1.網絡協議的分層
由底層到上層，分別是：l鏈路層，網絡層，運輸層和應用層。
這裏以FTP協議爲例來看下客戶端和服務器端，在協議層面是如何交互的。
在局域網內，鏈路層基本上是相同的，以太網爲例，如下圖所示，對應的協議棧需要採用對應的協議來交互數據。
在不同的局域網，鏈路層往往不同，假設一個是以太網，一個是令牌環網，那麼在IP層對應的路由協議上面需要同時支持這兩種網絡，在路由器的支持下，兩種網絡可以相互適配，以便達到相互通訊的地步。
在IP層往上，就已經屏蔽了這部分差別，所以在運輸層和應用層，與局域網內部通訊是一致的。
2.網絡協議的封裝和分用
在研究數據的封裝和分用之前，讓我們先看下對應的層次都有哪些網絡協議，如下圖所示：
數據要從一端發往另外一端，涉及到的第一個問題，便是如何將數據打包，這種打包的標準時需要事先商量好的，策略是每一層都添加一個對應的協議層頭部，往下傳遞。
應用層在發送數據的時候，首先需要將對應的用戶數據，在應用層打包，這樣就會在應用層協議層面，加個對應的應用層首部，構成“應用層首部+用戶數據”的一整個數據 = 應用數據。
應用層數據往下傳遞到TCP層，TCP會將這些數據再加一個報文頭部，變成“TCP首部+應用層數據” = TCP數據，並傳遞給IP層。
IP層接到數據之後，會添加個IP首部，變成“IP首部+TCP數據” = IP數據，並傳遞給鏈路層。
假設鏈路層是以太網，於是鏈路層數據便成爲“”以太網首部+IP數據+以太網尾部”=以太網數據。
對於接收端來說，與發送端正好是相反的，對應的協議層次，會把該層的數據頭部剝掉，並按照規範解析出數據，傳遞給上一層，一直到對應的應用程序爲止。
例如：IP層，會根據IP頭部的數據位，來知道運輸層是UDP還是TCP，並決定將IP數據是傳給UDP還是TCP協議來繼續處理。
3.IP層的頭部數據
IP頭部，有20位字節組成，其中IP數據的長度是U16,最大值是65535，U16的首部校驗和，U8的生存時間，U8的協議（這個用來記錄 運輸層是何種協議，UDP還是TCP）。U32的源端IP地址和U32的目的端IP地址。
IPv6的數據頭部如下所述， 其中源地址和目的地址，都是16個字節的大小。
4.UDP頭部
UDP頭部+UDP數據，共同構成了UDP數據，被封裝在IP 數據之中，作爲IP的數據內容，其中UDP的頭部只有8個字節的大小。
UDP頭部內容詳細如下所示：U16的源端口和目的端口，該字段的用意是用來區分同一臺機器上面的使用相同IP地址的，不同的應用程序。
U16的UDP數據長度，其實IP的數據長度是U16，所以UDP這一層的數據長度應該是：IP的數據長度-8字節的UDP頭部長度。
U16的UDP檢驗和，這個UDP是可選的。
5.TCP頭部
TCP數據由：TCP首部+TCP數據 共同構成，TCP數據。會被封裝到IP數據中，其中TCP首部由20個字節構成，如下圖所示：
TCP的首部，詳細內容如下所示：
U16的源端口和目的端口，用於區分相同IP地址下面的不同應用程序。U32的序列號和確認序號，用來實現TCP的可靠性傳輸，是TCP可靠性傳輸重要的一個環節，通過REQ+ACK的方式來完成。關於該序號，是根據時間的關係隨機生成的一個序號，遞增的產生方式。
標識位SYN和ACK，用於三次握手。FIN用於四次揮手。RST表示復位連接。PSH表示需要儘可能快的將數據送往接收進程。
U16的窗口大小，用於控制TCP的流量傳輸速率。U16的校驗和，這個是必須要存在的，保證TCP的可靠性的一部分。
備註：該資料的整理主要來自於TCP/IP詳解卷一，更像是一個讀書筆記。
灰子做魚二零一九年二月十六日。
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