第一章：概述
第一章的概述部分都是一些关于TCP/IP协议中的一些基本的概念。
我记录了一些我自己认为比较重要的概念。
协议族
一系列相关协议的集合成为协议族，指定一个协议族中的各种协议之间的相互关系并分配所需完
成任务的设计，成为协议族的体系结构。
TCP/IP
TCP/IP并不是两个协议，而是实现Internet体系结构的协议族。
其中包含了很多的协议。
分组交换
分组交换中，数字信息块（分组）独立地通过网络。不同来源的块可以组合，以后可以分解。
FIFO
先进先出规则，是Internet中处理不同来源的混合流量的主要方法。
统计复用
可以理解为一种复用方式，可以增加信道利用率。就像一条高速公路，各种车辆在上面行驶(不同
的分组)，可以变换车道(路径可变)，但是最终会分散在各处(目的地不同)，任何点的收缩都可
能造成道路繁忙。
数据报
是一个特定类型的分组，有关来源和最终目的地的的识别信息都放在分组中，而不是放在交换机
中。数据包较大。
消息边界
一个app发送多个信息块到网络中，消息边界就是标记各个消息之间的间隔。这些个间隔关系
可能会被协议保留，也可能不会。当不保留时，只能通过app自身来分隔。
端到端论点
它是TCP/IP协议族设计的一个重要原则，它的含义是：底层网络实现基本功能，为高层次协议提
供服务来实现更高层次的功能。
差错控制
网络中存在数据损坏或丢失的情况，因为种种原因。那么对这种错误的处理就叫差错控制。
- 通常只有少数位出错的情况下，在传输过程中就可以修复。这个操作在网络中执行。
- 当损坏严重时，就需要重新发送或重新传输。
但是可靠按顺序的传输交付开销太大，Internet采用尽力而为的交付服务。他不会花费很大
的精力来确保没有差错和缺陷的存在，一般小的差错会通过检验码和校验来修正。如果出现了很
大的差错，出错的数据就被直接丢弃。
流量控制
尽力而为交付成功后，发送方能以超过接收方处理能力的速度生成信息，这时我们就要降低
发送方的发送速度，就是通过流量控制机制。
分层
因为Internet体系结构过于复杂，通过分层，每层只负责通信的一个方面。通常认为TCP/IP体系
结构包含五层，OSI体系结构包含七层。TCP/IP中的一些重要思想来自OSI。
在实际应用中并不是所有的网络设备都需要具备所有层的功能，如果希望它只执行特定的操
作，那么它只需要实现少数层。
分解和封装
每层都会对信息的头部(有的会对尾部)添加标识符(里面包含了传输中的很多重要信息)，用于确
定信息属于哪个协议，封装后的信息叫做该层的协议数据单元(PDU)。然后传给下层。下层把
上层加的标识符作为不透明数据对待，也就是无需解释。下层“承诺”不查看上层交给他的P
DU中的内容，只是在它的前面加上自己的标识符，然后传给下层。
当某一层接收到下层传给它的PDU时，它会把属于该层的标识符去掉(产生了上层的PDU)，然
后再交给上层，这就是拆封。
ARPANET参考模型
一共有五层，它最终被TCP/IP协议族所采纳。
- 2.5层
这是一个“非正式”的层，有几个古老的协议。其中之一是地址解析协议（ARP）协议，它
是IPv4专用协议，只用于多接入链路层，完成IP层使用的地址和链路层使用的地址
之间的转换。
- 3层
IP是其中的一条最重要协议，IP发送给链路层协议的PDU称为IP数据报(IPv4:64KB、IPv6:4GB)，
分组既是IP数据报。大的分组传给链路层协议时要进行“分片”，在到达目的地时进行“重组”。
每个分组(IP数据报)都含有发送方和接收方的第三层地址，这些地址成为IP地址。
分为三类
| 分类 | 特性 |
|---|---|
| 单播IP地址 | 目的地是唯一主机 |
| 广播IP地址 | 目的地是所有主机 |
| 组播IP地址 | 目的地是一组主机 |
- 3.5层
Internet控制消息协议(ICMP)是IP的一个辅助协议，IP层使用它与其他主机或路由器的IP层之间交换差错信息或其他重要信息。分为IPv4版本和IPv6版本。
Internet组管理协议(IGMP)是IPv4的一个辅助协议，，它采用组播寻址和交付来管理作为主播成员的主机。
- 4层
包含两种常见的Internet传输协议，他们有跟大的差别。
传输控制协议(TCP)，它会处理数据包丢失、重复和重新排序等IP层不处理的问题。不保留信息边界。在两台主机之间提供可靠的数据流传输，TCP发送到IP的PDU成为TCP段。
用户数据报协议(UDP)，允许应用发送数据报并保留消息边界。但不强制实现速率
控制和差错控制。它允许将数据报从一台主机发送到另一台主机，但不保证数据报能到达另一端，任何的可靠性都要由应用层提供。
还有两个比较新的传输层协议:
数据报拥塞控制协议(DCCP)，它的服务介于TCP和UDP之间。面向连接、不可靠的数报
交换，但是具有拥塞控制功能。
流量控制传输协议(SCTP)，用于某些特定系统，提供类似于TCP的可靠交付，但不要求严格保持数据的顺序。
TCP/IP中的复用、分解和封装
每层中都有一个标识符，允许接收方决定哪些协议或数据流可以复用在一起。每层也通常有地址
信息，用于保证PDU送到正确的地方。
来谈一下分解过程
从链路层开始把收到的帧从下到上分解，这个帧包含了一个48位的目的地址和16位以太网类型字段(用来选择处理他的网络层协议)。如果目的地址和接收方的地址匹配，那么这个帧将被接受并校验差错。
上述步骤完成后，如果这个帧含有IP数据报，就把它头尾信息去除，之后把剩余的东西丢给IP层处理。IP层收到后检测IP地址，如果地址匹配，检测头部，没错误的话，再检测8位的协议字段(该字段用来确定用什么协议处理)。网络层确定之后，把数据报交给传输层处理。
端口号
端口号是16位的非负整数(0 ~ 65535)。这些数字是抽象的，没有任何物理意义。每个IP地址有65536的端口号，每个传输协议可以使用这些端口号，他们用于确定被接收的数据应该受到的具体服务。
名称、地址和DNS
在TCP/IP中，每台计算机或路由器的每个链路层接口至少有一个IP地址。IP地址可以识别主机，但是太长了。DNS是一个分布式数据库提供主机和IP地址之间的映射。它是一个应用层协议。