1.5 · TCP/IP 基礎

目標： 分別解釋 TCP 與 IP、為何重要，以及協定的一般角色。

什麼是「協定」

通訊協定是兩台設備為成功交換資料而遵守的一套約定規則 —— 像事先約好的語言。

沒協定：

• 接收方不知一條資訊哪裏完哪裏始。
• 錯誤檢測不到。
• 丟失的包永遠不重傳。

TCP / IP —— 兩塊，一套

協定	角色
IP（Internet Protocol）	提供尋址與路由 —— 把每個包送到正確機器
TCP（Transmission Control Protocol）	在兩個程序之間（端口到端口）提供可靠、有序、錯誤校驗的傳送

合起來就是互聯網賴以執行的 「TCP/IP」協定套件。

類比 · 明信片與掛號郵件

• IP 像把明信片丟進郵筒 —— 到達順序不定，有的可能丟。
• TCP 像香港郵政的掛號郵件 —— 確認送達、丟了重發、按序投遞。

如何協作（簡化）

應用資料 ── TCP ── 切成段並編號
                       │
                       ▼
                  IP ── 加源 / 目的 IP，作為包發送
                       │
                       ▼
              網絡硬件 (NIC、交換器、路由器)

到達目的後，IP 把包送到正確主機；TCP 按序重組，必要時請求重發。

你應認識的其他協定

協定	全稱	用途
HTTP	HyperText Transfer Protocol	瀏覽（端口 80）
HTTPS	HTTP Secure	加 TLS 加密的瀏覽（端口 443）
FTP	File Transfer Protocol	文件傳輸（端口 21）
SMTP	Simple Mail Transfer Protocol	發送郵件（端口 25）
POP3 / IMAP	Post Office / Internet Message Access	接收郵件
DNS	Domain Name System	名稱 → IP 解析
DHCP	Dynamic Host Configuration Protocol	自動派 IP
UDP	User Datagram Protocol	快但無保證的 TCP 替代（用於視訊通話、DNS 查詢）

為何 TCP 與 UDP 並存

方面	TCP	UDP
可靠	是（重發丟包）	否
有序	是	否
速度開銷	較高	較低
用於	Web、郵件、文件傳輸	視訊 / 語音通話、在線遊戲、DNS

實時視訊與遊戲偏好 UDP —— 遲到的包反正沒用；不如跳過、保持當前。

考試式題目

題（4 分）： 解釋 TCP 與 IP 的區別，並解釋兩台電腦通訊為何需要協定。

參考答案：

• IP 負責尋址與路由 —— 每個包攜帶源 / 目的 IP 地址，路由器朝目的轉發。
• TCP 通過給段編號、確認接收、重發丟失的段，保證兩個程序間可靠、有序的傳送。
• 協定是一套約定規則；沒它，兩台電腦（可能來自不同廠商和 OS）就沒共同基礎理解資料如何排版、尋址或確認，可靠通訊不可能。

關鍵要點

• IP = 尋址 & 路由。
• TCP = 可靠、有序的位元組流。
• UDP = 快但無保證的替代。
• 協定是約定規則 —— 沒它網絡就不工作。

第 1 章總結

你完成了網絡基礎。自測：

• LAN vs WAN —— 覆蓋、擁有者、例子？
• IPv4 vs IPv6 —— 位數、表示、轉換原因？
• 交換器 vs 路由器 —— 同 LAN vs 跨 LAN？
• TCP vs UDP —— 何時用哪個？

➡️ 下一章：2 · 互聯網服務與應用