)別的應(yīng)用程序。

⑧ 應(yīng)用程序的處理

接收端應(yīng)用程序會(huì)直接接收發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)。通過(guò)解析數(shù)據(jù)，展示相應(yīng)的內(nèi)容。