传输控制协议/互联网协议 (TCP/IP) 是一套用于实现计算机之间互联互通的通信规范。
网络上有成千上万的资源可以帮助您理解和探索 TCP/IP，那么本文的独特之处在哪里呢？
本文的重点是为您提供深入了解 TCP/IP 所需的基础知识（如果您计划后续进一步研究）。
TCP/IP 模型：历史回顾
在学习计算机网络时，TCP/IP 模型是必不可少的知识，计算机科学或信息技术专业的学生通常需要掌握它。
因此，我们不打算撰写另一篇学术论文，而是快速回顾 TCP/IP 的发展历程，即使您自认为是非技术人员，也能轻松理解。
简而言之：
在 20 世纪 70 年代，Vint Cerf 和 Bob Kahn 提出了 TCP/IP 模型，旨在改进计算机网络之间的互联。
在此之前，人们使用网络控制协议和 1822 协议。
与此同时，其他工程师和组织也在尝试开发一种促进全球计算机互联的通信协议。
其中一种模型是 OSI（开放系统互联）模型。虽然它帮助我们更好地理解网络的运作方式，但它并不适合实际实施。
如果您对此感兴趣，可以参考我们提供的有关 OSI 模型层的相关资源。
总的来说，TCP/IP 模型率先被采纳为标准通信协议，而 OSI 模型则作为网络理论知识的参考。
事实上，如果没有 TCP/IP，您可能无法如此快速可靠地访问我们的网站或互联网上的其他服务。这听起来有点可怕，不是吗？
了解了这些背景信息后，接下来我将为您介绍一些技术细节。
传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）的区别
要理解 TCP/IP 模型，您必须先区分这两个术语，因为它们是独立的计算机网络协议。
互联网协议（IP）是一组用于控制数据包如何发送到正确目的地的规则。每个连接的设备/计算机都有一个 IP 地址，在发送数据时，它可以帮助您将数据发送到指定的位置。
IP 地址类似于手机的电话号码。 您可以通过我们的 IP 地址指南了解更多信息。
IP 本身无法组织数据包，以确保数据包按预定顺序到达目的地。因此，TCP 发挥了作用，它有助于保持数据包的正确顺序，并检查它们是否按预期到达目的地。
总而言之，TCP 负责数据的可靠发送/接收。
TCP/IP 模型的特点
TCP/IP 模型之所以能在各种协议中脱颖而出，是因为它具有独特的特性，使得系统/网络能够快速采用它。
其一些主要特点包括：
- 可以轻松连接到不同类型的计算机。
- 允许对数据包进行重新排序，以确保即使网络路由出现拥塞，也能将正确的消息传递到目的地。
- TCP/IP 支持错误检查，从而使其成为一个可靠的模型。
- 它支持灵活的架构实现，适用于各种规模的网络。
- 通过客户端-服务器架构，它提供了充足的可扩展性。
- 支持各种协议，方便各种应用场景。
- 它允许轻松进行跨平台通信。
- 它可以独立运行。
TCP/IP：四层结构
与 OSI 模型不同，TCP/IP 有四层：
- 网络访问层
- 互联网层
- 传输层
- 应用层
注意：通过这些层的数据流可以是自上而下的，也可以是相反的（取决于发送还是接收）。 您需要了解每一层的功能才能理解数据的处理过程。
#1. 网络访问层
这一层是最低层，负责处理计算机之间的物理连接和数据传输。 换句话说，它负责数据的物理传输方式。
该层涉及一些示例，包括用于数据传输的介质（如光纤、无线等）、数据包的结构以及 IP 地址到网络使用的物理地址的映射。
总而言之，它涵盖了构成网络技术基础设施的所有内容，包括设备驱动程序和电缆。
RFC 826（地址解析协议）是此层涉及的协议之一，它将 IP 地址映射到以太网地址。
网络访问层对用户是隐藏的，并且是整个模型的基础。
#2. 互联网层
互联网层负责处理数据流量，以实现快速且准确的通信。
数据被封装成 IP 数据报，其中包括源地址和目标地址。 互联网层可以转发、确定路径和处理逻辑寻址。
它必须处理地址是否位于发送/接收端。
考虑到它包含源地址和目标地址，它必须确保数据包按正确的顺序准确地到达目的地。
#3. 传输层
传输层的工作目标类似于亚马逊的物流配送服务，同时也负责网络安全（防火墙也位于此层）。
它通常被称为主机到主机层，旨在提供端到端的数据完整性，从而支持双向通信。
它通过将数据包分割成段来确保数据包已到达目的地。 此外，它还通过确认接收到整个消息来保证应用层的可靠性。
当向应用层发送消息时，它会关注发送的数据量、顺序以及发送位置。 此外，当从应用层接收消息时，它有助于数据包的重组和错误检查。
TCP 和 UDP 等协议在此层工作，以确保您拥有可靠的连接。
#4. 应用层
最高层涉及与用户（您）交互的应用程序。 我们使用应用程序或程序来交换消息、浏览网页和发送电子邮件等。
此层包括用户界面和应用程序服务，并执行加密、解密、压缩和解压缩等过程。它还有助于格式化传输层的数据包，以便正确发送（并由接收应用程序接收/解释）。
DNS、HTTP、FTP 和 SMTP 等协议与该层配合使用，以确保您成功地在网络中发送/接收数据。
TCP/IP 的作用是什么？
TCP/IP 实现了计算机之间数据的可靠传输。
为了实现这一目标，TCP/IP 在发送数据的同时，将数据分割成数据包，并在接收端重新组织这些数据包，使之具有意义。
数据包的概念可以比作拼图的碎片，所有碎片的组合才能形成完整图案。
而将消息分解成数据包的原因是为了确保可靠性和准确性。 每个数据包都可以选择不同的路由来确保它们最终到达目的地。
相反，如果将消息作为一个整体发送，一旦出现问题则会完全丢失，并且需要在失败时重新发送。
四层模型有助于进一步解释这一点。
当数据从计算机发送时，它会按照特定顺序通过所有四层，然后将其切割成片段/数据包并发送（第 1 层→第 4 层）。
在接收计算机上，数据会以相反的顺序通过另一侧的相同四层进行重组（第 4 层→第 1 层）。
其他常见的互联网协议
TCP/IP 包括使互联网体验成为可能的最基本协议。
一些标准的互联网协议包括 HTTP、HTTPS、FTP、POP3 和 SMTP。
- HTTP（超文本传输协议）将用户连接到网络服务器（通过网络浏览器），以交互/检索信息。
- HTTPS（安全超文本传输协议）为您提供与 Web 服务器的加密连接，确保与服务器的连接不会被破坏/篡改。
- FTP（文件传输协议）顾名思义，允许您在服务器之间或从服务器传输文件到您的计算机。
- POP3（邮局协议 3）使电子邮件客户端能够从服务器下载电子邮件，以便稍后离线查看。
- SMTP（简单邮件传输协议）类似于 POP，但允许您发送和接收电子邮件。
TCP/IP 是标准，但并不总是最佳选择
该模型的优点大于缺点。但是，作为参考，您应该了解 TCP/IP 设置起来可能很复杂，并且不完全适合较小的网络，而且协议也不容易替换。
以最佳方式描述层可能不合适。OSI 模型仍然是理解所有工作原理的首选。
尽管如此，它仍然设法跟上大多数关键环节，使我们能够尽可能快地发送/接收信息。