TCP/IP 模型：层、协议和协议栈
布莱斯利奥
⚡ 智能摘要
TCP/IP 模型是一个四层框架，它定义了计算机如何在网络中交换数据。ping 应用层、传输层、互联网层和网络接口层，以及 TCP、IP、HTTP 和 DNS 等协议，这些协议能够可靠地端到端传输信息。
什么是 TCP/IP 模型？
TCP/IP 模型可以帮助您确定特定计算机应如何连接到互联网以及数据应如何传输。 transmit它可以帮助您在多个用户之间创建虚拟网络。 计算机网络 它们相互连接。TCP/IP 模型的目的是实现远距离通信。
TCP/IP 代表 Transmission TCP/IP协议栈/互联网协议栈专门设计为在不可靠的互联网上提供高度可靠的端到端字节流的模型。
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 协议族中，只有当源机器和目标机器正常运行时，网络才能保持完整。
- TCP 是一种面向连接的协议。
- TCP 提供可靠性，并确保乱序到达的数据能够恢复到正常顺序。
- TCP 允许你实现流量控制，因此发送方永远不会用数据淹没接收方。
TCP/IP 四层模型
本节将解释 TCP/IP 模型中的不同层及其功能。
下图展示了 TCP/IP 协议的四个层级堆叠而成的概念模型，从最顶层的应用层到最底层的网络接口层：
TCP/IP 模型的功能分为四层，每一层都包含特定的协议。
TCP/IP 是一种分层架构系统，其中每一层都根据其特定的功能进行定义。TCP/IP 的所有四个层协同工作。 transmit 将数据从一层传递到另一层。
下图将四个层分别映射到其中运行的协议：
- 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，应用程序是该模型的最高层。这一层最接近最终用户，这意味着它允许用户与其他软件应用程序进行交互。
应用层与软件应用程序交互，以实现通信组件的功能。应用程序对数据的解释始终超出模型的范围。
应用层的例子包括文件传输、电子邮件和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。
- 它提供分布式数据库资源，并可访问有关各种对象和服务的全球信息。
传输层
传输层建立在网络层之上，用于提供从源机器上的进程到目标机器上的进程的数据传输。它托管在单个或多个网络上，并维护服务质量功能。
它决定发送多少数据、发送到哪里以及发送速率如何。这一层基于从应用层接收的消息构建而成。它有助于确保数据单元无误且按顺序交付。
传输层通过流量控制、错误控制以及分段或解分段来帮助您控制链路的可靠性。
传输层还会确认数据传输是否成功，如果没有发生错误，则会发送下一个数据段。TCP 是传输层最著名的例子。
传输层的重要功能：
- 它将从应用层接收到的消息分成若干段，并对这些段进行编号，从而形成一个序列。
- 传输层确保消息被传递到目标机器上的正确进程。
- 它还能确保整条消息无误地送达；否则，应该重新发送。transmit特德。
互联网层
网络层是TCP/IP模型的第二层，也称为互联网层。该层的主要功能是确保数据包能够从任何网络和任何计算机到达目的地，而无需考虑数据包的传输路径。
互联网层提供了借助各种网络将可变长度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。
网络层消息传递的可靠性无法得到保证。
属于该层的层管理协议有：
- 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模型的最底层，也称为网络接入层。它定义了数据如何通过网络传输的具体细节。
它还包括如何通过与网络介质（如同轴电缆、光纤或双绞线电缆）直接连接的硬件设备以光信号传输比特。
这一层结合了OSI参考模型中定义的数据链路层和物理层。它定义了数据在网络中的物理传输方式，并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
下图并排比较了七层 OSI 模型和四层 TCP/IP 模型：
以下是两者之间的一些重要区别： OSI 和 TCP/IP 模型:
| OSI模型 | TCP/IP模型 |
|---|---|
| 它是由ISO（国际标准化组织）制定的。 | 它是由ARPANET（高级研究计划署网络）开发的。 |
| 此 OSI模型 它明确区分了接口、服务和协议。 | 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 仅使用网络层。 |
| OSI 遵循垂直方法。 | TCP/IP 遵循水平方法。 |
| OSI 使用物理层和数据链路层两个独立的层来定义底层的功能。 | TCP/IP 仅使用一个层（链路）。 |
| OSI模型有七层。 | TCP/IP 有四层。 |
| 在OSI模型中，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分离的。 | 在 TCP/IP 中，物理层和数据链路层合并为一个单一的主机到网络层。 |
| 会话层和表示层是 OSI 模型的一部分。 | TCP/IP 模型中没有会话层和表示层。 |
| 它是在互联网出现之后定义的。 | 它是在互联网出现之前就已定义的。 |
| 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
一些广泛使用的常见 TCP/IP 协议包括：
TCP
Transmission TCP（控制协议）是一种互联网协议，它将消息分解成 TCP 段，并在接收端重新组装这些段。
IP
互联网协议地址，也称为 IP地址IP 是一个数字标签，它被分配给连接到使用 IP 进行通信的计算机网络的每个设备。IP 的路由功能实现了网络互联，并从根本上构建了互联网。IP 与 TCP 的结合使得在源和目标之间建立虚拟连接成为可能。
HTTP
超文本传输协议（HTTP）是万维网的基础。它用于将网页和其他资源从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（例如……）时，都会用到HTTP协议。 Google Chrome or Firefox您正在使用网页客户端。HTTP协议用于将您请求的网页从远程服务器传输出去。
SMTP
SMTP 代表简单协议 (Simple)。 Mail 传输协议。该协议支持电子邮件，可帮助您将数据发送到另一个电子邮件地址。
SNMP
SNMP是简单网络管理协议的缩写。它是一个利用TCP/IP协议管理互联网设备的框架。
DNS
DNS 代表域名系统。IP 地址用于唯一标识主机与互联网的连接；然而，用户更倾向于使用名称而非地址，而 DNS 则提供了这种映射关系。ping.
TELNET
TELNET 代表终端网络。它以一种可以在本地计算机和远程计算机之间建立连接的方式，使你可以在远程系统上模拟你的本地系统。
则fTP
FTP 代表文件传输协议。它是一种广泛使用的标准协议。 transmit将文件从一台机器传输到另一台机器。
TCP/IP 模型的优点
以下是使用 TCP/IP 模型的优点和好处：
- 它可以帮助您在不同类型的计算机之间建立连接。
- 它独立于操作系统运行。
- 它支持多种路由协议。
- 它实现了组织间的互联互通。
- 它具有高度可扩展的客户端-服务器架构。
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 的开销比 IPX（网络间数据包交换）高。
- 在这种模型中，传输层不保证数据包的送达。
- 在 TCP/IP 协议中替换协议并非易事。
- 它没有清晰区分其服务、接口和协议。
