超越老掉牙的TCP，理解网络协议的核心理念

后端

2024-02-08 18:52:38

嗨，各位观众大家好，我是康师傅，很荣幸能在这里和大家聊聊网络协议那些老掉牙的知识点。可能很多同学都和我一样，因为快忘完了，同时这不今年快要结束了，所以得赶快准备明年的面试了。

这次的内容会涵盖一些非常基础的知识点，也会有一些进阶一点的知识点。不管你是前端、后端还是运维，都可以在这里找到一些有用的信息。

网络协议是什么？

网络协议是计算机网络中进行通信和数据交换的规则和标准。它们定义了数据如何格式化、传输和接收。没有网络协议，计算机网络中的设备将无法相互通信。

网络协议有很多种，每种协议都有自己的用途和特点。最常见的网络协议包括：

TCP： 传输控制协议（Transmission Control Protocol）是传输层协议，负责在两个网络设备之间建立连接，并确保数据能够可靠地传输。
IP： 网际协议（Internet Protocol）是网络层协议，负责将数据包从一个网络设备传输到另一个网络设备。
HTTP： 超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol）是应用层协议，负责在Web浏览器和Web服务器之间传输数据。
FTP： 文件传输协议（File Transfer Protocol）是应用层协议，负责在两台计算机之间传输文件。
DNS： 域名系统（Domain Name System）是将域名解析为IP地址的协议。
UDP： 用户数据报协议（User Datagram Protocol）是传输层协议，负责在两个网络设备之间传输数据，但不保证数据的可靠性。
ICMP： 网际控制报文协议（Internet Control Message Protocol）是网络层协议，负责在两个网络设备之间发送控制消息。
电子邮件： 电子邮件协议（Electronic Mail）是应用层协议，负责在两台计算机之间传输电子邮件。

网络协议是如何工作的？

网络协议是分层的，每层都有自己的职责。当一台计算机想要向另一台计算机发送数据时，数据会被分解成称为数据包的小块。数据包会被一层一层的发送到目标计算机。每层都会对数据包进行处理，然后将数据包发送到下一层。

当数据包到达目标计算机时，数据包会被一层一层的处理，直到数据包到达应用程序层。应用程序层会将数据包重新组装成原始数据，然后将数据显示给用户。

网络协议的类型

网络协议有很多种，每种协议都有自己的用途和特点。最常见的网络协议包括：

TCP： 传输控制协议（Transmission Control Protocol）是传输层协议，负责在两个网络设备之间建立连接，并确保数据能够可靠地传输。TCP协议使用三次握手来建立连接，四次挥手来关闭连接。TCP协议是可靠的协议，能够保证数据能够完整无误地传输到目标计算机。
IP： 网际协议（Internet Protocol）是网络层协议，负责将数据包从一个网络设备传输到另一个网络设备。IP协议使用路由表来决定数据包应该如何传输。IP协议是不可靠的协议，不能保证数据能够完整无误地传输到目标计算机。
HTTP： 超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol）是应用层协议，负责在Web浏览器和Web服务器之间传输数据。HTTP协议使用请求-响应模式来工作。当Web浏览器向Web服务器发送请求时，Web服务器会向Web浏览器发送响应。HTTP协议是无状态的协议，每次请求都是独立的。
FTP： 文件传输协议（File Transfer Protocol）是应用层协议，负责在两台计算机之间传输文件。FTP协议使用客户端-服务器模式来工作。当FTP客户端向FTP服务器发送请求时，FTP服务器会向FTP客户端发送响应。FTP协议是有状态的协议，客户端和服务器之间需要保持连接。
DNS： 域名系统（Domain Name System）是将域名解析为IP地址的协议。当用户在Web浏览器中输入一个域名时，Web浏览器会向DNS服务器发送请求。DNS服务器会向Web浏览器返回该域名的IP地址。DNS协议是递归的协议，DNS服务器可以向其他DNS服务器发送请求。
UDP： 用户数据报协议（User Datagram Protocol）是传输层协议，负责在两个网络设备之间传输数据，但不保证数据的可靠性。UDP协议使用无连接模式来工作，数据包可以随时发送，不需要建立连接。UDP协议是不可靠的协议，不能保证数据能够完整无误地传输到目标计算机。
ICMP： 网际控制报文协议（Internet Control Message Protocol）是网络层协议，负责在两个网络设备之间发送控制消息。ICMP协议使用报文来通知网络设备网络状态。ICMP协议是不可靠的协议，不能保证报文能够完整无误地传输到目标计算机。
电子邮件： 电子邮件协议（Electronic Mail）是应用层协议，负责在两台计算机之间传输电子邮件。电子邮件协议使用SMTP协议来发送电子邮件，使用POP3协议来接收电子邮件。电子邮件协议是可靠的协议，能够保证电子邮件能够完整无误地传输到目标计算机。