一个Php菜鸟的TCP/IP协议学习总结(概述)

学习初衷：

前段时间用php socket 做实时聊天，对tcp/ip协议有个简单了解，近来直播貌似很火，于是计划做一个简单的直播功能练练手，还有一个原因是想用C语言给自己的php加一个简单网络通信的扩展，觉得有必要对TCP/IP协议族进行学习，不然一直只停留在写应用层代码阶段，没点技术含量。把自己的学习心得分享给大家，共同进步。写的有点粗略，先做一个概述，后续会对tcp协议进行深入学习，分享心得。



tcp和UDP都是传输层协议，tcp:一般用于用于网络上端到端的数据通信,tcp提供可靠传输。

对比：

tcp要先建立会话连接，

UDP不用建立会话, UDP不提供可靠传输。可见UDP比tcp效率高，应用场景也不一样。

举例：1)访问网站要先建立会话，由于返回的数据流往往很大，所以要把数据流分割再传输，就必须基于tcp进行可靠传输避免丢包和进行一系列的包处理。

(2)访问dns服务器得到ip地址，通常一个数据包就能解决，udp就很适合，不用先建立会话。

应用服务和tcp：一般的计算机应用服务都是基于TCP协议,通信两端每一端都有可能有很多基于TCP的服务同时运行,因此为了区分两端的应用服务，每个服务都对应着TCP的一个端口号，例如web服务通常对应着tcp的80端口，服务运行时会监听tcp的80端口(为了好理解，可以理解为，有着80端口标志的tcp协议)。

应用协议和tcp: 例如http协议对应着tcp的80端口，https协议对应着tcp的443端口

http=tcp+80. https=tcp+443。

 

Tcp/ip协议在osi模型上是四层上三层合并为一层（应用层），数据链路层和物理层合并为链路层。每一层都为上层服务。

记一次数据发送：当应用层产生数据交互时，http协议会对数据进行包装和处理说明，

1.传输层：保证端到端的数据能够正确传输(比如PC浏览器和服务器80端口通信),由于传输数据大小有限制，传输层会把应用层的数据进行分段、编号、等一系列处理，分多块传输，具有出错重传、流量控制功能，到达另一端后会根据编号重组数据，给应用层解析。

2.网络层：传输层分割后的数据段给网络层传输，网络层把数据段装成ip数据包并编号进行传输，ip包由：首部 +源ip+目标ip+传输层数据段，组成。负责把数据包从源ip传送到目标ip, 不提供可靠传输（例如丢包），只具有传输功能。网络节点之间的传输需要识别MAC地址，同一网段中ARP协议通过广播方式获取目标MAC地址或者网关的MAC地址。在传输的路由上Rip协议可以广播的方式找到下一步的传输路由地址，路由器具有学习功能会把地址加入路由表（也叫动态路由），RARP协议和ARP相反:可根据物理地址得到ip地址。

3.ICMP协议可检测网络层的状况，比如ping命令就是基于ICMP协议

4.IGMP协议是 组播-多播，一般用于流媒体例如，客户端绑定一个多播地址并建立连接，就可以观看源信息流。

5.数据链路层：都知道:我们一般网络传输都是从局域网到以太网的跨网段传输，之间必然是点到点的传输，最终到达目标Ip，点到点之间的传输需要识别MAC地址，ip包不能直接传输，因为ip包没有MAC地址，所以还需要封装成数据帧才能正确传输，如果ip包过大会先分为数据片并编号，然后再包装成数据帧传输到达目标IP后再重组，数据帧: 帧首部+源MAC地址+目标MAC地址+ip包+FSC(帧效验:效验数据帧的完整性)

各层大致如下：