TCP/IP協議
一、TCP/IP 來由
在世界上各地，各種各樣的電腦運行着各自不同的操作系統爲大家服務，這些電腦在表達同一種信息的時候所使用的方法是千差萬別。計算機使用者意識到，計算機只是單兵作戰並不會發揮太大的作用。只有把它們聯合起來，電腦纔會發揮出它最大的潛力。於是人們就想方設法的用電線把電腦連接到了一起。
但是簡單的連到一起是遠遠不夠的，就好像語言不同的兩個人互相見了面，完全不能交流信息。因而他們需要定義一些共通的東西來進行交流，TCP/IP就是爲此而生。
二、TCP/IP 定義
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是傳輸控制協議和網絡協議的簡稱，它定義了電子設備如何連入因特網，以及數據如何在它們之間傳輸的標準。
TCP/IP 不是一個協議，而是一個協議族的統稱，裏面包括了 IP 協議、ICMP 協議、TCP 協議、以及 http、ftp、pop3、https 協議等。網絡中的計算機都採用這套協議族進行互聯。
三、TCP/IP模型框架
(1)應用層：應用程序通過這一層訪問網絡，常見 FTP、HTTP、DNS 和 TELNET 協議；
(2)傳輸層：TCP 協議和 UDP 協議；
(3)網絡層：IP 協議，ARP、RARP 協議，ICMP 協議等；
(4)網絡接口層：是 TCP/IP 協議的基層，負責數據幀的發送和接收。
四、TCP/IP數據報文
源端口(Source Port)：16bit, 表示報文發送方的端口號
目的端口(Destination port): 16bit，表示報文接收方的端口號
數據序號(seq)，32位，TCP爲發送的每一個字節都編一個號碼，這裏存儲當前數據包數據第一個字節的序號。
確認序號(ack)，32位，爲了安全，TCP告訴接受者希望他下次接到數據包的第一個字節的序號。
URG(Urgent)：表示緊急(The urgent pointer) 指針是否有效。
ACK(Acknowledgment)：1表示這是一個確認的TCP包， 0則不是確認包。
PSH(Push)：該標誌置位時，一般是表示發送端緩存中已經沒有待發送的數據，接收端不將該數據進行隊列處理，而是儘可能快將數據轉由應用處理。
RST(Reset)：用於復位相應的TCP連接。通常在發生異常或者錯誤的時候會觸發復位TCP連接。
SYN(Synchronize)：表示同步序列編號(Synchronize Sequence Numbers)是否有效。該標誌僅在三次握手建立TCP連接時有效。它提示TCP連接的服務端檢查序列編號，該序列編號爲TCP連接發起端(一般是客戶端)的初始序列編號。在這裏，可以把TCP序列編號看作是一個範圍從0到4，294，967，295的32位計數器。通過TCP連接交換的數據中每一個字節都經過序列編號。在TCP報頭中的序列編號欄包括了TCP分段中第一個字節的序列編號。
FIN(Finish)：帶有該標誌置位的數據包用來結束一個TCP會話，但對應端口仍處於開放狀態，準備接收後續數據。當FIN標誌有效的時候我們稱呼這個包爲FIN包。
五、TCP/IP的建立連接協議（三次握手）
1）第一次握手：客戶將標誌位SYN置爲1，隨機產生一個值seq=x，並將該數據包發送給服務器，客戶進入SYN_SENT狀態，等待服務器確認。
2）第二次握手：服務器收到數據包後由標誌位SYN=1知道Client請求建立連接，服務器將標誌位SYN和ACK都置爲1，ack=x+1，隨機產生一個值seq=y，並將該數據包發送給Client以確認連接請求，服務器進入SYN_RCVD狀態。
3）第三次握手：客戶收到確認後，檢查ack是否爲x+1，ACK是否爲1，如果正確則將標誌位ACK置爲1，ack=y+1，並將該數據包發送給服務器，服務器檢查ack是否爲y+1，ACK是否爲1，如果正確則連接建立成功，客戶和服務器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手，隨後客戶與服務器之間可以開始傳輸數據。
六、TCP/IP的終止連接協議（四次揮手）
由於TCP連接時全雙工的，因此，每個方向都必須要單獨進行關閉，這一原則是當一方完成數據發送任務後，發送一個FIN來終止這一方向的連接，收到一個FIN只是意味着這一方向上沒有數據流動了，即不會再收到數據了，但是在這個TCP連接上仍然能夠發送數據，直到這一方向也發送了FIN。首先進行關閉的一方將執行主動關閉，而另一方則執行被動關閉。
（1）第一次揮手：客戶發送一個FIN，用來關閉客戶到服務器的數據傳送，客戶進入FIN_WAIT_1狀態。
（2）第二次揮手：服務器收到FIN後，發送一個ACK給客戶，確認序號爲收到序號+1（與SYN相同，一個FIN佔用一個序號），服務器進入CLOSE_WAIT狀態。
（3）第三次揮手：服務器發送一個FIN，用來關閉服務器到Client的數據傳送，服務器進入LAST_ACK狀態。
（4）第四次揮手：客戶收到FIN後，客戶進入TIME_WAIT狀態，接着發送一個ACK給服務器，確認序號爲收到序號+1，服務器進入CLOSED狀態，完成四次揮手。
上面是一方主動關閉，另一方被動關閉的情況，實際中還會出現同時發起主動關閉的情況，具體流程如下圖：
（1）第一次揮手：Client發送一個FIN，用來關閉Client到Server的數據傳送，Client進入FIN_WAIT_1狀態。
（2）第二次揮手：Server也發送一個FIN，用來關閉Server到Client的數據傳送，Server進入FIN_WAIT_1狀態
（3）第三次揮手：Client發送一個ACK給Server，ack=J+1,Client進入CLOSING狀態，並且Server收到後進入TIME_WAIT狀態
（4）第四次揮手：Server也發送一個ACK給Client，ack=J+1,Server進入CLOSING狀態，並且Client收到後進入TIME_WAIT狀態。
七、兩臺主機網絡掩碼不一致可能導致ping不通的問題
假設PCB 172.18.0.6的掩碼是
255.255.0.0，PCA172.18.5.7的掩碼是255.255.255.0，他倆爲啥ping不通，當172.28.0.6給172.18.5.7發數據包的時候，172.18.0.6是按照255.255.0.0來判斷172.18.5.7和自己是不是一個網段。可就是ping不同
ping操作其實是一次雙向通信過程
其次，ping操作的實際內涵是什麼？看下面的步驟：
(1)由本機構造一個ICMP請求包，發送給目的主機；
(2)目的主機處理後構造一個ICMP響應包，返回給本機；
(3)本機根據是否收到響應包，以及響應包的內容得到本次ping的結果，並交由顯示器呈現給用戶。
也就是說，一次成功的ping操作其實是一次完整的雙向通信過程，並非只要本機能將請求發送出去就算好了的。數據包要能出得去，更要回得來。
分析一下錯誤過程：
1.當PCB構造好ICMP請求包打算髮送給PCB時，其處理過程應當如下：
PCB首先將PCA的IP地址172.18.5.7與自己的掩碼255.255.0.0做與運算，得到它所認爲的PCA的網絡號：id=172.18.0.0
然後用這個newid與自己的網絡號id=172.18.0.0 作比較，發現一樣；
PCB把構造好的ICMP請求包直接交付給PCA 。
PCA處理後構造完成ICMP響應包，打算回給PCB，其處理過程和前文PCA向PCB發送請求包一致，結果是PCA發送響應包失敗。
呈現給你的直觀現象就是 PCB ping PCA 不通，系統給出的響應應該是請求超時，原因在於響應回不來。
2.當PCA構造好ICMP請求包打算髮送給PCB時，其處理過程應當如下：
PCA首先將PCB的IP地址172.18.0.6與自己的掩碼255.255.255.0做與運算，得到它所認爲的PCB的網絡號:id=172.18.1.0,然後用這個newid與自己的網絡號id=172.18.0.0 作比較，發現不一樣；
PCA把構造好的ICMP請求包交付給網關，但網關不存在，於是請求發送失敗。
呈現給你的直觀現象就是 PCA ping PCB 不通，系統給出的響應應該是：目標主機不可達，原因在於請求出不去。