網絡基礎——TCP/IP
一、TCP/IP協議族
計算機與網絡設備要相互通信，雙方就必須基於相同的方法。比如，如何探測到通信目標、由哪一邊先發起通信、使用哪種語言進行通信、怎樣結束通信等規則都需要事先確定。不同的硬件、操作系統之間的通信，所有的這一切都需要一種規則。而我們就把這種規則稱爲協議（protocol）。
如圖：TCP/IP是互聯網相關的各類協議族的總稱。
協議中存在各式各樣的內容。從電纜的規格到IP地址的選定方法、尋找異地用戶的方法、雙方建立通信的順序，以及Web頁面顯示需要處理的步驟，等等。
像這樣把與互聯網相關聯的協議集合起來總稱爲TCP/IP。也有說法認爲，TCP/IP是指TCP和IP這兩種協議。還有一種說法認爲，TCP/IP是在IP協議的通信過程中，使用到的協議族的統稱。
二、TCP/IP的分層管理
TCP/IP協議族裏重要的一點就是分層。TCP/IP協議族按層分別分爲以下4層：應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層。（也有分爲7層的，但是大家通常是分爲5層）
我本科學的“電子信息科學與技術”是工作在物理層和數據鏈路層的。
程序員是工作在應用層的（略帶一點傳輸層）。把TCP/IP層次化是有好處的。比如，如果互聯網只由一個協議統籌，某個地方需要改變設計時，就必須把所有部分整體替換掉。而分層之後只需要把變動的層替換掉即可。把各層之間的接口部分規劃好之後，每個層次內部的設計就能夠自由改動了。
值得一提的是，層次化之後，設計也變得相對簡單了。處於應用層上的應用可以只考慮分派給自己的任務，而不需要弄清對方在地球哪個地方、對方的傳輸路線時怎樣的、是否能確保傳輸送達等問題。
簡單介紹一下各層的作用：
1、應用層
應用層決定了向用戶提供應用服務時通信的活動。
TCP/IP協議族內預存了各類通用的應用服務。比如，FTP（File Transfer Protocol，文件傳輸協議）和DNS（Domain Name System，域名系統）服務就是其中兩類。
HTTP協議也處於該層。
2、傳輸層
傳輸層對上層應用層，提供處於網路連接中的兩臺計算機之間的數據傳輸。
在傳輸層有兩個性質不同的協議：TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協議）和UDP（User Data Protocol，用戶數據報協議）。
3、網絡層（又稱網絡互連層）
網絡層用來處理在網絡上流動的數據包。數據包時網絡傳輸的最小數據單位。該層規定了通過怎樣的路徑（所謂的傳輸路線）到達對方計算機，並把數據包傳送給對方。
與對方計算機之間通過多臺計算機或網絡設備進行傳輸時，網絡層所起的作用就是在衆多的選項內選擇一條傳輸路線。
4、數據鏈路層（又稱鏈路層，網絡接口層）
用來處理連接網絡的硬件部分。包括控制操作系統、硬件的設備驅動、NIC（Network Interface Card，網絡適配器，即網卡），及光纖等物理可見部分（還包括連接器等一切傳輸媒介）。硬件上的範疇均在鏈路層的作用範圍之內。
5、物理層
基於電器特性發送高低電壓，其實電路方面的就是屬於物理層的。
三、TCP/IP通信傳輸流
利用TCP/IP協議族進行網絡通信時，會通過分層順序與對方進行通信。發送端從應用層往下走，接收端則往應用層往上走。
用HTTP舉例說明，首先作爲發送端的客戶端在應用層（HTTP協議）發出一個想看某個Web頁面的HTTP請求。
接着，爲了傳輸方便，在傳輸層（TCP協議）把從應用層那裏收到的數據（HTTP請求報文）進行分割，並在各個報文上打上標記序號及端口序號後轉發給網絡層。
在網絡層（IP協議），增加作爲通信目的地的MAC地址後轉發給鏈路層。這樣一來，發往網絡的通信請求就準備齊全了。
接收端的服務器在鏈路層接收到數據，按順序往上層發送，一直到應用層。當傳輸到應用層，才能算真正接收到由客戶端發送過來的HTTP請求。
發送端在層與層之間傳輸數據時，每經過一層時必定會在報文上加上一個該層所屬的首部信息。反之，接收端在層與層傳輸數據時，每經過一層時會把對應的首部消去，即一層一層的拆包，每一層只拆自己層的首部信息。
這種把數據信息包裝起來的做法稱爲封裝。