Day23【Web】网路通讯协定 TCP/IP

什麽是 TCP/IP？

早期网路刚开始萌芽时，
由於不同公司的硬体产品开发的网路技术，
彼此的连网技术并不相通，
导致不同公司的产品无法互相连线，
为了解决这个问题，
一个统一的协议套组──网际网路协议套组
IPS（Internet Protocol Suite）因此诞生。

在整个网际网路协议套组中
TCP（传输控制协定）和 IP（网际网路协定）
是最早制定也最具代表性的协定，
因此 TCP/IP 也渐渐成为
网路通讯协定的代名词沿用至今。

网路分层

由於网路从实体层（0 与1 的电压讯号）
到应用层（应用程序接收／传送资料）
的技术十分复杂，
为了减少开发与维护的成本，
网路技术被分为多个层级，
让每个层级各自运行、不互相干扰，
当某个环节出问题时，
只要修正该层的问题就好。
如此一来要撰写、维护程序都变得更容易，
网路的架构概念也因此更加清晰。

目前标准架构被称为 OSI 七层协定
（开放式系统互连，Open System Interconnection）
TCP/IP 协定将其简化为四层。

从底层到高层分别为：

• 网路存取／连结层（Network Access Layer）：
  • 负责处理实体网路的介面，如：资料格式化、实体层的资料定址等
  • 如 Tunnels（L2TP）、MAC......
• 网际网路层（Internet Layer）：
  • 负责逻辑位址（即 IP 位址）的资料传输
  • 如 IP (IPv4、IPv6)、ICMPv6......
• 传输层（Transport Layer）：
  • 负责流程控制、错误检查等
  • 如 TCP、TLS／SSL......
• 应用层（Application Layer）：
  • 负责应用的介面，如档案传输、远端控制等
  • 如 DNS、FTP、HTTP／HTTPS、SSH......

TCP/IP 对应 OSI 层级

网页的旅程

使用网路传输资料时，
最初的资料首先会从 A 电脑的
应用程序端口传入应用层，
之後逐级往下传，经过网路每层的处理
到最底层变成电子讯号。

接着藉由电线电缆的实体运送，
抵达 B 电脑的实体层後，
反向重复一开始的过程，
一层层往上传递，
将 0 与 1 的电子讯号转换回应用层，
这样应用程序就能显示刚才收到的资料了。

网路的分层

在网路技术复杂的多层架构中，
由於分层让不同层级的行为不互相干扰，
同时也表示，不同层级的资料是完全不相干的。

比方说如果应用层收到实体层的资料，
就好像果汁机被放进一堆苹果种子，
两边都只能默默无言的看着彼此，
等再久也无法完成一杯苹果汁。

因此，不同层级网路系统，
都只能认得跟自己同层的资讯。

不过有另一个问题是，
资料在传送时会被压缩，
等同於将货物全部压平方便运送，
但不同的电脑彼此又无法通灵，
这样一来当对方收到时，
要如何回复原状呢？

拆封说明书：Header

如果送出後怕资料对方不会拆，
不知道正确解读方式是什麽，
那就附上一份拆封说明书吧。

这时候表头（header）就出马了，
要传送资料时，每层在打包好资料後，
都会在资料最前端附上自己的 header，
让对方在收到时，知道该如何正确打开。

像这样，网页就完成一场旅行
藉由 TCP/IP 协定从 A 电脑抵达 B 电脑罗。

参考资料

• TCP/IP | 网际网路名词介绍
• 第二章、基础网路概念 | 鸟哥的 Linux 私房菜
• IPS 网际网路协议套组 | 维基百科