1、基本介绍
TCP/IP协议，也称TCP/IP协议族或TCP/IP协议栈，其中：
TCP：Transmission Control Protocol 传输控制协议
IP： Internet Protocol 互联网协议
该协议是目前世界上应用最为广泛的协议，是以TCP和IP为基础的不同层次上多个协议的集合，两台主机要实现通讯，都必须遵守TCP/IP协议。
以下是ISO/OSI七层模型与TCP/IP四层模型对比：
相同点：
- ISO/OSI参考模型和TCP/IP参考模型都采用了层次结构的概念；
- 都能够提供面向连接(TCP协议)和无连接(UDP协议)两种通信服务机制。
不同点：
- 前者是七层模型结构，后者是四层模型结构；
- 对可靠性要求不同，TCP/IP参考模型的要求更高；
- ISO/OSI参考模型是在协议开发之前设计的，具有通用性；TCP/IP参考模型则是在协议集已有的情况下建立的，不适用非TCP/IP网络；
- 实际市场应用不同， ISO/OSI参考模型只是理论上的模型，并没有成熟的产品支持；而TCP/IP参考模型已经成为“实际上的国际标准”。
2、网络接口层
网络接口层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应，它负责监视数据在主机和网络之间的交换。实际上TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互联的各个网络使用其自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接口层进行连接。
地址解析协议(ARP)工作在此层，即OSI参考模型中的数据链路层，负责将IP地址转译成MAC地址，可在系统的命令提示符中输入“arp -a”来查看：
3、网际互联层
网际互联层对应OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。
该层有3个主要协议：网际协议(IP)、互联网组管理协议(IGMP)、互联网控制报文协议(ICMP)。其中互联网控制报文协议(ICMP)可以用来查看当前计算机是否与某指定IP的计算机实现网络互通，利用该协议可以给指定IP发送一个数据包，当收到回复后，证明网络已经互相连通，可在系统的命令提示符中输入“ping 192.168.XXX.X(某IP地址)”来查看：
4、传输层
传输层对应OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层有两个最主要的功能，第一定义了两个主要的协议：传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)，其中TCP协议是可靠的、面向连接的协议；UDP协议是不可靠的，面向无连接的协议；第二，确定接收端的端口号即发送端的端口号。
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1.端口
当我们发送或接受数据时，通过IP地址可以确定目标计算机，但该主机可以提供许多服务，比如Web服务、FTP服务、SMTP服务等，主机如何区分并确定应该使用哪项服务来处理数据就是通过端口号。
端口号分为源端口和目的端口，各占16位，因此，总共可用的端口号总数为2^16，即从0开始至65535，共计65536个。端口分为以下三类：
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周知端口
周知端口是众所周知的端口号，范围从0到1023，例如80端口分配给WWW服务，21端口分配给FTP服务等，其他常用端口号详见本篇第五部分“应用层”。 -
注册端口
端口1024到49151，分配给用户进程或应用程序；这些进程主要是用户选择安装的一些应用程序，而不是已经分配好了公认端口的常用程序；这些端口在没有被服务器资源占用的时候，可以用用户端动态选用为源端口。 -
动态端口
动态端口的范围是从49152到65535。之所以称为动态端口，是因为它 一般不固定分配某种服务，而是动态分配。
可在系统的命令提示符中输入“netstat -an”来查看，其中：
“-a”是查看所有连接和监听接口
“-n”是显示IP地址和端口号，而不显示域名和服务名
注意：
1.最下方红色方框圈起的表示本机的随机端口连接到对方的80端口，说明本机开启了网页服务；
2.关于常见的几种“状态”：LISTENING代表正在被监听，表明开启了一些本机服务，ESTABLISHED代表已连接，并且在持续连接的状态，CLOSE_WAIT、TIME_WAIT表示连接超时；
3.UDP协议不像TCP协议那样需要首先经过“三次握手”确认对方是否存在，而是直接传送数据，因此不需要监听，也就不会有状态；
4.此方法也可用于判断并确定对方的IP地址。
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2.TCP协议
下面着重讲解TCP协议的“三次握手”，在此之前先来了解TCP报文及格式：当应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流时，TCP会把数据流分割成适当长度的报文段，之后TCP把数据包传给IP层，由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层，TCP的报文格式如下：
上图中有几个字段需要重点介绍下：
- 序号：seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。
- 确认序号：ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，ack=seq+1。
-
标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN，具体含义如下：
URG：紧急指针有效。
ACK：确认序号有效。
PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
RST：重置连接。
SYN：发起一个新连接。
FIN：释放一个连接。
再来看三次握手（Three-Way Handshake），即建立TCP连接，指建立一个TCP连接时，需要连接双方总共发送3个包以确认连接的建立。TCP为了保证报文传输的可靠，就给每个包一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK)；如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认，那么对应的数据（假设丢失了）将会被重传，整个流程如下图所示：
- 第一次握手：主机A将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给主机B，主机A进入SYN_SENT状态，等待主机B确认。
- 第二次握手：主机B收到数据包后由标志位SYN=1得知主机A请求建立连接，主机B将标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给主机A以确认连接请求，主机B进入SYN_RCVD状态。
- 第三次握手：主机A收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给主机B，主机B检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，主机A和主机B进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后就可以开始传输数据了。
关于“三次握手”的由来，可以参考这个经典的两军问题。
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3.UDP协议
最后简单介绍一下UDP协议，报文格式如下：
跟之前的TCP协议报文格式相比，明显更加精简，这也意味着解析UDP包头所需要的资源更少，因此UDP协议传输的更快。
5、应用层
应用层对应OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，常用协议如下：
DNS:域名系统
端口号53
DNS是因特网使用的命名系统，用来把便于人们使用的机器名字转换为IP地址。FTP:文件传输协议
端口号21用于FTP的登陆认证，端口号20用于实际的数据传输
FTP是因特网上使用得最广泛的文件传送协议。FTP提供交互式的访问，允许客户指明文件类型与格式，并允许文件具有存取权限。Telnet:远程登录协议
端口号23
Telnet是一个简单的远程登录协议，它也是因特网的正式标准。
但是需要注意，现在默认不开启23端口，因为Telnet协议在后台使用明文传递，只要被截获就可以读取传递的数据，甚至不需要破解，因此要尽可能的不使用23端口而使用其他服务代替。HTTP:超文本传输协议
端口号80
HTTP是面向对象的应用层协议，它是万维网上能够可靠地交换文件的重要基础。HTTP使用面向连接的TCP作为运输层协议，保证了数据的可靠传输。SMTP:简单邮件传送协议
端口号25
SMTP规定了在两个相互通信的SMTP进程之间应如何交换信息。SMTP通信的三个阶段：建立连接、邮件传送、连接释放。POP3：邮件读取协议
端口号110
POP3(Post Office Protocol 3)协议通常被用来接收电子邮件。
6、数据的封装与街封装
通过示例可以更直观的了解数据的封装与解封装过程，同时为了便于阅读文字，动画切换间隔设置的比较长。
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