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深入淺出歸納TCP/IP網絡協議

時間:2014-08-13

摘要:
TCP/IP 是一個協議族,也是按照層次劃分。共四層:應用層,傳輸層,互連網絡層,網絡接口層。  關鍵字:TCP/IP網絡協議

前段時間做了一個開發,涉及到網絡編程,開發過程比較順利,但任務完成后始終覺得有一些疑惑。主要是因為對網絡協議不太熟悉,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絡協議,現在對TCP/IP網絡協議有了初步的認識,在這里總結出來,可以梳理一下我對網絡協議的理解,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(規則)就沒辦法溝通。兩臺電腦之間進行通訊所共同遵守的規則,就是網絡協議。

對TCP/IP網絡協議的深入淺出歸納

那么誰來制定這個網絡協議?

國際標準化組織(ISO)定義了網絡協議的基本框架,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電腦的數據的格式又是怎樣的?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么復雜。OSI模型制定的七層標準模型,分別是:應用層,表示層,會話層,傳輸層,網絡層,數據鏈路層,物理層。

雖然國際標準化組織制定了這樣一個網絡協議的模型,但是實際上互聯網通訊使用的網絡協議是TCP/IP網絡協議。

TCP/IP 是一個協議族,也是按照層次劃分。共四層:應用層,傳輸層,互連網絡層,網絡接口層。 那么TCP/IP協議和OSI模型有什么區別呢?OSI網絡協議模型,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,但是并沒有嚴格按照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于哪個層次 的。TCP/IP協議和OSI模型也并不沖突,TCP/IP協議中的應用層協議,就對應于OSI中的應用層,表示層,會話層。就像以前有工業部和信息產業 部,現在實行大部制后只有工業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協議和互連網絡層的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,但我們并不需要了解所有層次的協議,我覺得主要關注應用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關心的是用什么格式寫什么內容給B(應用層內容),是寄掛號信還是寄平信(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(互連網絡層,網絡接口層)。

先說傳輸層,傳輸層有多個協議,但最主要的是TCP和UDP協議。兩則的區別在于TCP協議需要接收方反饋,UDP協議不需要接收方反饋。TCP就像掛號 信,A電腦發信息給B電腦后,需要得到B電腦的反饋,這樣A電腦就能知道B電腦是否已經收到信息。UDP就像平信,A電腦發信息給B電腦后,B電腦并不給 A電腦發聵,A電腦發送信息出去后并不知道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 網絡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。

應用層的協議有很多,每一個協議代表一種類型的服務。HTTP協議,萬維網服務。FTP協議,文件傳送服務。POP3,郵件服務,SOAP協議webService服務。

在理解TCP/IP協議的過程中,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。我在搜索關于socket的資料時,發現有的說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對應一個連接。

http協議屬于應用層還是傳輸層?

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一樣都是屬于應用層的協議,我先前很納悶的是,既然是應用層的協議,怎 么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。后來,我在wiki上發現這么一段話:

http中文譯名問題

HTTP 在中國大陸被翻譯為“超文本傳輸協議”,因為“transfer”在中文里有“傳輸”的含意。但依據 HTTP 定制者之一的 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“超文本傳輸協議”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。那么http協議當然是應用層的協議。

SOAP可以使用HTTP協議進行傳輸嗎?

在了解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怎么 和tcp,udp協議并列了呢?難道http還是屬于傳輸層的協議?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是應用層的協議,這一點可以毫無懷疑。那么現在新的問題來了。soap和http都是應用層協議,怎么說soap能用http協議來傳輸呢?應用層的協議可以用應用層的協議傳送嗎?

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協議包裝后通過tcp或udp傳輸。

本文來自互聯網,僅供參考

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