互联网由一整套协议构成，TCP只是其中的一层，TCP是以太网协议和IP协议的上层协议，也是应用层协议的下层协议；

最底层的以太网协议（Ethernet）规定了电子信号如何组成数据包（packet）, 解决了子网内部的点对点通信，但以太网协议不能解决多个局域网如何互通，这有IP协议解决；

IP协议定义了一套自己的地址规则，成为IP地址，它实现了路由功能，允许某个局域网的A主机向另一个局域网的B主机发送消息，路由器是基于IP协议，局域网之间要靠路由器连接；

IP协议只是一个地址协议，并不保证数据包的完整，如果路由器丢包（比如缓存满了，新进来的数据包就会丢失），就需要发现丢了哪一个包，以及如何重新发送这个包，这就要依靠TCP协议

简单的说，TCP协议的作用是，保证数据通信的完整性和可靠性，防止丢包；

以太数据包的大小是固定的，最初是1518字节，后来增加到1522字节，其中1500字节是负载（payload）, 22字节是头信息（head）

IP数据包在以太网数据包的负载里，它也有自己的头信息，最少需要20字节，所以IP数据包的负载最多为1480字节。

IP数据包在以太网数据包里面，TCP数据包在IP数据包里面，它的头信息最少也需要20字节，所以TCP数据包的最大负载时1460字节。由于IP和TCP协议往往有额外的头信息，所以TCP负载实际为1400字节左右。

一条1500字节的信息需要两个TCP数据包。HTTP/2协议的一大改进是压缩HTTP协议头信息，使得一个HTTP请求可以放在一个TCP数据包里，而不是分成多个，这样就提高了速度。

数据发送的时候，TCP协议为每个包编号，简称SEQ，以便接收的一方按照顺序还原，万一放生丢包，页可以知道丢失的是哪一包

收到TCP数据包以后，组装还原是操作系统完成的。应用程序不会直接处理TCP数据包。对应用程序来说，不用关心数据通信的细节。除非线路异常，收到的总是完整的数据。应用程序需要的数据放在TCP数据包里面，有自己的格式（比如HTTP协议）

TCP并没有提供任何机制，表示原始文件大小，这由应用层的协议来规定。比如，HTTP协议就有一个头信息content-Length,表示信息体的大小。对于操作系统来说，就是持续地接收TCP数据包，将他们按顺序组装好，一个包都不少。

操作系统不会去处理TCP数据包里面的数据，一旦组装好TCP数据包，就把它们转给应用程序。TCP数据包里面有一个接口（port）参数，就是用来指定转交给监听改端口的应用程序。

应用程序收到组装好的原始数据，以浏览器为例，会根据HTTP协议的content-Length 字段正确独处一段段的数据， 这也意味着，

服务器发送数据包，当然越快越好，最好一次性全发出去。但是，发得太快，就有可能丢包。带宽小、路由器过热、缓存溢出等许多因素都会导致丢包。线路不好的话，发得越快，丢得越多。

默认情况下，接收方没收到两个TCP数据包，就要发送一个确认信息，确认的英语是acknowledgement，简称ACK

ACK携带两个信息：期待要收到的下一个数据包的编号；接收方的接收窗口的剩余容量

由于TCP通信是双向的，所以双方都需要发送ACK。两方的窗口大小，很可能是不一样的。

每一个数据包都带有下一个数据包的编号，如果下一个数据包没有收到，nameACK的标号不会发生变化。

互联网的五层：应用层、传输层、网络层、链接层、实体层

实体层：它就是吧电脑连接起来的物理手段，它主要规定了网络的一些电气特性，作用是负责传送0和1的电信号。

链接层：它在实体层的上方，确定了0和1的分组方式。以太网规定，一组电信号构成一个数据包，叫做“帧”（Frame），每一帧分成两个部分：标头（Head）和数据（Data），标头包含数据包的一些说明项，数据则是数据包的具体内容。标头的长度，固定为18字节，数据的长度，最短46字节，最长1500字节。因此，整帧最短为64字节，最长为1518字节，如果数据很长，就必须分割成多个帧进行发送

以太网数据包必须知道接收方的MAC地址，然后才能发送。发送是以广播的形式传送数据（发送给本网络的所有计算机，由接收方自己判断是否接收该数据）

网络层：IP协议，为每一台计算机分配IP地址，确定哪些地址在同一个子网络，IP地址和子网掩码进行二进制的AND运算（同为1，则为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是，就表明它们在同一个子网络中，否则就不是

如果两台主机不在同一个子网络，那么事实上没有办法得到对方的MAC地址，只能把数据包传送到两个子网络连接处的网关（gateway），让网关处理。

通过ARP协议，我们可以得到同一个子网络内的主机MAC地址，可以把数据包发送到任意一台主机之上了。

传输层：建立“端口到端口”的通信，网络层的功能是建立“主机到主机”的通信，只要确定主机和端口，我们就能实现程序之间的交流。在数据包中加入端口信息，需要UDP协议，整个UDP数据包放入IP数据包的“数据部分”，UDP数据包标头一共8个字节，总长度不超过65535字节，正好放进一个IP数据包

0到1203的端口被系统占用，用户只能选用大于1023的端口。

TCP数据包和UDP数据包一样，都是内嵌在IP数据包的数据部分

应用层：规定应用程序的数据格式，这是最高一层，直接面对客户，它的数据就放在TCP数据包的“数据”部分；

网络通信就是交换数据包

DNS协议：发送数据包，必须要知道对方的IP地址。DNS协议可以将网址转换成IP地址。

输入www.google.com, 

向DNS服务器发送一个DNS数据包(53端口) =>DNS服务器相应返回Google的IP地址172.194.72.105 =>判断IP是不是在同一个子网络，（否）=>因此，我们要向google发送数据包，必须通过网关192.168.1.1转发，接收方的MAC地址将是网关的MAC地址 =>TCP的header中设置端口信息 => IP 的header中设双方的IP地址=>IP数据包嵌入以太网数据包，以太网数据包需要设置双方的MAC地址（通过ARP协议得到google的MAC地址）=>经过多个网关转发，google服务器收到多个以太网数据包，根据IP头的序号，google将多个包拼起来，取出完整的TCP数据包，然后读取里面的“HTTP”请求=>响应“HTTP请求”，再用TCP协议发回来=>本机收到HTTP响应，将网页展示出来，完成一次网络通信

数据大于以太网数据包的最大容量，IP数据包必须分割成多个包，每个包都有自己的IP头