TCP/IP基礎（1）
TCP/IP 是不同的通信協議的大集合。
協議族
TCP/IP 是基於 TCP 和 IP 這兩個最初的協議之上的不同的通信協議的大的集合。
TCP - 傳輸控制協議
TCP 用於從應用程序到網絡的數據傳輸控制。
TCP 負責在數據傳送之前將它們分割爲 IP 包，然後在它們到達的時候將它們重組。
IP - 網際協議
IP 負責計算機之間的通信。
IP 負責在因特網上發送和接收數據包。
數據包
包、幀、數據包、段、消息
以上五個術語都用來表述數據的單位，大致區分如下：
- 包可以說是全能性術語；
- 幀用於表示數據鏈路層中包的單位；
- 數據包是 IP 和 UDP 等網絡層以上的分層中包的單位；
- 段則表示 TCP 數據流中的信息；
- 消息是指應用協議中數據的單位。
TCP/IP 是用於因特網 (Internet) 的通信協議。
計算機通信協議
計算機通信協議是對那些計算機必須遵守以便彼此通信的規則的描述。
什麼是 TCP/IP？
TCP/IP 是供已連接因特網的計算機進行通信的通信協議。
TCP/IP 指傳輸控制協議/網際協議 (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)。
TCP/IP 定義了電子設備（比如計算機）如何連入因特網，以及數據如何在它們之間傳輸的標準。
在 TCP/IP 內部
在 TCP/IP 中包含一系列用於處理數據通信的協議：
- TCP (傳輸控制協議) - 應用程序之間通信
- UDP (用戶數據包協議) - 應用程序之間的簡單通信
- IP (網際協議) - 計算機之間的通信
- ICMP (因特網消息控制協議) - 針對錯誤和狀態
- DHCP (動態主機配置協議) - 針對動態尋址
你將在本教程中學習到更多關於這些標準的知識。
TCP 使用固定的連接
TCP 用於應用程序之間的通信。
當應用程序希望通過 TCP 與另一個應用程序通信時，它會發送一個通信請求。這個請求必須被送到一個確切的地址。在雙方“握手”之後，TCP 將在兩個應用程序之間建立一個全雙工 (full-duplex) 的通信。
這個全雙工的通信將佔用兩個計算機之間的通信線路，直到它被一方或雙方關閉爲止。
UDP 和 TCP 很相似，但是更簡單，同時可靠性低於 TCP。
IP 是無連接的
IP 用於計算機之間的通信。
IP 是無連接的通信協議。它不會佔用兩個正在通信的計算機之間的通信線路。這樣，IP 就降低了對網絡線路的需求。每條線可以同時滿足許多不同的計算機之間的通信需要。
通過 IP，消息（或者其他數據）被分割爲小的獨立的包，並通過因特網在計算機之間傳送。
IP 負責將每個包路由至它的目的地。
IP 路由器
當一個 IP 包從一臺計算機被髮送，它會到達一個 IP 路由器。
IP 路由器負責將這個包路由至它的目的地，直接地或者通過其他的路由器。
在一個相同的通信中，一個包所經由的路徑可能會和其他的包不同。而路由器負責根據通信量、網絡中的錯誤或者其他參數來進行正確地尋址。
TCP/IP
TCP/IP 意味着 TCP 和 IP 在一起協同工作。
TCP 負責應用軟件（比如你的瀏覽器）和網絡軟件之間的通信。
IP 負責計算機之間的通信。
TCP 負責將數據分割並裝入 IP 包，然後在它們到達的時候重新組合它們。
IP 負責將包發送至接受者。
TCP尋址
TCP/IP 使用 32 個比特或者 4 個 0 到 255 之間的數字來爲計算機編址。
IP地址
每個計算機必須有一個 IP 地址才能夠連入因特網。
每個 IP 包必須有一個地址才能夠發送到另一臺計算機。
在本教程下一節，你會學習到更多關於 IP 地址和 IP 名稱的知識。
IP 地址包含 4 個數字：
這是你的 IP 地址：218.82.21.203
TCP/IP 使用 4 個數字來爲計算機編址。每個計算機必須有一個唯一的 4 個數字的地址。
數字在 0 到 255 之間，並由點號隔開，像這樣：192.168.1.60
TCP 使用固定的連接
TCP 用於應用程序之間的通信。
當應用程序希望通過 TCP 與另一個應用程序通信時，它會發送一個通信請求。這個請求必須被送到一個確切的地址。在雙方“握手”之後，TCP 將在兩個應用程序之間建立一個全雙工 (full-duplex) 的通信。
這個全雙工的通信將佔用兩個計算機之間的通信線路，直到它被一方或雙方關閉爲止。
UDP 和 TCP 很相似，但是更簡單，同時可靠性低於 TCP。
32 比特 = 4 字節
TCP/IP 使用 32 個比特來編址。一個計算機字節是 8 比特。所以 TCP/IP 使用了 4 個字節。
一個計算機字節可以包含 256 個不同的值：
00000000、00000001、00000010、00000011、00000100、00000101、00000110、00000111、00001000 … 直到 11111111。
現在，你知道了爲什麼 TCP/IP 地址是介於 0 到 255 之間的 4 個數字。
域名
12 個阿拉伯數字很難記憶。使用一個名稱更容易。
用於 TCP/IP 地址的名字被稱爲域名。w3school.com.cn 就是一個域名。
當你鍵入一個像 http://www.w3school.com.cn 這樣的域名，域名會被一種 DNS 程序翻譯爲數字。
在全世界，數量龐大的 DNS 服務器被連入因特網。DNS 服務器負責將域名翻譯爲 TCP/IP 地址，同時負責使用新的域名信息更新彼此的系統。
當一個新的域名連同其 TCP/IP 地址一同註冊後，全世界的 DNS 服務器都會對此信息進行更新。
HTTP - 超文本傳輸協議
HTTP 負責 web 服務器與 web 瀏覽器之間的通信。
HTTP 用於從 web 客戶端（瀏覽器）向 web 服務器發送請求，並從 web 服務器向 web 客戶端返回內容（網頁）。
HTTPS - 安全的 HTTP
HTTPS 負責在 web 服務器和 web 瀏覽器之間的安全通信。
作爲有代表性的應用，HTTPS 會用於處理信用卡交易和其他的敏感數據。
SSL - 安全套接字層
SSL 協議用於爲安全數據傳輸加密數據。
SMTP - 簡易郵件傳輸協議
SMTP 用於電子郵件的傳輸。
MIME - 多用途因特網郵件擴展
MIME 協議使 SMTP 有能力通過 TCP/IP 網絡傳輸多媒體文件，包括聲音、視頻和二進制數據。
IMAP - 因特網消息訪問協議
IMAP 用於存儲和取回電子郵件。
POP - 郵局協議
POP 用於從電子郵件服務器向個人電腦下載電子郵件。
FTP - 文件傳輸協議
FTP 負責計算機之間的文件傳輸。
NTP - 網絡時間協議
NTP 用於在計算機之間同步時間（鍾）。
DHCP - 動態主機配置協議
DHCP 用於向網絡中的計算機分配動態 IP 地址。
SNMP - 簡單網絡管理協議
SNMP 用於計算機網絡的管理。
LDAP - 輕量級的目錄訪問協議
LDAP 用於從因特網蒐集關於用戶和電子郵件地址的信息。
ICMP - 因特網消息控制協議
ICMP 負責網絡中的錯誤處理。
ARP - Address Resolution Protocol
ARP - 用於通過 IP 來查找基於 IP 地址的計算機網卡的硬件地址。
RARP - Reverse Address Resolution Protocol
RARP 用於通過 IP 查找基於硬件地址的計算機網卡的 IP 地址。
BOOTP - Boot Protocol
BOOTP 用於從網絡啓動計算機。
PPTP - 點對點隧道協議
PPTP 用於私人網絡之間的連接（隧道）。
電子郵件是 TCP/IP 最重要的應用之一。
你不會用到…
當你寫郵件時，你不會用到 TCP/IP。
當你寫郵件時，你用到的是電子郵件程序，例如蓮花軟件的 Notes，微軟公司出品的 Outlook，或者 Netscape Communicator 等等。（w3school 的成員們都喜歡使用大名鼎鼎的 Foxmail。）
郵件程序會用到…
你的電子郵件程序使用不同的 TCP/IP 協議：
- 使用 SMTP 來發送郵件
- 使用 POP 從郵件服務器下載郵件
- 使用 IMAP 連接到郵件服務器
SMTP - 簡單郵件傳輸協議
SMTP 協議用於傳輸電子郵件。SMTP 負責把郵件發送到另一臺計算機。
通常情況下，郵件會被送到一臺郵件服務器（SMTP 服務器），然後被送到另一臺（或幾臺）服務器，然後最終被送到它的目的地。
SMTP 也可以傳送純文本，但是無法傳輸諸如圖片、聲音或者電影之類的二進制數據。
SMTP 使用 MIME 協議通過 TCP/IP 網絡來發送二進制數據。MIME 協議會將二進制數據轉換爲純文本。
POP - 郵局協議
POP 協議被郵件程序用來取回郵件服務器上面的郵件。
假如你的郵件程序使用 POP，那麼一旦它連接上郵件服務器，你的所有的郵件都會被下載到郵件程序中（或者稱之爲郵件客戶端）。
IMAP - 因特網消息訪問協議
與 POP 類似，IMAP 協議同樣被郵件程序使用。
IMAP 協議與 POP 協議之間的主要差異是：如果 IMAP 連上了郵件服務器，它不會自動地將郵件下載到郵件程序之中。
IMAP 使你有能力在下載郵件之前先通過郵件服務器端查看他們。通過 IMAP，你可以選擇下載這些郵件或者僅僅是刪除它們。比方說你需要從不同的位置訪問郵件服務器，但是僅僅希望回到辦公室的時候再下載郵件，IMAP 在這種情況下會很有用。