10.1 TCP/IP協議概述
　　10.1.1 OSI參考模型及TCP/IP參考模型
　　讀者一定都聽說過著名的OSI協議參考模型，它是基于國際標準化組織（ISO）的建議發展起來的，從上到下共分為7層：應用層、表示層、會話層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層及物理層。這個7層的協議模型雖然規定得非常細致和完善，但在實際中卻得不到廣泛的應用，其重要的原因之一就在于它過于復雜。但它仍是此后很多協議模型的基礎，這種分層架構的思想在很多領域都得到了廣泛的應用。
　　與此相區別的TCP/IP協議模型從一開始就遵循簡單明確的設計思路，它將TCP/IP的7層協議模型簡化為4層，從而更有利于實現和使用。TCP/IP的協議參考模型和OSI協議參考模型的對應關系如圖10.1所示。
　　
　　圖10.1 OSI模型和TCP/IP參考模型對應關系
　　下面分別對TCP/IP的4層模型進行簡要介紹。
　　n 網絡接口層：負責將二進制流轉換為數據幀，并進行數據幀的發送和接收。要注意的是數據幀是獨立的網絡信息傳輸單元。
　　n 網絡層：負責將數據幀封裝成IP數據包，并運行必要的路由算法。
　　n 傳輸層：負責端對端之間的通信會話連接與建立。傳輸協議的選擇根據數據傳輸方式而定。
　　n 應用層：負責應用程序的網絡訪問，這里通過端口號來識別各個不同的進程。
　　10.1.2 TCP/IP協議族
　　雖然TCP/IP名稱只包含了兩個協議，但實際上，TCP/IP是一個龐大的協議族，它包括了各個層次上的眾多協議，圖10.2列舉了各層中一些重要的協議，并給出了各個協議在不同層次中所處的位置，如下所示。
　　
　　n ARP：用于獲得同一物理網絡中的硬件主機地址。
　　n MPLS：多協議標簽協議，是很有發展前景的下一代網絡協議。
　　n IP：負責在主機和網絡之間尋址和路由數據包。
　　n ICMP：用于發送有關數據包的傳送錯誤的協議。
　　n IGMP：被IP主機用來向本地多路廣播路由器報告主機組成員的協議。
　　n TCP：為應用程序提供可靠的通信連接。適合于一次傳輸大批數據的情況。并適用于要求得到響應的應用程序。
　　n UDP：提供了無連接通信，且不對傳送包進行可靠性保證。適合于一次傳輸少量數據，可靠性則由應用層來負責。
　　10.1.3 TCP和UDP
　　在此主要介紹在網絡編程中涉及的傳輸層TCP和UDP協議。
　　1．TCP
　　（1）概述。
　　同其他任何協議棧一樣，TCP向相鄰的高層提供服務。因為TCP的上一層就是應用層，因此，TCP數據傳輸實現了從一個應用程序到另一個應用程序的數據傳遞。應用程序通過編程調用TCP并使用TCP服務，提供需要準備發送的數據，用來區分接收數據應用的目的地址和端口號。
　　通常應用程序通過打開一個socket來使用TCP服務，TCP管理到其他socket的數據傳遞。可以說，通過IP的源/目的可以惟一地區分網絡中兩個設備的連接，通過socket的源/目的可以惟一地區分網絡中兩個應用程序的連接。