TCP/IP协议族：四层结构与分块数据传输

TCP/IP协议族是计算机网络通信的核心，起源于20世纪60年代末美国的一个政府资助项目，经过几十年的发展，已成为全球互联网的基础。这一协议族的设计初衷是实现不同操作系统和硬件间的通信，确保开放性和兼容性，无需高昂成本即可获取其定义和实现。 第20章主要关注TCP/IP协议族的结构和功能，该协议被划分为四个层次： 1. 链路层，即数据链路层或网络接口层，负责处理物理连接，包括设备驱动程序和网络接口卡，确保数据在传输媒介上正确无误地传输。 2. 网络层，也称为互联网层，主要包括IP协议，它是网络层的核心，负责路由选择和数据包的传递。此外，ICMP（Internet Control Message Protocol）和IGMP（Internet Group Management Protocol）也是网络层的重要组成部分，前者用于错误检测和报告，后者用于多播服务。 3. 运输层是TCP/IP协议族的关键，它为应用层提供两种主要的服务模式：TCP和UDP。TCP（传输控制协议）是面向连接的协议，提供高度可靠的、基于字节流的服务。它通过序列号、确认机制、拥塞控制和错误恢复等功能，确保数据的准确传输，使得应用层无需关注底层通信细节。而UDP（用户数据报协议）是一种无连接的协议，提供简单、快速的数据传输，适用于对延迟敏感且不需保证数据完整性的应用程序，如实时音频和视频传输。 4. 应用层是网络通信的最高层，依赖于运输层提供的服务来构建特定的应用，如HTTP、FTP等。应用层协议根据具体需求选择TCP或UDP作为基础，构建出丰富的互联网应用。 了解TCP/IP的工作原理对于理解网络通信至关重要，无论是开发者设计网络应用，还是网络管理员进行故障排查，掌握TCP/IP协议的功能和特性都是必不可少的。后续章节会深入探讨TCP/IP的具体实现和优化策略，以满足不断增长的网络通信需求。