關(guān)于TCP/IP協(xié)議棧，你知道多少呢？

　　一談到TCP/IP 協(xié)議棧，相信不少小白都處于暴躁的邊緣，只懂其一不知其二。沒(méi)關(guān)系，看完這篇你就知道啦!

　　協(xié)議定義的是一系列的通信標(biāo)準(zhǔn)， 通信雙方需要共同按照這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)收發(fā);信的雙方需要共同按照這一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)收發(fā);(兩人，說(shuō)共同的語(yǔ)言，不然不能交流，一個(gè)聽(tīng)不懂外語(yǔ)的和說(shuō)外語(yǔ)的交流)

　　協(xié)議棧是協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)形式， 通俗的理解就是用代碼實(shí)現(xiàn)的函數(shù)庫(kù)， 以便于開(kāi)發(fā)人員調(diào)用。

　　協(xié)議棧是通常是一個(gè)層級(jí)結(jié)構(gòu)。協(xié)議棧是網(wǎng)絡(luò)中各層協(xié)議的總和，其形象的反映了 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中文件傳輸過(guò)程;由上層協(xié)議到底層協(xié)議，再由底層協(xié)議到上層協(xié)議。

　　某個(gè)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)代碼稱(chēng)為協(xié)議棧

　　BLE協(xié)議棧主要用來(lái)對(duì)你的應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行層層封包，以生成一個(gè)滿(mǎn)足BLE協(xié)議的空中數(shù)據(jù)包，也就是說(shuō)，把應(yīng)用數(shù)據(jù)包裹在一系列的幀頭(header)和幀尾(tail)中。

　　我們先簡(jiǎn)單了解下TCP/IP協(xié)議，該協(xié)議最早得名于上世紀(jì)80年代，由美國(guó)國(guó)防部提出并應(yīng)用于arpa網(wǎng)(即阿帕網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)的鼻祖)項(xiàng)目，由于其優(yōu)異性，很快便成為主流網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。后面出現(xiàn)的各類(lèi)協(xié)議(http、ip、dns、tcp、arp等)都被整體納入這一協(xié)議體系中去，被統(tǒng)稱(chēng)為“TCP/IP 協(xié)議棧”，“TCP/IP 協(xié)議?！泵Q(chēng)就是這么由此而來(lái)的。

　　對(duì)應(yīng)這一協(xié)議棧，同時(shí)發(fā)展出了TCP/IP 參考模型，該模型是一個(gè)抽象的分層模型，TCP/IP 協(xié)議棧中的所有協(xié)議被歸類(lèi)到這一模型的4個(gè)層次中(四個(gè)層分別是：鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層)，每一層都呼叫它的下一層所提供的協(xié)議來(lái)完成其需求，各個(gè)層次間互相協(xié)作，由此完成了互聯(lián)網(wǎng)通信的主要工作。

　　由于OSI協(xié)議棧比較復(fù)雜且TCP和IP兩大協(xié)議在業(yè)界被廣泛使用，所以TCP/IP參考模型成為了互聯(lián)網(wǎng)的主流參考模型

　　為了讓你對(duì)通信過(guò)程有一個(gè)更好的理解，我將以http請(qǐng)求通信的過(guò)程為例子，從 TCP/IP 四個(gè)層次出發(fā)，對(duì)應(yīng)各個(gè)層次的通信實(shí)體，看各個(gè)協(xié)議是如何在這些通信實(shí)體中發(fā)生作用。

　　在這之前我們先了解下網(wǎng)絡(luò)通信中的三個(gè)地址：IP 地址、Mac 地址以及端口號(hào)，三者分別代表：

　　IP地址：網(wǎng)絡(luò)中互聯(lián)的主機(jī)和路由器的標(biāo)識(shí)

　　Mac 地址：每個(gè)網(wǎng)卡硬件的物理地址

　　端口號(hào)：識(shí)別同一個(gè)主機(jī)上不同的應(yīng)用程序，也可以理解為程序地址

　　當(dāng)你輸入一個(gè)網(wǎng)址并按下回車(chē)鍵的時(shí)候：應(yīng)用層協(xié)議會(huì)先對(duì)該請(qǐng)求包做格式定義;緊接著傳輸層協(xié)議加上雙方的端口號(hào)，確認(rèn)雙方通信的應(yīng)用程序;然后網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議加上雙方的IP地址，確認(rèn)雙方的網(wǎng)絡(luò)位置;最后鏈路層協(xié)議加上雙方的MAC地址，確認(rèn)雙方的物理位置，以太網(wǎng)協(xié)議會(huì)通過(guò)對(duì)電信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，形成數(shù)據(jù)幀，再采用廣播方式，通過(guò)傳輸介質(zhì)發(fā)送給對(duì)方主機(jī)。而對(duì)于不同網(wǎng)段，該數(shù)據(jù)包先會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)關(guān)路由器，經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)發(fā)后，最終被發(fā)送到目標(biāo)主機(jī)。目標(biāo)機(jī)接收到數(shù)據(jù)包后，采用對(duì)應(yīng)的協(xié)議，對(duì)幀數(shù)據(jù)進(jìn)行組裝，然后再通過(guò)一層一層的協(xié)議進(jìn)行解析，最終被應(yīng)用層的協(xié)議解析并交給服務(wù)器處理。在這個(gè)過(guò)程中，各項(xiàng)協(xié)議確保了傳輸過(guò)程的實(shí)現(xiàn)以及數(shù)據(jù)的安全。

　　IP地址相當(dāng)于是人所在的區(qū)域，MAC地址相當(dāng)于是人的身份證號(hào)碼，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸最終都是以MAC地址來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

　　我們來(lái)梳理一下每層模型的職責(zé)：

　　1. 應(yīng)用層：定義數(shù)據(jù)格式，并按照對(duì)應(yīng)的格式解讀數(shù)據(jù)

　　2. 傳輸層：定義端口，確認(rèn)主機(jī)上應(yīng)用程序的身份，并將數(shù)據(jù)包交給對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序

　　3. 網(wǎng)絡(luò)層：定義IP地址，確認(rèn)主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)位置，并通過(guò)IP進(jìn)行MAC尋址，對(duì)外網(wǎng)數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)

　　4. 鏈路層：以字節(jié)為單位對(duì)0和1進(jìn)行分組，定義數(shù)據(jù)幀，確認(rèn)主機(jī)的物理地址，傳輸數(shù)據(jù)

　　以上內(nèi)容是對(duì)TCP/IP四層模型做了簡(jiǎn)單的介紹，而實(shí)際上每一層模型都有很多協(xié)議，每個(gè)協(xié)議要做的事情也很多，但我們首先得有一個(gè)清晰的脈絡(luò)結(jié)構(gòu)，把基本的作用都掌握了，然后再去豐富細(xì)節(jié)，就比較好理解了。