百度360必应搜狗淘宝本站头条
vba高级教程svn连接scheduledtaskmybatis plus结构体数组
当前位置：网站首页 > 编程网 > 正文

《TCP/IP协议栈最全对比!一文搞懂TCP/UDP/IP/ICMP/ARP》

yuyutoo 2025-05-16 17:41 16 浏览 0 评论

一、为什么需要理解TCP/IP协议栈？
当你在浏览器输入 www.baidu.com 后，发生了什么？

  1. 你的电脑通过 ARP 找到网关的MAC地址
  2. 通过 IP协议 确定目标服务器的地址
  3. 通过 TCP/UDP 建立连接传输数据
  4. 通过 ICMP 处理网络诊断

TCP/IP协议栈就是互联网的"交通规则"！
作为数通工程师，必须掌握这些协议的本质区别。

二、TCP/IP协议栈分层模型

（对比OSI模型，突出重点）

层级

主要协议

核心功能

应用层

HTTP/FTP/DNS/SMTP

提供用户接口（如网页浏览）

传输层

TCP / UDP

端到端通信（可靠/快速传输）

网络层

IP / ICMP / ARP

路由与寻址

数据链路层

Ethernet/PPP

物理传输与差错检测

物理层

光纤/双绞线

比特流传输

重点提示：TCP/IP是实际使用的模型，比OSI更简洁（只有4层）

三、核心协议逐一对比

1. 传输层协议对比：TCP vs UDP

特性

TCP (Transmission Control Protocol)

UDP (User Datagram Protocol)

连接方式

面向连接（三次握手）

无连接

可靠性

可靠（确认/重传/排序）

不可靠（尽力而为）

首部开销

较大（20-60字节）

极小（8字节）

典型应用

HTTP/HTTPS/FTP/SSH

DNS/视频流/在线游戏

头部字段

源/目的端口、序列号、确认号、窗口大小

源/目的端口、长度、校验和

关键区别：

  • TCP像"挂号信"（确保送达）
  • UDP像"平信"（更快但不保证到达）

面试必考题：

Q: 为什么DNS用UDP而不用TCP？
A: 因为DNS查询通常很小（<512字节），UDP更快；但现代DNS也支持TCP用于大数据量查询。

2. 网络层协议对比：IP vs ICMP vs ARP

协议

IP (Internet Protocol)

ICMP (Internet Control Message Protocol)

ARP (Address Resolution Protocol)

功能

逻辑寻址与路由

网络诊断（ping/traceroute）

MAC地址解析

是否跨网段

是

是

仅限本地局域网

报文类型

IPv4/IPv6

Echo Request/Reply、Time Exceeded

ARP Request/Reply

关键字段

版本、头部长度、TTL、协议类型

类型、代码、校验和

目标IP地址、发送方MAC

典型工具

ping/traceroute（底层依赖IP）

ping、tracert

arp -a（查看缓存）

关键区别：

  • IP是"导航地图"（决定数据包去哪）
  • ICMP是"导航语音"（告诉你哪里错了）
  • ARP是"门牌转换器"（IP→MAC）

3. 经典协议交互过程演示

场景：访问网站的全过程

  1. ARP阶段：

电脑先通过ARP广播找到默认网关的MAC地址

命令：arp -a（Windows）或 arp -n（Linux）

  1. IP阶段：

通过DNS解析域名得到目标IP（如 14.119.104.254）

IP头部封装源/目的IP地址

  1. 传输层：

浏览器用TCP 80端口发起连接（三次握手）

或DNS查询用UDP 53端口

  1. 数据链路层：

以太网帧封装MAC地址

添加CRC校验

四、协议选择指南

场景

推荐协议

原因

视频会议（Zoom/Teams）

UDP + QUIC

低延迟，允许少量丢包

文件传输（FTP）

TCP

必须保证文件完整性

网络诊断（ping）

ICMP

快速探测连通性

局域网设备发现

ARP + mDNS

解析本地设备IP/MAC

VoIP电话（Skype）

UDP（可选SIP over TCP）

实时性优先

五、实战技巧：抓包分析协议

（以Wireshark为例）

  1. 过滤TCP流量：

tcp.port == 80 or tcp.port == 443

  1. 观察三次握手：

SYN → SYN-ACK → ACK

标志位：[SYN] [SYN, ACK] [ACK]

  1. 分析ICMP报文：

类型8（Echo Request）

类型0（Echo Reply）

  1. 查看ARP请求：

操作码1（Request）

操作码2（Reply）

相关推荐

Python操作Word文档神器:python-docx库从入门到精通

Python操作Word文档神器：python-docx库从入门到精通动动小手，点击关注...

Python 函数调用从入门到精通:超详细定义解析与实战指南 附案例

一、函数基础：定义与调用的核心逻辑定义：函数是将重复或相关的代码块封装成可复用的单元，通过函数名和参数实现特定功能。它是Python模块化编程的基础，能提高代码复用性和可读性。定义语法：...

等这么长时间Python背记手册终于来了，入门到精通(视频400集)

本文毫无套路！真诚分享！前言：无论是学习任何一门语言，基础知识一定要扎实，基础功非常的重要，找一个有丰富编程经验的老师或者师兄带着你会少走很多弯路，你的进步速度也会快很多，无论我们学习的目的是什么，...

图解Python编程:从入门到精通系列教程(附全套速查表)

引言本系列教程展开讲解Python编程语言，Python是一门开源免费、通用型的脚本编程语言，它上手简单，功能强大，它也是互联网最热门的编程语言之一。Python生态丰富，库（模块）极其丰富，这使...

Python入门教程(非常详细)从零基础入门到精通，看完这一篇就够

本书是Python经典实例解析，采用基于实例的方法编写，每个实例都会解决具体的问题和难题。主要内容有：数字、字符串和元组，语句与语法，函数定义，列表、集、字典，用户输入和输出等内置数据结构，类和对象，...

Python函数全解析:从入门到精通，一文搞定!

1.为什么要用函数？函数的作用：封装代码，提高复用性，减少重复，提高可读性。...

Python中的单例模式:从入门到精通

Python中的单例模式：从入门到精通引言单例模式是一种常用的软件设计模式，它保证了一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。这种模式通常用于那些需要频繁创建和销毁的对象，比如日志对象、线程池、缓存等...

【Python王者归来】手把手教你，Python从入门到精通!

用800个程序实例、5万行代码手把手教你，Python从入门到精通！...

Python从零基础入门到精通:一个月就够了

如果想从零基础到入门，能够全职学习（自学），那么一个月足够了。...

Python 从入门到精通:一个月就够了

要知道，一个月是一段很长的时间。如果每天坚持用6-7小时来做一件事，你会有意想不到的收获。作为初学者，第一个月的月目标应该是这样的：熟悉基本概念（变量，条件，列表，循环，函数）练习超过30个编...

Python零基础到精通，这8个入门技巧让你少走弯路，7天速通编程!

Python学习就像玩积木，从最基础的块开始，一步步搭建出复杂的作品。我记得刚开始学Python时也是一头雾水，走了不少弯路。现在回头看，其实掌握几个核心概念，就能快速入门这门编程语言。来聊聊怎么用最...

神仙级python入门教程(非常详细)，从0到精通，从看这篇开始!

python入门虽然简单，很多新手依然卡在基础安装阶段，大部分教程对一些基础内容都是一带而过，好多新手朋友，对一些基础知识常常一知半解，需要在网上查询很久。...

Python类从入门到精通，一篇就够!

一、Python类是什么？大家在生活中应该都见过汽车吧，每一辆真实存在、能在路上跑的汽车，都可以看作是一个“对象”。那这些汽车是怎么生产出来的呢？其实，在生产之前，汽车公司都会先设计一个详细的蓝图...

学习Python从入门到精通:30天足够了，这才是python基础的天花板

当年2w买的全套python教程用不着了，现在送给有缘人，不要钱，一个月教你从入门到精通1、本套视频共487集,本套视频共分4季...

30天Python 入门到精通（3天学会python）

以下是一个为期30天的Python入门到精通学习课程，专为零基础新手设计。课程从基础语法开始，逐步深入到面向对象编程、数据处理，最后实现运行简单的大语言模型（如基于HuggingFace...

取消回复欢迎 你 发表评论:

一周热门
最近发表
标签列表