第二章：计算机网络核心协议详解

计算机网络由众多协议构成，它们协同工作确保数据能在全球范围内正确、高效地传输。本章将系统梳理各层核心协议及其作用与机制。

🧱 一、分层模型回顾

🌐 二、IP 协议（Internet Protocol）

📌 功能：

IP 是无连接、无状态的协议，提供不可靠传输。

每个数据包独立传输，不能保证顺序或到达。

📦 关键字段：

源 IP、目标 IP

TTL（生存时间）：避免数据包无限循环

协议：标识上层协议（如 6 表示 TCP，17 表示 UDP）

📡 三、ICMP 协议（Internet Control Message Protocol）

📌 功能：

网络诊断与错误报告（ping、traceroute 就依赖它）

📋 常见类型：

🔄 四、ARP 协议（地址解析协议）

📌 功能：

将 IP 地址解析为对应的 MAC 地址（局域网内通信）

🧪 原理：

广播发送 ARP 请求：谁有 IP 为 X.X.X.X？

目标主机响应其 MAC 地址

🧩 命令示例：

arp -a # 查看 ARP 缓存表 

🧰 五、TCP 协议（传输控制协议）

📌 特点：

连接导向（需要三次握手）

可靠传输（重传、排序、校验）

流量控制 + 拥塞控制

🧪 三次握手过程：

客户端：发送 SYN（请求连接）

服务端：发送 SYN-ACK（确认并响应）

客户端：发送 ACK（连接建立）

🧯 四次挥手过程：

客户端发送 FIN，请求关闭连接

服务端 ACK 确认

服务端再发送 FIN

客户端最终 ACK

⚡ 六、UDP 协议（用户数据报协议）

📌 特点：

无连接、不可靠传输

没有确认、排序、重传机制

适用于音视频、DNS 等场景

🌐 七、HTTP 协议（超文本传输协议）

📌 特性：

应用层协议

基于请求-响应模式（Client -> Server）

🧪 请求示例：

GET /index.html HTTP/1.1 Host: www.example.com

🔄 状态码简表：

📦 八、DNS 协议（域名系统）

📌 作用：

将域名（如 www.baidu.com）解析为 IP 地址

⏳ 查询类型：

A 记录（IPv4）、AAAA（IPv6）

MX（邮件服务器）、CNAME（别名）

📌 九、FTP、SMTP、POP3 等其他协议概览

✅ 十、本章小结

网络协议分层设计使得网络更灵活、模块化；

理解 TCP/IP 协议簇是进行网络排障与开发的基础；

多数协议可通过抓包工具（如 Wireshark、tcpdump）深入理解其行为。