什么是 TCP/IP?

设备如何通过 Internet 通信和传输数据包。

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TCP/IP

学习目标

阅读本文后,您将能够:

  • 定义 TCP/IP

什么是 IP 和 TCP?

Internet 协议(IP)是 Internet 的地址系统,具有将数据包从源设备传递到目标设备的核心功能。IP 是建立网络连接的主要方式,奠定了 Internet 的基础。IP 不负责数据包排序或错误检查。这样的功能需要另一种协议,通常是 TCP。

TCP/IP 关系类似于通过邮件向某人发送写在拼图上的消息。消息写好后,拼图分解成碎片。接着,各个碎片可能经过不同的邮递路线传送,其中一些花费的时间要久一些。当拼图碎片经过不同的路径到达时,它们的顺序可能会被打乱。Internet 协议确保碎片到达其目的地地址。TCP 协议可比作位于另一端的拼图组装者,它将碎片按正确的顺序摆放在一起,要求重新发送缺失的碎片,并且让发送者知道拼图已被接收。从第一个拼图碎片发送之前到最后一个发送之后,TCP 一直保持与发送者的连接。

IP 是无连接协议,这意味着每个数据单元都会单独寻址并从源设备路由到目标设备,而且目标不会将确认信息发回给来源。这是传输控制协议(TCP)等协议的用武之地。TCP 与 IP 相结合,在发送者和目标之间保持连接,并确保数据顺序。

例如,通过 TCP 发送电子邮件时,将建立连接并进行三向握手。首先,源服务器将 SYN“初始请求”数据包发送到目标服务器,以便开始对话。然后,目标服务器发送一个 SYN-ACK 数据包以同意该过程。最后,源服务器将 ACK 数据包发送到目标以确认该过程,之后便可发送消息内容了。电子邮件消息最终被分解为多个数据包,然后每个数据包发送到 Internet,经过一系列网关后到达目标设备;在目标设备上,这组数据包将通过 TCP 重新组合为电子邮件的原始内容。

TCP handshake diagram

当今 Internet 上使用的 IP 主要版本是 Internet 协议版本4(IPv4)。由于大小限制和 IPv4 中可有地址总数的关系,一种更新的协议因此诞生。较新的协议称为 IPv6,可提供的地址要多得多,并且采用率也在上升。