計算機網(wǎng)絡中的TCP/IP模型

Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡寫谆棱,中譯名為傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議趁桃,又名網(wǎng)絡通訊協(xié)議雁歌,是Internet最基本的協(xié)議呻引、Internet國際互聯(lián)網(wǎng)絡的基礎颜及,由網(wǎng)絡層的IP協(xié)議和傳輸層的TCP協(xié)議組成掖肋。

TCP/IP 定義了電子設備如何連入因特網(wǎng)仆葡,以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉藴省f(xié)議的每一層都呼叫它的下一層所提供的協(xié)議來完成自己的需求志笼。通俗而言:TCP負責發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴}沿盅,一有問題就發(fā)出信號,要求重新傳輸纫溃,直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡匮А6鳬P是給因特網(wǎng)的每一臺聯(lián)網(wǎng)設備規(guī)定一個地址。

第一個疑問:TCP/IP參考模型到底是四層還是五層紊浩?

標準的是四層:應用層窖铡、傳輸層、網(wǎng)絡層坊谁、網(wǎng)絡接口層费彼。但是網(wǎng)絡接口層并沒有嚴格的劃分。所以有時候也有人把網(wǎng)絡接口層拆分成兩層:數(shù)據(jù)鏈路層口芍、物理層箍铲。

當然可能各個地方叫法不同,也有把網(wǎng)絡層叫做互聯(lián)網(wǎng)層鬓椭。把網(wǎng)絡接口層叫做網(wǎng)絡訪問層颠猴。

關于四層、五層小染、七層模型的大致對應關系如下:

第二個疑問:TCP/IP 只指TCP協(xié)議 + IP協(xié)議么翘瓮?

TCP/IP協(xié)議不是TCP和IP這兩個協(xié)議的合稱,而是指因特網(wǎng)整個TCP/IP協(xié)議族氧映。TCP/IP是一組協(xié)議的代名詞春畔,它還包括許多協(xié)議,組成了TCP/IP協(xié)議簇。

應用層(Application Layer)

應用層(Application Layer)包含所有的高層協(xié)議律姨,包括:虛擬終端協(xié)議(TELNET振峻,TELecommunications NETwork)、文件傳輸協(xié)議(FTP择份,F(xiàn)ile Transfer Protocol)扣孟、電子郵件傳輸協(xié)議(SMTP,Simple Mail Transfer Protocol)荣赶、域名服務(DNS凤价,Domain Name Service)、網(wǎng)上新聞傳輸協(xié)議(NNTP拔创,Net News Transfer Protocol)和超文本傳送協(xié)議(HTTP利诺,HyperText Transfer Protocol)等。TELNET允許一臺機器上的用戶登錄到遠程機器上剩燥,并進行工作慢逾;FTP提供有效地將文件從一臺機器上移到另一臺機器上的方法;SMTP用于電子郵件的收發(fā)灭红;DNS用于把主機名映射到網(wǎng)絡地址侣滩;NNTP用于新聞的發(fā)布、檢索和獲缺淝堋君珠;HTTP用于在WWW上獲取主頁。

簡單說來:應用層是應用程序間溝通的層娇斑,如簡單電子郵件傳輸(SMTP)策添、文件傳輸協(xié)議(FTP)、網(wǎng)絡遠程訪問協(xié)議(Telnet)等悠菜。

傳輸層(Tramsport Layer)

傳輸層(Tramsport Layer)使源端和目的端機器上的對等實體可以進行會話舰攒。在這一層定義了兩個端到端的協(xié)議:傳輸控制協(xié)議(TCP,Transmission Control Protocol)和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP悔醋,User Datagram Protocol)。TCP是面向連接的協(xié)議兽叮,它提供可靠的報文傳輸和對上層應用的連接服務芬骄。為此,除了基本的數(shù)據(jù)傳輸外鹦聪,它還有可靠性保證账阻、流量控制、多路復用泽本、優(yōu)先權和安全性控制等功能淘太。UDP是面向無連接的不可靠傳輸?shù)膮f(xié)議,主要用于不需要TCP的排序和流量控制等功能的應用程序。

互聯(lián)網(wǎng)層 (Internet Layer)

互聯(lián)網(wǎng)層(Internet Layer)是整個體系結構的關鍵部分蒲牧,其功能是使主機可以把分組發(fā)往任何網(wǎng)絡撇贺,并使分組獨立地傳向目標。這些分組可能經(jīng)由不同的網(wǎng)絡冰抢,到達的順序和發(fā)送的順序也可能不同松嘶。高層如果需要順序收發(fā),那么就必須自行處理對分組的排序挎扰〈涠互聯(lián)網(wǎng)層使用因特網(wǎng)協(xié)議(IP,Internet Protocol)遵倦。TCP/IP參考模型的互聯(lián)網(wǎng)層和OSI參考模型的網(wǎng)絡層在功能上非常相似尽超。

網(wǎng)絡訪問層(Network Access Layer)

網(wǎng)絡訪問層(Network Access Layer),即網(wǎng)絡接口層梧躺,在TCP/IP參考模型中并沒有詳細描述橙弱,只是指出主機必須使用某種協(xié)議與網(wǎng)絡相連。?

由于沒有詳細描述燥狰,因此網(wǎng)絡訪問層棘脐,有時候也拆分成數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。

主要優(yōu)點

(1)TCP/IP協(xié)議不依賴于任何特定的計算機硬件或操作系統(tǒng)龙致,提供開放的協(xié)議標準蛀缝,即使不考慮Internet,TCP/IP協(xié)議也獲得了廣泛的支持目代。所以TCP/IP協(xié)議成為一種聯(lián)合各種硬件和軟件的實用系統(tǒng)屈梁。?

(2)TCP/IP協(xié)議并不依賴于特定的網(wǎng)絡傳輸硬件,所以TCP/IP協(xié)議能夠集成各種各樣的網(wǎng)絡榛了。用戶能夠使用以太網(wǎng)(Ethernet)在讶、令牌環(huán)網(wǎng)(Token Ring Network)、撥號線路(Dial-up line)霜大、X.25網(wǎng)以及所有的網(wǎng)絡傳輸硬件构哺。?

(3)統(tǒng)一的網(wǎng)絡地址分配方案,使得整個TCP/IP設備在網(wǎng)中都具有惟一的地址?

(4)標準化的高層協(xié)議战坤,可以提供多種可靠的用戶服務曙强。

協(xié)議的優(yōu)勢

在長期的發(fā)展過程中,IP逐漸取代其他網(wǎng)絡途茫。這里是一個簡單的解釋碟嘴。IP傳輸通用數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)能夠用于任何目的囊卜,并且能夠很輕易地取代以前由專有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)娜扇。下面是一個普通的過程:

一個專有的網(wǎng)絡開發(fā)出來用于特定目的错沃。如果它工作很好,用戶將接受它雀瓢。

為了便利提供IP服務枢析,經(jīng)常用于訪問電子郵件或者聊天,通常以某種方式通過專有網(wǎng)絡隧道實現(xiàn)致燥。隧道方式最初可能非常沒有效率登疗,因為電子郵件和聊天只需要很低的帶寬。

通過一點點的投資IP 基礎設施逐漸在專有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡周邊出現(xiàn)嫌蚤。

用IP取代專有服務的需求出現(xiàn)辐益,經(jīng)常是一個用戶要求。

IP替代品過程遍布整個因特網(wǎng)脱吱,這使IP替代品比最初的專有網(wǎng)絡更加有價值(由于網(wǎng)絡效應)智政。

專有網(wǎng)絡受到壓制。許多用戶開始維護使用IP替代品的復制品箱蝠。

IP包的間接開銷很小续捂,少于1%,這樣在成本上非常有競爭性宦搬。人們開發(fā)了一種能夠將IP帶到專有網(wǎng)絡上的大部分用戶的不昂貴的傳輸媒介牙瓢。

大多數(shù)用戶為了削減開銷,專有網(wǎng)絡被取消间校。

主要缺點

第一矾克,它在服務、接口與協(xié)議的區(qū)別上就不是很清楚憔足。一個好的軟件工程應該將功能與實現(xiàn)方法區(qū)分開來胁附,TCP/IP恰恰沒有很好地做到這點,就使得TCP/IP參考模型對于使用新的技術的指導意義是不夠的滓彰。TCP/IP參考模型不適合于其他非TCP/IP協(xié)議簇控妻。

第二,主機-網(wǎng)絡層(網(wǎng)絡接口層)本身并不是實際的一層揭绑,它定義了網(wǎng)絡層與數(shù)據(jù)鏈路層的接口弓候。物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的劃分是必要和合理的,一個好的參考模型應該將它們區(qū)分開洗做,而TCP/IP參考模型卻沒有做到這點弓叛。

計算機網(wǎng)絡中的七層模型

TCP/IP四層協(xié)議模型與ISO七層模型(TCP/IP系統(tǒng)學習(2))

TCP/IP面試題

TCP/IP 面試題整理

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