到底什么是TCP/IP协议栈，看完这篇你就明白！

一谈到TCP/IP 协议栈，相信不少小白都处于暴躁的边缘，只懂其一不知其二。没关系，看完这篇你就知道啦！

我们先简单了解下TCP/IP协议，该协议最早得名于上世纪80年代，由美国国防部提出并应用于arpa网（即阿帕网，互联网的鼻祖）项目，由于其优异性，很快便成为主流网络通信协议。后面出现的各类协议（http、ip、dns、tcp、arp等）都被整体纳入这一协议体系中去，被统称为“TCP/IP 协议栈”，“TCP/IP 协议栈”名称就是这么由此而来的。

对应这一协议栈，同时发展出了TCP/IP 参考模型，该模型是一个抽象的分层模型，TCP/IP 协议栈中的所有协议被归类到这一模型的4个层次中（四个层分别是：链路层、网络层、传输层、应用层），每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成其需求，各个层次间互相协作，由此完成了互联网通信的主要工作。

*由于OSI协议栈比较复杂，且TCP和IP两大协议在业界被广泛使用，所以TCP/IP参考模型成为了互联网的主流参考模型*

为了让你对通信过程有一个更好的理解，我将以http请求通信的过程为例子，从 TCP/IP 四个层次出发，对应各个层次的通信实体，看各个协议是如何在这些通信实体中发生作用。

在这之前我们先了解下网络通信中的三个地址：IP 地址、Mac 地址以及端口号，三者分别代表：

IP地址：网络中互联的主机和路由器的标识

Mac 地址：每个网卡硬件的物理地址

端口号：识别同一个主机上不同的应用程序，也可以理解为程序地址

当你输入一个网址并按下回车键的时候：应用层协议会先对该请求包做格式定义；紧接着传输层协议加上双方的端口号，确认双方通信的应用程序；然后网络层协议加上双方的IP地址，确认双方的网络位置；最后链路层协议加上双方的MAC地址，确认双方的物理位置，以太网协议会通过对电信号数据进行分组，形成数据帧，再采用广播方式，通过传输介质发送给对方主机。而对于不同网段，该数据包先会转发给网关路由器，经过多次转发后，最终被发送到目标主机。目标机接收到数据包后，采用对应的协议，对帧数据进行组装，然后再通过一层一层的协议进行解析，最终被应用层的协议解析并交给服务器处理。在这个过程中，各项协议确保了传输过程的实现以及数据的安全。

IP地址相当于是人所在的区域，MAC地址相当于是人的身份证号码，对于网络传输最终都是以MAC地址来实现的。

我们来梳理一下每层模型的职责：

1. 应用层：定义数据格式，并按照对应的格式解读数据

2. 传输层：定义端口，确认主机上应用程序的身份，并将数据包交给对应的应用程序

3. 网络层：定义IP地址，确认主机所在的网络位置，并通过IP进行MAC寻址，对外网数据包进行路由转发

4. 链路层：以字节为单位对0和1进行分组，定义数据帧，确认主机的物理地址，传输数据

以上内容是对TCP/IP四层模型做了简单的介绍，而实际上每一层模型都有很多协议，每个协议要做的事情也很多，但我们首先得有一个清晰的脉络结构，把基本的作用都掌握了，然后再去丰富细节，就比较好理解了。