Skip to content

负责传输的 IP 协议

按层次分,IP 网际协议位于网络层。几乎所有使用网络的系统都会用到 IP 协议。TCP/IP 协议族中的 IP 指的就是网际协议,协议名称中占据了一半位置,其重要性可见一斑。可能有人会把“IP”和“IP地址”搞混,“IP”其实是一种协议的名称。

名词解释

IP(Internet Protocol):互联网协议 / 网际协议。

IP 协议的作用是把各种数据包传送给对方。而要保证确实传送到对方那里,则需要满足各类条件。其中两个重要的条件是 IP 地址MAC 地址

IP 地址指明了节点被分配到的地址,MAC 地址是指网卡所属的固定地址。IP 地址可以和 MAC 地址进行配对。IP 地址可变换,但 MAC 地址基本上不会更改

  • 使用 ARP 协议凭借MAC地址进行通信

IP 间的通信依赖 MAC 地址。在网络上,通信的双方在同一局域网内的情况是很少的,通常是经过多台计算机和网络设备中转才能连接到对方。 而在进行中转时,会利用下一站中转设备的 MAC 地址来搜索下一个中转目标。 这时,会采用 ARP 协议。ARP 是一种用以解析地址的协议,根据通信方的 IP 地址就可以反查出对应的 MAC 地址。

名词解释

ARP(Address Resolution Protocol):地址解析协议。

  • 没有人能够全面掌握互联网中的传输状况

在到达通信目标前的中转过程中,那些计算机和路由器等网络设备只能获悉很粗略的传输路线。

这种机制称为路由选择(routing),有点像快递公司的送货过程。想要寄快递的人,只要将自己的货物送到集散中心,就可以知道快递公司是否肯收件发货,该快递公司的集散中心检查货物的送达地址,明确下站该送往哪个区域的集散中心。接着,那个区域的集散中心自会判断是否能送到对方的家中。

我们是想通过这个比喻说明,无论哪台计算机、哪台网络设备,它们都无法全面掌握互联网中的细节。

img

确保可靠性的 TCP 协议

按层次分,TCP 位于传输层,提供可靠的字节流服务。

所谓的字节流服务(Byte Stream Service)是指,为了方便传输,将大块数据分割成以报文段(segment)为单位的数据包进行管理。 而可靠的传输服务是指,能够把数据准确可靠地传给对方。一言以蔽之,TCP 协议为了更容易传送大数据才把数据分割,而且 TCP 协议能够确认数据最终是否送达到对方。

确保数据能到达目标

为了准确无误地将数据送达目标处,TCP 协议采用了三次握手(three-way handshaking)策略。用 TCP 协议把数据包送出去后,TCP 不会对传送后的情况置之不理, 它一定会向对方确认是否成功送达。握手过程中使用了 TCP 的标志(flag)—— SYN 和 ACK。

名词解释

SYN(Synchronize Sequence Numbers):同步序列编号,是 TCP/IP 建立连接时使用的握手信号。

ACK(Acknowledge character):确认字符,在数据通信中,接收方 发给 发送方的一种传输类控制字符,表示发来的数据已确认接收无误。

发送端首先发送一个带 SYN 标志的数据包给对方。接收端收到后,回传一个带有 SYN/ACK 标志的数据包以示传达确认信息。 最后,发送端再回传一个带 ACK 标志的数据包,代表“握手”结束。

若在握手过程中某个阶段莫名中断,TCP 协议会再次以相同的顺序发送相同的数据包。

img

除了上述三次握手,TCP 协议还有其他各种手段来保证通信的可靠性。

负责域名解析的 DNS 服务

DNS 服务是和 HTTP 协议一样位于应用层的协议,它提供域名到 IP 地址之间的解析服务

名词解释

DNS(Domain Name System):域名系统,是互联网中的一项基础服务,它是一个用于将域名与 IP 地址相互映射的分布式数据库,使用户能够通过易记的域名访问互联网资源。

计算机既可以被赋予 IP 地址,也可以被赋予主机名和域名。比如 www.hackr.jp。

用户通常使用主机名或域名来访问对方的计算机,而不是直接通过 IP 地址访问。因为与 IP 地址的一组纯数字相比,用字母配合数字的表示形式来指定计算机名更符合人类的记忆习惯。

但要让计算机去理解名称,相对而言就变得困难了,因为计算机更擅长处理一长串数字。

为了解决上述的问题,DNS 服务应运而生。DNS 协议提供通过域名查找 IP 地址,或逆向从 IP 地址反查域名的服务。

img

扩展阅读

在 Web 应用中,域名和 ip 地址的关系是域名为了代替 IP 地址作为网址提供网站的访问入口。

域名为什么要代替 IP 地址呢?

原因主要有以下几点:

1、域名形式易记忆,比 IP 地址有更多的选择。

2、一个域名还可以和多个 IP 建立关系,多线路或多服务器 IP 时可以进行一对多绑定。

3、服务器 IP 地址改变时,直接更改域名解析即可,无需告诉访问用户新的 IP 地址。

如有转载或CV请标注本站原文地址