TCP/IP協議 簡介 首先TCP/IP協議不只是表示TCP協議和IP協議兩種協議，而是一個協議簇。協議簇是什麼並不難理解，就是字面意思，一個由多個協議組合而成的集合體，其中最有代表性的就是TCP和IP這兩個協議，除了這兩個還有我們熟知的FTP、UDP等協議。當然我們下麵主要介紹的還是這兩位主角TC ...
TCP/IP協議
簡介
首先TCP/IP協議不只是表示TCP協議和IP協議兩種協議，而是一個協議簇。協議簇是什麼並不難理解，就是字面意思，一個由多個協議組合而成的集合體，其中最有代表性的就是TCP和IP這兩個協議，除了這兩個還有我們熟知的FTP、UDP等協議。當然我們下麵主要介紹的還是這兩位主角TCP和IP協議。
網路分層
網路分層是我們網路傳輸的一個框架，每個層級之間相互合作達到了我們相對迅速、安全的網路傳輸，我們這裡介紹一下ISO組織推出的OSI分層模型。
-
物理層：該層定義了物理傳輸的介面介質等，用於物理節點之間的傳輸
-
數據鏈路層：這一層是交換機的工作層級，用來將從物理層接收到的數據進行MAC地址的封裝與解封
MAC地址就是我們網路的物理地址，是網卡層級的地址，每個網卡都有自己的MAC地址
-
網路層：這一層是路由器的工作層級，該層用來通過IP協議進行封裝或解封數據包
-
傳輸層：該層定義了我們傳輸數據用的協議以及埠號，將我們的數據包進行分段和傳輸，到目的地地址之後再進行重組，TCP和UDP協議就是在這層發揮作用的
-
會話層：用來通過傳輸層建立的傳輸通路進行發起或者接收會話請求
-
表示層：用來將接受的數據轉化成我們用戶能夠識別的東西，反之就是將我們能識別的東西轉化為電腦數據
-
應用層：該層主要為用戶提供終端網路服務，比如我們進行的網頁瀏覽或者郵件傳輸等，該層是HTTP、FTP等協議發揮作用的地方
IP協議
IP指網際互連協議，Internet Protocol的縮寫，從我們的網路層級上來看，屬於網路層，作用是將我們的數據通過IP協議封裝成數據包的形式或者將數據包拆解提供給數據鏈路層幫助數據傳輸。
現如今我們的網路環境是非常複雜的，網路結構也是百花齊放，每個廠家產的網路設備、系統等可能就會有協議上的差別，因此IP協議強調了適應性、簡潔性和可操作性，並且在可靠性上做出了一定的讓步，IP不保證可靠性，所傳送分組有可能出現丟失、重覆、延遲或亂序等問題。
IP分片
IP包在進行傳輸的過程中，可能會經歷不同的物理網路，受限於網路數據幀的最大傳輸單元，當IP數據包過大時就會將其分組拆分為多個滿足傳輸單元條件的片段，傳輸完畢到達目標主機的時候再進行重組。
IP傳輸主要就是解決兩個問題，一個是分解重組，一個是傳輸，具體細節大家可以再深層次研究研究，此處不過多贅述。
TCP協議
TCP是“Transmission Control Protocol”的簡稱，翻譯過來的意思是“傳輸控制協議”。我們通過上面的介紹可以看出，如果我們直接拿著IP數據包去進行傳輸顯然是非常不可靠的，稍微地一個網路動蕩就會導致我接收不到數據包，並且發送方還不知道。那咋辦呢？
TCP提供的端到端的位元組流傳輸，他為我們的數據創建了一個通道，將數據包以流的形式在他創建的通道中進行傳輸，使得端與端之間的數據傳輸變得可靠起來。那麼他是如何建立與終止這個通道的呢？
三次握手
如圖所示為三次握手的大致流程，三次報文傳輸，三次狀態更新，少一步都會導致連接失敗。三次握手完畢之後就可以進行數據傳輸了。
我們不剖析SYN與ACK的原理，我們看一下括弧里的內容，不難看出，每次數據傳輸其實是基於收到的數據進行一個約定好的處理然後再發送，就相當於我們對詩，你一句（白日依山盡）我一句（黃河入海流），只有按照約定好的規則去返回我們傳輸的內容才會正常建立連接，所以這種連接方式確實是可靠的。
四次揮手
如圖為四次揮手的大致流程，四次報文傳輸，兩端分別都發送和接收了一次ACK與FIN報文。FIN報文的意思就是終止傳輸的請求報文，當客戶端申請終止傳輸時，現向服務端發送一個終止確認，意思就是數據傳輸完畢，請求終止連接，然後服務端收到之後會發送一個ACK意思是剩餘數據傳輸中，待傳輸結束之後發送FIN意思是服務端數據發送完畢申請終止連接，最終客戶端回應一個ACK響應給服務端，說明該連接已關閉。
滑動視窗
TCP滑動視窗是用來控制網路傳輸時的流量的一種協議，該協議支持發送方在停止並等待確認前發送多個數據分組，來提高網路吞吐量、數據傳輸效率。
大概意思就是，發送方要發送數據，接收方給發送方一個視窗大小，然後發送方通過接收方給的視窗大小，對自己的數據流進行分組，按照接收方指定的大小一段一段的發送，這樣做的好處就是接收方可以通過控制視窗大小的方式來管理髮送方發送數據的大小，從而避免了發送方直接將大量數據發送進來造成的網路擁堵。
發送方發送數據時可以不必發送一批將視窗填滿的數據包，發送方在慢啟動模式下可以從一個數據包開始，一個一個遞增直到接收方視窗大小的數據包量。
超時重傳
超時重傳機制是TCP可靠性的重要一環，此機制可以將接收方超過一定時間沒收到但是發送方已發送的數據進行重發，保證了接收方能更有機會接收到數據。
TCP協議要求發送方每發送一個報文段的時候就啟動一個定時器並且等待回應消息，如果超時就會對該段報文重組並重傳。此機制最難的實現點就是重傳超時時間（RTO）的確認，過大過小都會導致問題出現，太大會導致等待確認時間過長影響吞吐量，而太小會導致頻繁重傳浪費網路資源。所以說RTO的動態確認是很困難的，此處不過多贅述（其實是實力不夠硬T_T）。
總結
TCP/IP協議簇是一個非常巧妙的協議集合，他們分佈在不同的網路層級幫助我們約定、對接、傳輸各種報文、數據包等形式組成的數據。也有不同場景的不同應對協議，比如TCP與UDP的取捨，各有各的好處與使用場景。本篇文章僅僅通過我主觀的理解去介紹了IP與TCP協議的大致情況。更深層次的東西如果有精力的話我們可以一起繼續往深了挖。
感謝各位大佬的光臨，本文重在介紹，若有不對的地方還請麻煩各位大佬指教，感謝。
