数据包的封装与解封
TCP/IP协议栈是互联网通信的基础,它将数据分割成适当大小的包,并在发送前进行必要的处理。这些处理包括地址标识、差错检查和可靠性保证等。当数据到达接收端时,相应的协议栈会对每个包进行解封,以便能够正确地重组原始信息。这一过程涉及到四层模型:网络接口层(物理层)、因特网层(IP层)、传输控制层(TCP/UDP)以及应用程序界面。
IP地址及其作用
在TCP/IP中,每个设备都被赋予一个唯一的32位或64位数字标识符,这就是所谓的IP地址。它用于指示数据包应该如何路由,以及它们最终应该送达哪个设备。在网络中,路由器使用表来决定如何转发每个数据包,而这张表主要依赖于目的地IP地址。
端口号及其角色
除了IP地址之外,每台计算机上的应用程序还需要一个称为端口号的地方来区分不同的服务。例如,HTTP服务通常监听80端口,而FTP服务则监听21端口。当客户机想要与服务器通信时,它会使用特定的端口号作为其请求的一部分,从而确保请求能准确地找到目标服务。
三次握手和连接管理
TCP是一种面向连接(connection-oriented)的协议,它在两个设备之间建立了一个可靠、顺序且无误差传输信息的手段。为了实现这一点,TCP在两台主机之间建立连接之前执行一次“三次握手”过程。这一过程包括客户机发送SYN信号给服务器,然后服务器回复SYN-ACK信号以确认接受客户机的请求并准备好自己发起一个新的连接。此后,客户机会再次发送ACK信号以完成握手流程,并开始实际传输数据。
拥塞控制与流量调节
当大量用户同时访问同一资源时,将可能导致网络拥堵,因为太多的小片断信息竞争着有限数量可用带宽。如果没有恰当措施,这可能会导致整个系统崩溃。在这种情况下,TCP就通过一种叫做慢启动算法的事务来调整自己的窗口大小,使得单位时间内可以发送更多或更少量消息。一旦检测到某些性能指标超出了预定范围,比如RTT延迟增加或丢失率上升,那么该算法就会降低窗户尺寸以减缓流量并防止进一步恶化的情况发生。