TCP/IP 協議體系結構有哪四層

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TCP/IP協議體系結構四層分別是：1、數據鏈路層；實現網卡接口的網絡驅動程序，以處理數據在物理媒介上的傳輸。2、網絡層；實現數據包的選路和轉發。3、傳輸層；為兩臺主機上的應用程序提供端到端的通信。4、應用層；負責處理應用程序的邏輯。

在說TCP/IP協議體系結構之前我們首先來看看最早用的

OSI七層模型：自底向上依次是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。

下圖則為由OSI七層參考模型到TCP/IP四層體系結構產生過程：

TCP/IP體系結構的優點：
（1）簡化了計算機網絡的結構，由原來的七層編導現在的四層，但是其功能并沒有減少。

（2）每一層即獨立又有聯系，獨立是因為如果那一層出現問題了不會影響其他層的工作，聯系是因為上層協議又使用下層協議提供的服務。

由上也可以看到TCP/IP協議族是一個四層的協議系統，從下到上依次是數據鏈路層、網絡層、傳輸層、應用層。每一層通過若干協議完成不同的功能，上層協議使用下層協議提供的服務。下來我就談一下每一層的功能和常用協議。

1、數據鏈路層

功能：實現了網卡接口的網絡驅動程序，以處理數據在物理媒介（如以太網、令牌環等）上的傳輸。

對應設備：網線、網橋、集線器、交換機

常用協議：

（1）ARP(地址解析協議）：它實現IP地址到物理地址（通常是MAC地址，通俗的理解就是網卡地址）的轉換。

（2）RARP(逆地址解析協議）：顧名思義，它和ARP是相反的，它是實現從物理地址到IP地址的轉換。

那有人就會問它們的用途是什么呢？？？

ARP用途：網絡層使用IP地址尋找一臺機器，而數據鏈路層則是使用物理地址尋找一臺機器，因此網絡層必須先將目標機器的IP地址轉化成物理地址，才能使用數據鏈路層提供的服務。

RARP用途：RARP協議僅用于網絡上的某些無盤工作站，因為缺少儲存設備，無盤工作站無法記錄自己的IP地址，然而通過RARP就可以看到從物理地址到IP地址的映射。

2、網絡層

功能：實現數據包的選路和轉發。

對應設備：路由器

常用協議：

（1）IP協議（英特網協議）根據數據包的目的IP地址來決定如何將它發送給目標主機。如果數據包不能直接發送給目標主機，那么IP協議為它尋找一個合適的下一跳路由器，將數據包交給路由器來轉發，多次之后數據包將到達目標主機，或者因發送失敗而被丟棄。

（2）ICMP協議是網絡層的另一個重要協議，它是IP協議的重要補充，主要用于檢測網絡連接。

8位類型：將ICMP報文分為兩大類：一類是差錯報文，比如目標不可達（類型值為3）和重定向（類型值為5）；另一類是查詢報文，用來查詢網絡信息。

有的ICMP報文還用8位代碼字段細分不同的條件。比如代碼值0表示網絡重定向，代碼值1表示主機重定向。

16位校驗和：對整個報文（包括頭部和內容部分）進行循環冗余校驗（CRC）。

注意：ICMP協議并非嚴格意義上的網絡層協議，因為它使用了處于同一層的IP協議提供的服務，而一般來說，上層協議使用下層協議提供的服務。

3、傳輸層

功能：為兩臺主機上的應用程序提供端到端的通信。與網絡層使用的逐跳通信方式不同，傳輸層只關心通信的起始端和目的端，而不在乎數據包的中轉過程。

主要協議：

（1）TCP協議（傳輸控制協議）：為應用層提供可靠的、面向連接的和流式服務。

（2）UDP協議（用戶數據報協議）：為應用層提供不可靠的、無連接的和數據報服務。(TCP和UDP協議的詳解和區別將在下一篇詳講）

（3）SCTP協議（流控制傳輸協議）它是為在英特網上傳輸電話信號而設計的，這里不再細說。

4、應用層

功能：負責處理應用程序的邏輯，比如文件傳輸，名稱查詢和網絡管理等。

注意：數據鏈路層、網絡層、傳輸層復制處理網絡通信 細節，所以這些部分必須穩定且高效，因此它們都在內核空間實現（如上圖二），而應用層在用戶空間中實現，因為它負責眾多邏輯，在內核中實現的話，則會使內核變得非常龐大。也有少數服務器程序是在內核中實現，這樣代碼就不用在用戶空間和內核空間中來回切換（主要是數據的復制）提高了工作效率。

常用協議：

（1）OSPF（開放最短路徑優先）協議：是一種動態路由更新協議，用于路由器之間的通信，以告知對方各自的路由信息。

（2）DNS（域名服務）協議：提供機器域名到IP地址的轉換。（如將www.baidu.com轉化成百度的IP，輸入域名就直接可以進入。因為IP地址記的時候太麻煩，就像每個人都是由身份證唯一標識的，但為了好記就起了名字。DNS就是一個將姓名與身份證對應的過程）

（3）telnet協議是一種遠程登陸協議，使我們能在本地完成遠程任務。

（4）HTTP協議（超文本傳輸協議）是一個基于請求與響應模式的、無狀態的、應用層的協議，常基于TCP的連接方式。

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