TCP/IP网络模型

TCP/IP网络模型

同一设备上进程间通信，有管道、消息队列、共享内存、信号等多种方式，不同设备上的进程间通信，则需要网络通信。为了兼容多种设备，于是需要通用的网络协议。

计算机网络体系结构：

进程与线程：
进程是对运行的程序的封装，是系统进行资源调度和分配的基本单位，可实现操作系统的并发。

线程是进程的子任务，是CPU调度和分派的基本单位，用于保证程序的实时性，实现进程内部的并发。

OSI七层，TCP/IP四层，五层模型关系：

OSI模型是国际标准化组织制定的，旨在提供一种通用的网络参考模型。而TCP/IP则是在实际互联网的发展中逐渐演化而来，TCP/IP四层模型相当是对OSI模型的简化，而TCP/IP五层模型是专门为介绍网络原理而设计的。

应用层

用户直接接触，应用层专注于为用户提供应用功能，如HTTP,FTP,DNS,SMTP,Telnet等。应用层是工作在操作系统中的用户态、传输层及以下则工作在内核态。

传输层

传输层为应用层提供网络支持，传输层协议有TCP与UDP

TCP：传输控制协议，大部分应用使用的是TCP传输层协议，比如HTTP应用层协议，TCP为保证数据包可靠地传输给对方，相对于UDP多了流量控制、超时重传、拥塞控制等特性。

UDP：只负责发送数据包，实时性更好，传输效率高。

当传输层的数据包大小超过MMS(TCP最大报文段长度)，则将数据包分块传输，TCP协议中把每一个分块称为TCP段(TCP Segment)。

端口：用以区分同一台设备上不同应用，比如80端口通常用以Web服务器，22端口通常用以远程登录服务器。

网络层

网络层负责将数据从一个设备传输到另一个设备，利用IP地址寻找设备。网络层最常用的是IP协议，IP协议的重要能力是寻址和路由。

寻址：IP地址与子网掩码按位与运算得到网络号，IP地址与取反后的子网掩码按位与得到主机号。网络号是用来标识该IP地址属于哪个子网，主机号标识同一子网下不同主机。路由器可根据IP地址选择路径，找到目的地址的子网。

网络接口层

网络接口层主要为网络层提供链路级别的传输服务，负责在以太网、WIFI这样的底层网络上发送原始数据包，工作在网卡这个层次。使用MAC地址标识网络设备，MAC头部是以太网使用的头部，包含接收方和发送方的MAC地址等信息，可通过ARP协议获取对方的MAC地址。

网络接口层传输单位是帧(frame),IP层传输单位是包(packet),TCP传输单位是段(segment),HTTP传输单位是消息或者报文(message).这些统称为数据包。