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1、定义：
TCP/IP模型也被称作DoD模型(Department of Defense Model)。TCP/IP字面上代表了两个协议：TCP（传输控制协议）和IP（网际协议）。
TCP/IP协议不是TCP和IP这两个协议的合称，而是指因特网整个TCP/IP协议族。从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成:网络接口层、网络层、传输层、应用层。
TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型，OSI(Open System Interconnect)是传统的开放式系统互连参考模型，是一种通信协议的7层抽象的参考模型，其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层(网络接口层)、网络层(网络层)、传输层、会话层、表示层和应用层(应用层)。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。由于ARPNET的设计者注重的是网络互联，允许通信子网(网络接口层)采用已有的或是将来有的各种协议，所以这个层次中没有提供专门的协议。实际上，TCP/IP协议可以通过网络接口层连接到任何网络上，例如X.25交换网或IEEE802局域网。
2、IP协议
IP协议是在网络层的协议，它主要完成数据包的发送作用。下面这个表是IP4的数据包格式：
0 4 8 16 32
-----------------------------------------------
|版本 |首部长度|服务类型| 数据包总长 |
-----------------------------------------------
| 标识 |DF |MF| 碎片偏移 |
-----------------------------------------------
| 生存时间 | 协议 | 首部较验和 |
-----------------------------------------------
| 源IP地址 |
-----------------------------------------------
| 目的IP地址 |
-----------------------------------------------
| 选项 |
==============================
| 数据 |
-----------------------------------------------
IP的结构定义
struct ip { #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN unsigned int ip_hl:4; /* header length */ unsigned int ip_v:4; /* version */ #endif #if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN unsigned int ip_v:4; /* version */ unsigned int ip_hl:4; /* header length */ #endif u_int8_t ip_tos; /* type of service */ u_short ip_len; /* total length */ u_short ip_id; /* identification */ u_short ip_off; /* fragment offset field */ #define IP_RF 0x8000 /* reserved fragment flag */ #define IP_DF 0x4000 /* dont fragment flag */ #define IP_MF 0x2000 /* more fragments flag */ #define IP_OFFMASK 0x1fff /* mask for fragmenting bits */ u_int8_t ip_ttl; /* time to live */ u_int8_t ip_p; /* protocol */ u_short ip_sum; /* checksum */ struct in_addr ip_src, ip_dst; /* source and dest address */ };
ip_vIP 协议的版本号，这里是4。现在IPV6已经出来了
ip_hlIP 包首部长度，这个值以4字节为单位。IP协议首部的固定长度为20个字节，如果IP包没有选项，那么这个值为5。
ip_tos 服务类型，说明提供的优先权。
ip_len 说明IP数据的长度，以字节为单位。
ip_id 标识这个IP数据包。
ip_off 碎片偏移，这和上面ID一起用来重组碎片的。
ip_ttl 生存时间。没经过一个路由的时候减一，直到为0时被抛弃。
ip_p协议 表示创建这个IP数据包的高层协议，如TCP、UDP协议。
ip_sum 首部校验和，提供对首部数据的校验。
ip_src、ip_dst 发送者和接收者的IP地址。
3、ICMP协议
ICMP是消息控制协议，也处于网络层。在网络上传递IP数据包时，如果发生了错误，那么就会用ICMP协议来报告错误。
ICMP包的结构如下:
0 8 16 32
-----------------------------------------------------
| 类型 | 代码 | 校验和 |
-----------------------------------------------------
| 数据 | 数据 |
-----------------------------------------------------
ICMP在中的定义：
struct icmphdr { u_int8_t type; /* message type */ u_int8_t code; /* type sub-code */ u_int16_t checksum; union { struct { u_int16_t id; u_int16_t sequence; } echo; /* echo datagram */ u_int32_t gateway; /* gateway address */ struct { u_int16_t __unused; u_int16_t mtu; } frag; /* path mtu discovery */ } un; };
4、UDP协议
UDP协议是建立在IP协议基础之上的，用在传输层的协议。UDP和IP协议一样是不可靠的数据报服务。UDP的头格式为:
0 16 32
---------------------------------------------------
| UDP源端口 | UDP目的端口 |
---------------------------------------------------
| UDP数据报长度 | UDP数据报校验 |
---------------------------------------------------
UDP结构在中的定义为:
struct udphdr { u_int16_t source; u_int16_t dest; u_int16_t len; u_int16_t check; };
5、TCP协议
TCP协议也是建立在IP协议之上的，不过TCP协议是可靠的，按照顺序发送的，TCP的数据结构比前面的结构都要复杂。
0 4 8 10 16 24 32
-------------------------------------------------------------------
| 源端口 | 目的端口 |
-------------------------------------------------------------------
| 序列号 |
------------------------------------------------------------------
| 确认号 |
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| | |U|A|P|S|F| |
|首部长度| 保留 |R|C|S|Y|I| 窗口 |
| | |G|K|H|N|N| |
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| 校验和 | 紧急指针 |
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| 选项 | 填充字节 |
-----------------------------------------------------------------
TCP的结构在中定义为:
struct tcphdr { u_int16_t source; u_int16_t dest; u_int32_t seq; u_int32_t ack_seq; #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN u_int16_t res1:4; u_int16_t doff:4; u_int16_t fin:1; u_int16_t syn:1; u_int16_t rst:1; u_int16_t psh:1; u_int16_t ack:1; u_int16_t urg:1; u_int16_t res2:2; #elif __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN u_int16_t doff:4; u_int16_t res1:4; u_int16_t res2:2; u_int16_t urg:1; u_int16_t ack:1; u_int16_t psh:1; u_int16_t rst:1; u_int16_t syn:1; u_int16_t fin:1; #endif u_int16_t window; u_int16_t check; u_int16_t urg_prt; };
source 发送TCP数据的源端口 。
dest 接受TCP数据的目的端口。
seq 标识该TCP所包含的数据字节的开始序列号。
ack_seq 确认序列号，表示接受方下一次接受的数据序列号。
doff 数据首部长度，和IP协议一样，以4字节为单位，一般的时候为5。
urg 如果设置紧急数据指针，则该位为1。
ack 如果确认号正确，那么为1。
psh 如果设置为1，那么接收方收到数据后，立即交给上一层程序。
rst 为1的时候，表示请求重新连接。
syn 为1的时候，表示请求建立连接。
fin 为1的时候，表示亲戚关闭连接。
window窗口 告诉接收者可以接收的大小。
check 对TCP数据进行较核。
urg_ptr 如果urg=1，那么指出紧急数据对于历史数据开始的序列号的偏移值。
6、TCP连接的建立
TCP协议是一种可靠的连接，为了保证连接的可靠性，TCP的连接要分为几个步骤。我们把这个连接过程称为"三次握手"。
下面我们从一个实例来分析建立连接的过程。
第一步客户机向服务器发送一个TCP数据包，表示请求建立连接。 为此，客户端将数据包的SYN位设置为1，并且设置序列号seq=1000(我们假设为1000)。
第二步服务器收到了数据包，并从SYN位为1知道这是一个建立请求的连接，于是服务器也向客户端发送一个TCP数据包。因为是响应客户机的请求， 于是服务器设置ACK为1，sak_seq=1001(1000+1)同时设置自己的序列号。seq=2000(我们假设为2000)。
第三步客户机收到了服务器的TCP，并从ACK为1和ack_seq=1001知道是从服务器来的确认信息。于是客户机也向服务器发送确认信息，
客户机设置ACK=1，和ack_seq=2001，seq=1001，发送给服务器，至此客户端完成连接。
最后一步服务器受到确认信息，也完成连接。
通过上面几个步骤，一个TCP连接就建立了。当然在建立过程中可能出现错误，不过TCP协议可以保证自己去处理错误的。
说一说其中的一种错误：
听说过DOS吗?(可不是操作系统啊)。今年春节的时候，美国的五大网站一起受到攻击。攻击者用的就是DOS(拒绝式服务)方式。概括的说一下原理：
客户机先进行第一个步骤，服务器收到后，进行第二个步骤。按照正常的TCP连接，客户机应该进行第三个步骤。不过攻击者实际上并不进行第三个步骤，因为客户端在进行第一个步骤的时候，修改了自己的IP地址，就是说将一个实际上不存在的IP填充在自己IP 数据包的发送者的IP一栏。这样因为服务器发的IP地址没有人接收，所以服务端会收不到第三个步骤的确认信号。这样服务器端会在那边一直等待，直到超时。这样当有大量的客户发出请求后，服务端会有大量等待，直到所有的资源被用光， 而不能再接收客户机的请求。这样当正常的用户向服务器发出请求时，由于没有了资源而不能成功。
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原文地址：http://www.cnblogs.com/tgycoder/p/5251922.html
