越來越多的嵌入式應(yīng)用增加了Internet網(wǎng)絡(luò)功能，但是，嵌入式應(yīng)用的編程人員對于上網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議比較生疏，由于需要了解的技術(shù)內(nèi)容量很多，因此很難短時間從中找出有用的關(guān)鍵部分，本文打算對新手給以實用性的指導(dǎo)。

    TCP/IP包括一系列協(xié)議

    首先，應(yīng)理解我們所說的TCP/IP是統(tǒng)指一系列的協(xié)議，其中包括TCP（傳輸控制協(xié)議）、UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）、IP（Internet協(xié)議）還有一些更低層的連接層協(xié)議，如Ethernet（以太網(wǎng)協(xié)議）等。

    用TCP協(xié)議傳輸?shù)乃^數(shù)據(jù)實際指的是數(shù)據(jù)流中的段，而用UDP協(xié)議傳輸?shù)乃^數(shù)據(jù)指的是數(shù)據(jù)包。IP則是TCP、UDP（傳輸層協(xié)議）之下的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。IP所提供的是非可靠的、無連接能力的、向指定主機地址的包傳送的協(xié)議。IP包也叫數(shù)據(jù)報。數(shù)據(jù)報可能出現(xiàn)丟失、重復(fù)或次序紊亂等現(xiàn)象，所以，它是非可靠的協(xié)議。但是，IP 協(xié)議的最大好處是，IP數(shù)據(jù)報獨立于低層的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，所以它是一種通用的數(shù)據(jù)傳送方法。

    TCP和UDP都屬于IP上層的傳輸層協(xié)議。二者都使用端口號作為送往主機的解碼地址。端口號由各個具體應(yīng)用所確定，同時使用多個端口號能完成“一機多網(wǎng)”的操作。每個UDP數(shù)據(jù)包和TCP數(shù)據(jù)段中都含源端口號和目的端口號。為接收遠(yuǎn)端的輸入而等待著執(zhí)行接入操作的主機是所謂的服務(wù)器，發(fā)起接入請求的主機就是所謂的客戶機。

    服務(wù)器為最常服務(wù)的應(yīng)用如FTP（文件傳輸協(xié)議）、Email和HTTP，分配了知名的端口號并對其進行持續(xù)地監(jiān)聽。作為傳輸源的客戶機通常選擇隨機的端口號，并向已分配了知名端口號的服務(wù)器發(fā)出接入請求�？蛻魬�(yīng)用所取的端口號應(yīng)大于1024，因1024以下的端口號是為知名應(yīng)用而預(yù)留的。

    UDP為維護數(shù)據(jù)包的整體性應(yīng)盡最大可能地選用校驗和。UDP數(shù)據(jù)包的可靠性是與IP相當(dāng)?shù)�；所以，遠(yuǎn)端主機收到的數(shù)據(jù)包未能保證其正確的順序。但是由于TCP所傳數(shù)據(jù)流應(yīng)用了順序號和應(yīng)答措施，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失、段的失序和對傳輸錯誤的排除，所以TCP協(xié)議提供的是數(shù)據(jù)流的可靠傳輸。

    相對于UDP，TCP所獲得的可靠性是以其復(fù)雜性為代價的。TCP面向接入，而UDP是無連接能力的。這意味著，UDP客戶機向指定的遠(yuǎn)端主機發(fā)送數(shù)據(jù)包時，并未事先確知對方是做好了接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備的。因此就會發(fā)生某一客戶機發(fā)給一個主機，而此主機事先并未把此客戶機列入其目標(biāo)端口號而加以監(jiān)聽。這種情況，只要遠(yuǎn)端主機運行的是TCP/IP堆棧，并能夠?qū)⑤斎氲腢DP數(shù)據(jù)報送到ICMP層進行處理的話，此主機將返回一個ICMP（Internet控制信息協(xié)議）錯誤。也就是說，如果遠(yuǎn)端主機不能接收發(fā)去的UDP數(shù)據(jù)的話，客戶機還可以獲得一定的提示的；但是，這種提示是有限的，因為客戶機并不確知數(shù)據(jù)的結(jié)果。

    然而也正是由于，UDP沒有保證可靠性的機制，沒有其他的關(guān)卡機制，UDP才得以實現(xiàn)全速地發(fā)送（即充分發(fā)揮物理通信設(shè)備的速度）。如果使用低速的處理器，因UDP的開銷很小，會導(dǎo)致其傳輸率比高出TCP很多；但對于高速處理器，二者的差別不會很大。又，UDP沒有點對點接入的要求，所以可以實現(xiàn)“一對多點”，“多對多點”的廣播和多點播發(fā)信息。作為使用UDP實行信息廣播的例子，就是在DHCP協(xié)議（動態(tài)主機控制協(xié)議）中，當(dāng)系統(tǒng)引導(dǎo)的時候，發(fā)出廣播信息，通知所有DHCP服務(wù)器向系統(tǒng)提交網(wǎng)絡(luò)配置信息。

    TCP原理

    TCP是面向接入的。在將數(shù)據(jù)發(fā)向遠(yuǎn)方主機之前，必須先建立TCP接入。這意味著只有在兩端都實現(xiàn)了TCP接入后，才可以進行點-點之間的數(shù)據(jù)交換。建立TCP的點-點連接，包括“三重握手”的操作：

    1、 客戶機向服務(wù)器發(fā)出同步段（SYN），請求接入。

    2、 服務(wù)器向客戶機發(fā)出同步-應(yīng)答段（SYN--ACK）。一方面作為對客戶請求接入的響應(yīng)，一方面要求客戶端也進行接入。

    3、 客戶機向服務(wù)器再發(fā)出應(yīng)答段（ACK）。作為對服務(wù)器所發(fā)請求接入的響應(yīng)。

    同樣，包含數(shù)據(jù)的每一個TCP段也都應(yīng)該取得對端返回的應(yīng)答段（ACK），作為握手信號來保證數(shù)據(jù)被可靠地接收。應(yīng)答段本身不再需要應(yīng)答，避免應(yīng)答陷入無窮的嵌套�？蛻魴C請求對端接入時，要隨機地選送一個初始序號。在第二步中建立TCP接入時，服務(wù)器也要選送一個自己的初始序號，并用這個號作為對客戶機送來序號的應(yīng)答號返送給客戶機。這樣，每一個TCP段中都包含一個序號，并以這個序號作為數(shù)據(jù)流的定位器，而返給客戶機的應(yīng)答號則表達(dá)所發(fā)來的數(shù)據(jù)已經(jīng)妥收。