TCP/IP 模型：什么是层和协议？TCP/IP 堆栈
布莱斯利奥
什么是 TCP/IP 模型？
TCP/IP 模型 帮助您确定特定计算机应如何连接到互联网以及如何在它们之间传输数据。当多个计算机网络连接在一起时，它可以帮助您创建虚拟网络。TCP/IP 模型的目的是允许远距离通信。
TCP/IP 代表 Transmission 控制协议/互联网协议。TCP/IP 堆栈专门设计为一种模型，用于在不可靠的互联网上提供高度可靠的端到端字节流。
TCP 特性
以下是TCP/IP协议的基本特征：
- 支持灵活的 TCP/IP 架构
- 向网络添加更多系统很容易。
- 在 TCP/IP 协议套件中，网络保持完好，直到源和目标机器正常运行。
- TCP 是一种面向连接的协议。
- TCP 提供可靠性并确保无序到达的数据恢复到原来的顺序。
- TCP 允许您实现流量控制，因此发送方永远不会用数据压倒接收方。
TCP/IP 四层模型
在本 TCP/IP 教程中，我们将解释 TCP/IP 模型中的不同层及其功能：
TCP IP 模型的功能分为四层，每层都包含特定的协议。
TCP/IP 是一个分层的服务器架构系统，其中每一层都根据要执行的特定功能进行定义。所有这四个 TCP IP 层协同工作，将数据从一层传输到另一层。
- 应用层
- 传输层
- 互联网层
- 网络接口
应用层
应用层与应用程序交互，是 OSI 模型的最高层。应用层是 OSI 层，最接近最终用户。这意味着 OSI 应用层允许用户与其他软件应用程序交互。
应用层与软件应用程序交互以实现通信组件。应用程序对数据的解释始终超出 OSI 模型的范围。
应用层的示例是文件传输、电子邮件、远程登录等应用程序。
应用层的功能包括
- 应用层帮助您识别通信伙伴、确定资源可用性并同步通信。
- 它允许用户登录到远程主机
- 该层提供各种电子邮件服务
- 该应用程序提供分布式数据库源并访问有关各种对象和服务的全局信息。
传输层
传输层建立在网络层之上，用于提供从源系统机器上的进程到目标系统上的进程的数据传输。它使用单个或多个网络托管，并维护服务质量功能。
它决定了应该将多少数据发送到哪里以及以什么速率发送。此层基于从应用层收到的消息。它有助于确保数据单元无错误地按顺序传送。
传输层通过流量控制、错误控制和分段或反分段帮助您控制链路的可靠性。
传输层还提供数据传输成功的确认，并在没有发生错误的情况下发送下一个数据。TCP 是传输层最著名的例子。
传输层的重要功能
- 它将从会话层收到的消息分成几段，并对这些段进行编号以形成序列。
- 传输层确保消息传递到目标机器上的正确进程。
- 它还确保整个消息到达时没有任何错误，否则应该重新传输。
互联网层
互联网层是 TCP/IP 模型中的第二层 TCP/IP 层。它也被称为网络层。该层的主要工作是从任何网络和任何计算机发送数据包，无论它们采用何种路由，它们仍能到达目的地。
互联网层提供借助各种网络将可变长度的数据序列从一个节点传输到另一个节点的功能和程序方法。
网络层的消息传递并不能保证任何可靠的网络层协议。
属于网络层的层管理协议有：
- 路由协议
- 组播组管理
- 网络层地址分配。
网络接口层
网络接口层是四层 TCP/IP 模型中的这一层。此层也称为网络访问层。它帮助您定义如何使用网络发送数据的细节。
它还包括如何通过直接与网络介质（如同轴电缆、光纤、同轴电缆、光纤或双绞线电缆）连接的硬件设备以光学方式传输比特。
网络层是数据线和 OSI 参考模型文章中定义的组合。此层定义数据应如何通过网络物理发送。此层负责同一网络上两个设备之间的数据传输。
OSI 和 TCP/IP 模型之间的差异
以下是 OSI 和 TCP/IP 模型:
| OSI模型 | TCP/IP模型 |
|---|---|
| 它是由 ISO（国际标准组织）制定的 | 它是由 ARPANET（高级研究计划局网络）开发的。 |
| OSI 模型对接口、服务和协议进行了明确的区分。 | TCP/IP 在服务、接口和协议之间没有任何明确的区分点。 |
| OSI 是指开放系统互连。 | TCP 指的是 Transmission 控制协议。 |
| OSI 使用网络层来定义路由标准和协议。 | TCP/IP 仅使用 Internet 层。 |
| OSI 遵循垂直方法。 | TCP/IP 遵循水平方法。 |
| OSI模型 使用两个独立的层（物理层和数据链路层）来定义底层的功能。 | TCP/IP 仅使用一个层（链路）。 |
| OSI层有七层。 | TCP/IP 有四层。 |
| OSI模型，传输层仅面向连接。 | TCP/IP 模型的一层既是面向连接的，又是无连接的。 |
| 在OSI模型中，数据链路层和物理层是独立的层。 | 在 TCP 中，物理链路和数据链路都组合为单个主机到网络层。 |
| 会话层和表示层不是 TCP 模型的一部分。 | TCP模型中没有会话和表示层。 |
| 它是在互联网出现之后定义的。 | 它是在互联网出现之前定义的。 |
| OSI 报头的最小大小为 5 个字节。 | 最小报头大小为 20 字节。 |
最常见的 TCP/IP 协议
一些广泛使用的最常见的 TCP/IP 协议是：
TCP
Transmission 控制协议是一种互联网协议套件，它将消息分解为 TCP 段并在接收端重新组装它们。
IP
互联网协议地址，也称为 IP地址 是一个数字标签。它被分配给连接到 计算机网络 它使用 IP 进行通信。其路由功能允许网络互联，并实质上建立了互联网。IP 与 TCP 的结合允许在目的地和源之间建立虚拟连接。
HTTP
超文本传输协议是万维网的基础。它用于将网页和其他此类资源从 HTTP 服务器或 Web 服务器传输到 Web 客户端或 HTTP 客户端。每当您使用 Web 浏览器时， Google Chrome or Firefox，您正在使用 Web 客户端。它帮助 HTTP 传输您从远程服务器请求的网页。
SMTP
SMTP 代表简单邮件传输协议。支持电子邮件的此协议被称为简单邮件传输协议。此协议可帮助您将数据发送到另一个电子邮件地址。
SNMP
SNMP 代表简单网络管理协议。它是一个使用 TCP/IP 协议管理互联网设备的框架。
DNS
DNS 代表域名系统。用于唯一标识主机与互联网连接的 IP 地址。但是，用户更喜欢使用名称而不是地址作为 DNS。
TELNET
TELNET 代表终端网络。它建立本地和远程计算机之间的连接。它以这样一种方式建立连接，即您可以在远程系统上模拟本地系统。
则fTP
FTP 代表文件传输协议。它是将文件从一台机器传输到另一台机器的最常用的标准协议。
TCP/IP 模型的优点
以下是使用 TCP/IP 模型的优点/好处：
- 它可以帮助您建立不同类型的计算机之间的连接。
- 它独立于操作系统运行。
- 它支持许多路由协议。
- 它使组织之间的网络互联互通成为可能。
- TCP/IP 模型具有高度可扩展的客户端-服务器架构。
- 可独立操作。
- 支持多种路由协议。
- 它可用于建立两台计算机之间的连接。
TCP/IP 模型的缺点
以下是使用 TCP/IP 模型的一些缺点：
- TCP/IP 是一个设置和管理起来很复杂的模型。
- TCP/IP 的层数/开销比 IPX（网间分组交换）高。
- 在此模型中，传输层不保证数据包的传送。
- 替换 TCP/IP 中的协议并不容易。
- 它与其服务、接口和协议没有明确的分离。
总结
- TCP/IP 模型的完整形式解释为 Transmission 控制协议/互联网协议。
- TCP 支持灵活的架构
- 应用层与应用程序交互，是OSI模型的最高层。
- Internet 层是 TCP/IP 模型的第二层。它也被称为网络层。
- 传输层建立在网络层之上，以便提供从源系统机器上的进程到目标系统上的进程的数据传输。
- 网络接口层是四层 TCP/IP 模型中的这一层。此层也称为网络访问层。
- OSI 模型由 ISO（国际标准组织）开发，而 TCP/IP 模型由 ARPANET（高级研究计划局网络）开发。
- 互联网协议地址（也称为 IP 地址）是一个数字标签。
- HTTP 是万维网的基础。
- SMTP 代表简单邮件传输协议，支持电子邮件，被称为简单邮件传输
- SNMP 代表简单网络管理协议。
- DNS 代表域名系统。
- TELNET 代表终端网络。它建立本地和远程计算机之间的连接
- FTP 代表文件传输协议。它是将文件从一台机器传输到另一台机器的最常用的标准协议。
- TCP/IP 模型最大的好处是它可以帮助您建立/设置不同类型的计算机之间的连接。
- TCP/IP 是一个设置和管理起来很复杂的模型。
- TCP/IP 层有哪些不同类型？
TCP/IP 层有四种类型。- 应用层
- 传输层
- 互联网层
- 网络接口
