知識(shí)點(diǎn)

•IP協(xié)議的概念與作用

•TCP協(xié)議的概念與作用

•TCP協(xié)議的三次握手過程

•DNS的概念與作用

•HTTP與TCP、IP和DNS的關(guān)系

一、IP協(xié)議的概念與作用

IP的概念：

英文為Internet Protocol，翻譯成網(wǎng)際協(xié)議，位于網(wǎng)絡(luò)層。

這個(gè)網(wǎng)際協(xié)議這個(gè)名字聽起來有點(diǎn)夸張，但事實(shí)就是這樣，因?yàn)閹缀跛惺褂镁W(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)都會(huì)用到IP協(xié)議。TCP/IP協(xié)議族中的IP指的是網(wǎng)際協(xié)議，它在協(xié)議名稱中占據(jù)了一半的位置，從這可以知道IP協(xié)議是多么的重要。這里我們需要注意兩個(gè)概念，IP和IP地址，可能有人會(huì)把它搞混。IP其實(shí)是一種協(xié)議的名稱，而IP地址是一個(gè)地址。

IP的作用：

把各種數(shù)據(jù)包傳送給對(duì)方。如果要保證確定傳送到對(duì)方那里，則需要滿足各類條件，其中最重要的兩個(gè)條件是IP地址和MAC地址。

(1)IP地址：指明了節(jié)點(diǎn)被分配到的地址

(2)MAC地址：是指網(wǎng)卡所屬的固定地址

(3)區(qū)別：IP地址可變換，但MAC地址基本上不會(huì)更改。

如果你想要保證數(shù)據(jù)包傳送到對(duì)方去，那就必須滿足各種條件，其中最重要的兩個(gè)條件是IP地址和MAC地址。

什么是IP地址呢?IP地址指明了節(jié)點(diǎn)被分配到的地址。而什么又是MAC地址呢? MAC地址的網(wǎng)卡所屬的固定地址。形象一點(diǎn)來說，MAC地址就像我們的身份證號(hào)，每一個(gè)MAC地址是唯一的，并且基本不會(huì)改變。這里我為什么說基本不會(huì)改變呢?因?yàn)槟壳拔覀兛梢酝ㄟ^軟件修改，也就是用軟件來修改MAC地址。IP地址是可以和MAC地址進(jìn)行配對(duì)的。

我們來了解一下使用ARP協(xié)議憑借MAC地址進(jìn)行通信

什么是ARP協(xié)議呢?ARP協(xié)議它是一種用以解析地址的協(xié)議，我們只要知道通信方的IP地址，就可以反查出對(duì)應(yīng)的MAC地址。也就是說IP間的通信依賴于MAC地址。

我們來看一下這個(gè)圖：

在網(wǎng)絡(luò)上，通信的雙方通常都是要經(jīng)過多臺(tái)計(jì)算機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中轉(zhuǎn)才能連接到對(duì)方。而在進(jìn)行中轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)利用下一站中轉(zhuǎn)設(shè)備的MAC地址來搜索下一個(gè)中轉(zhuǎn)目標(biāo)，這時(shí)我們就是靠ARP協(xié)議來進(jìn)行處理。

二、TCP協(xié)議的概念與作用

(1)TCP的概念：TCP英文為Transmission Control Protocol ，翻譯成傳輸控制協(xié)議，位于傳輸層。

(2)TCP有什么作用呢?它是提供可靠的 字節(jié)流服務(wù)。

(3)什么是字節(jié)流服務(wù)?所謂的字節(jié)流服務(wù)指的是，為了方便傳輸，將大塊數(shù)據(jù)分割成 以報(bào)文段為單位的數(shù)據(jù)包 進(jìn)行管理

(4)為何強(qiáng)調(diào)可靠呢?因?yàn)樗軌虬褦?shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠地傳送給對(duì)方。總而言之，TCP協(xié)議就是為了 更容易傳送大數(shù)據(jù) 才把數(shù)據(jù)分割，而且TCP協(xié)議能夠確認(rèn)數(shù)據(jù) 最終是否送達(dá)對(duì)方。

(5)TCP協(xié)議如何才能保證提供可靠的服務(wù)?它采用了三次握手策略。 也就是用TCP協(xié)議 把數(shù)據(jù)包送出去后，它不會(huì)對(duì)傳送后的情況置之不理，它一定會(huì)想對(duì)方確認(rèn) 是否成功送達(dá)。

三、TCP協(xié)議的三次握手過程

我們來看一下這個(gè)圖：

握手過程中使用了TCP的標(biāo)志-SYN和ACK。發(fā)送端首先發(fā)送一個(gè)S帶SYN標(biāo)志的數(shù)據(jù)包給對(duì)方。接收端接到后，就會(huì)回傳一個(gè)帶有SYN/ACK標(biāo)志的數(shù)據(jù)包 以表示傳達(dá)確認(rèn)信息。最后，發(fā)送端再回傳一個(gè)帶ACK標(biāo)志的數(shù)據(jù)包 給接收端， 此時(shí)代表“握手”結(jié)束。除了三次握手來保證通信的可靠性，TCP協(xié)議還有其他各種手段來保證通信的可靠性，這里我就不過多講解了，大家可以自己翻閱相關(guān)資料去了解下。

四、DNS的概念與作用

(1)DNS的概念：英文為Domain Name System ，翻譯成域名系統(tǒng)，位于應(yīng)用層。

(2)DNS有什么作用呢? 它是提供域名到IP地址之間的解析服務(wù)。

我們平時(shí)訪問一個(gè)網(wǎng)站，通常都是使用主機(jī)名或域名來訪問，而不是直接通過IP地址來訪問。為什么我們不用IP地址去訪問呢?因?yàn)镮P地址是一組純數(shù)字，比較難記。比如說，我們極客學(xué)院的IP地址為121.42.104.52,而域名為www.itcen.cn。 如果我們用IP地址去訪問網(wǎng)站，那是很難記得住的。而用域名就比較容易記住了。但是呢，計(jì)算機(jī)和人不一樣，你要計(jì)算機(jī)去理解名稱，相對(duì)來說就比較困難了。計(jì)算機(jī)比較擅長處理一長串?dāng)?shù)字。為了解決這個(gè)問題，就有了DNS服務(wù)。DNS協(xié)議它是提供 通過域名 來查找IP地址，或者逆向 從IP地址反查域名 的服務(wù)。

五、HTTP與TCP、IP和DNS的關(guān)系

最后我們通過一張圖來了解一下HTTP與TCP、IP和DNS的關(guān)系，看看它們?cè)谕ㄐ诺倪^程中各種發(fā)揮了什么作用。

我來拿我的博客來舉個(gè)例子：

首先是，我想訪問網(wǎng)站，將域名發(fā)送給DNS去解析，DNS解析后將網(wǎng)站的IP地址返回給客戶端，然后通過IP地址發(fā)起HTTP請(qǐng)求。HTTP此時(shí)的作用是 生成針對(duì)目標(biāo)WEB服務(wù)器(我們這里指的是網(wǎng)站的服務(wù)器)的HTTP請(qǐng)求報(bào)文，然后將請(qǐng)求報(bào)文傳送給傳輸層，此時(shí)為了方便通信，TCP會(huì)將HTTP請(qǐng)求報(bào)文 分割成報(bào)文段，這些報(bào)文段會(huì)有一個(gè)序號(hào)，這里的報(bào)文段哪一個(gè)先發(fā)送哪一個(gè)先到達(dá)，它們是按序傳送的。只要建立起TCP連接，客戶端與服務(wù)器之間的報(bào)文交換就不會(huì)丟失，不會(huì)被破壞，也不會(huì)在接收時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)序。接著到了網(wǎng)絡(luò)層，此時(shí)IP協(xié)議的職責(zé)是，搜索對(duì)方的地址，一邊中轉(zhuǎn)一邊傳送。然后找到了服務(wù)器的位置，此時(shí)服務(wù)器的傳輸層中 TCP的職責(zé)是 接收到對(duì)方傳送過來的報(bào)文段后，對(duì)其進(jìn)行重組，這里的重組是按序號(hào)進(jìn)行重組的。然后到了服務(wù)器的應(yīng)用層，HTTP會(huì)對(duì)客戶端請(qǐng)求的內(nèi)容進(jìn)行處理。處理完后，服務(wù)器同樣會(huì)利用TCP/IP通信協(xié)議向客戶端進(jìn)行回傳響應(yīng)。最后客戶端收到響應(yīng)后，將內(nèi)容輸出頁面顯示。即完成了一次HTTP事務(wù)。