1.4　TCP協議和IP地址

地球上人類的語言可能有幾十萬種（加上方言），假如這幾十億人有需要即時對話，那么一定要選一種語言（如英語）作為共同的語言。全世界接入互聯網的計算機和智能終端數量巨大，種類繁多，其硬件配置和軟件類型也不盡相同，若想聯入Internet這樣的網絡大家庭，也就必須都使用一些共同的約定和規則，這些約定和規則就是網絡協議（Net-working Protocols）。網絡協議可以看作所有計算機為了連接到網絡，實現相互通信，必須遵守的一套規則。

在ARPA Net產生運作之初，大部分計算機相互之間不兼容，即在一臺計算機上完成的工作，很難拿到另一臺計算機上去用。當時美國的狀況是，陸軍用的計算機是DEC系列產品，海軍用的中標計算機是Honeywell機器，空軍用的是IBM公司的計算機，每一個軍種的計算機在各自的體系里都運行良好，但卻有一個很大的弊病——不能共享信息和資源。

為了讓這些計算機之間能夠實現“資源共享”，就得在這些系統的標準之上，建立一種大家都必須共同遵守的標準，這樣才能讓不同的計算機按照一定的規則進行“談判”，并且在談判之后能“握手”，實現“交流”。

數字通信的“包切換”理論為網絡之間的信息傳遞方式提供了理論基礎。科學家卡恩和瑟夫在深入理解各種計算機操作系統的細節后，建立了一種各種計算機操作系統都普遍適合的協議，即在開放網絡系統下的能接入所有計算機的傳輸控制協議（Transmission-Control Protocol, TCP）和因特網協議（Internet Protocol, IP）即TCP/IP協議。

具體來看，TCP負責發現傳輸的問題，一旦有出錯問題就發出信號，要求重新傳輸，直到所有數據安全正確地傳輸到目的地。而IP是給入網的每一臺計算機規定一個地址。當時美國國防部與3個科學家小組簽訂了完成TCP/IP的協議，結果由瑟夫領銜的小組首先制定出了通過詳細定義的TCP/IP協議標準。1974年12月，卡恩和瑟夫的第一份TCP協議的詳細說明正式發表。當時做了一個試驗，先將信息包通過點對點的衛星網絡，再通過陸地電纜和衛星網絡，然后由地面傳輸，貫串歐洲和美國，經過各種計算機系統，全程9.4萬公里竟然沒有丟失一個數據位，遠距離可靠數據傳輸實驗證明了TCP/IP協議的成功。1983年1月1日，TCP/IP協議成為因特網上所有主機間的共同協議，從此以后被作為一種必須遵守的規則被世界肯定和應用。

從信息數據傳遞的角度看，Internet的IP技術是一種遍布全球范圍的基于分組交換原理的計算機網絡。它將信息進行分組，即分割為許多小數據包，以數據包為單位進行傳輸。數據包也是分組交換的一種形式，就是把所傳送的數據分段打成“包”，再傳送出去。但是，與傳統的電話模式的連接型分組交換不同，它屬于無連接型，IP技術是把打成的每個包（分組）都作為一個獨立的報文傳送出去，所以叫作數據報（包）。這樣，在開始通信之前就不需要先連接好一條電路，各個數據報（包）不一定都通過同一條路徑傳輸，所以叫作無連接型。這一特點非常重要，它大大提高了網絡的堅固性和安全性。每個數據報（包）都有報頭和報文兩個部分，報頭中有目的地址等必要內容，使每個數據報（包）不經過同樣的路徑也能準確地到達目的地。在目的地重新組合還原成原來發送的數據。這就要求IP具有分組打包和集合組裝的功能。Internet在進行信息傳輸時要完成的任務主要有三項：一是正確分割源文件，二是將數據報（包）準確地送往目的地，三是組裝源文件，即在目的地將同一源文件的數據報（包）準確地重組起來。

圖1.1　網絡的本地連接屬性

如今的計算機都有TCP/IP協議，主要包括TCP協議和IP協議。可以查看網絡的【本地連接屬性】，如圖1.1所示。這個操作也可以為自己的計算機設置IP地址。

萬維網提供的Web服務使用的超文本傳送協議（Hyper Text Transfer Protocol, HTTP）也是基于Internet協議的。HTTP是Web的通信協議，上網瀏覽網頁時，Web客戶端瀏覽器會發出請求讀取數據的信息，這個信息通過HTTP協議傳遞到Web服務器，然后這些服務器根據請求找到相應的Web網頁，再通過HTTP協議把數據發回的客戶端瀏覽器。