1.5 · TCP/IP 基础

目标： 分别解释 TCP 与 IP、为何重要，以及协议的一般角色。

什么是「协议」

通讯协议是两台设备为成功交换数据而遵守的一套约定规则 —— 像事先约好的语言。

没协议：

• 接收方不知一条信息哪里完哪里始。
• 错误检测不到。
• 丢失的包永远不重传。

TCP / IP —— 两块，一套

协议	角色
IP（Internet Protocol）	提供寻址与路由 —— 把每个包送到正确机器
TCP（Transmission Control Protocol）	在两个程序之间（端口到端口）提供可靠、有序、错误校验的传送

合起来就是互联网赖以运行的 「TCP/IP」协议套件。

类比 · 明信片与挂号邮件

• IP 像把明信片丢进邮筒 —— 到达顺序不定，有的可能丢。
• TCP 像香港邮政的挂号邮件 —— 确认送达、丢了重发、按序投递。

如何协作（简化）

应用数据 ── TCP ── 切成段并编号
                       │
                       ▼
                  IP ── 加源 / 目的 IP，作为包发送
                       │
                       ▼
              网络硬件 (NIC、交换机、路由器)

到达目的后，IP 把包送到正确主机；TCP 按序重组，必要时请求重发。

你应认识的其他协议

协议	全称	用途
HTTP	HyperText Transfer Protocol	浏览（端口 80）
HTTPS	HTTP Secure	加 TLS 加密的浏览（端口 443）
FTP	File Transfer Protocol	文件传输（端口 21）
SMTP	Simple Mail Transfer Protocol	发送邮件（端口 25）
POP3 / IMAP	Post Office / Internet Message Access	接收邮件
DNS	Domain Name System	名称 → IP 解析
DHCP	Dynamic Host Configuration Protocol	自动派 IP
UDP	User Datagram Protocol	快但无保证的 TCP 替代（用于视讯通话、DNS 查询）

为何 TCP 与 UDP 并存

方面	TCP	UDP
可靠	是（重发丢包）	否
有序	是	否
速度开销	较高	较低
用于	Web、邮件、文件传输	视讯 / 语音通话、在线游戏、DNS

实时视讯与游戏偏好 UDP —— 迟到的包反正没用；不如跳过、保持当前。

考试式题目

题（4 分）： 解释 TCP 与 IP 的区别，并解释两台电脑通讯为何需要协议。

参考答案：

• IP 负责寻址与路由 —— 每个包携带源 / 目的 IP 地址，路由器朝目的转发。
• TCP 通过给段编号、确认接收、重发丢失的段，保证两个程序间可靠、有序的传送。
• 协议是一套约定规则；没它，两台电脑（可能来自不同厂商和 OS）就没共同基础理解数据如何排版、寻址或确认，可靠通讯不可能。

关键要点

• IP = 寻址 & 路由。
• TCP = 可靠、有序的字节流。
• UDP = 快但无保证的替代。
• 协议是约定规则 —— 没它网络就不工作。

第 1 章总结

你完成了网络基础。自测：

• LAN vs WAN —— 覆盖、拥有者、例子？
• IPv4 vs IPv6 —— 位数、表示、转换原因？
• 交换机 vs 路由器 —— 同 LAN vs 跨 LAN？
• TCP vs UDP —— 何时用哪个？

➡️ 下一章：2 · 互联网服务与应用