TCP/IP概述

1) 链路层，有时也称作数据链路层或网络接口层，通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。它们一起处理与电缆（或其他任何传输媒介）的物理接口细节。

2) 网络层，有时也称作互联网层，处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。在T C P / I P协议族中，网络层协议包括I P协议（网际协议），I C M P协议（I n t e r n e t互联网控

制报文协议），以及I G M P协议（I n t e r n e t组管理协议）。

3 ) 运输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。在T C P / I P协议族中，有两个互不相同的传输协议： T C P（传输控制协议）和U D P（用户数据报协议）。

T C P为两台主机提供高可靠性的数据通信。它所做的工作包括把应用程序交给它的数据分成合适的小块交给下面的网络层，确认接收到的分组，设置发送最后确认分组的超时时钟

等。由于运输层提供了高可靠性的端到端的通信，因此应用层可以忽略所有这些细节。而另一方面， U D P则为应用层提供一种非常简单的服务。它只是把称作数据报的分组从一台主机发送到另一台主机，但并不保证该数据报能到达另一端。任何必需的可靠性必须由应用层来提供。

这两种运输层协议分别在不同的应用程序中有不同的用途，这一点将在后面看到。

4 ) 应用层负责处理特定的应用程序细节。几乎各种不同的T C P / I P实现都会提供下面这些通用的应用程序

• Telnet 远程登录。

• FTP 文件传输协议。

• SMTP 简单邮件传送协议。

• SNMP 简单网络管理协议。

在T C P / I P协议族中，网络层I P提供的是一种不可靠的服务。也就是说，它只是尽可能快地把分组从源结点送到目的结点，但是并不提供任何可靠性保证。而另一方面， T C P在不可靠的I P层上提供了一个可靠的运输层。为了提供这种可靠的服务， T C P采用了超时重传、发送和接收端到端的确认分组等机制。由此可见，运输层和网络层分别负责不同的功能。

T C P和U D P是两种最为著名的运输层协议，二者都使用I P作为网络层协议。

虽然T C P使用不可靠的I P服务，但它却提供一种可靠的运输层服务。

U D P为应用程序发送和接收数据报。一个数据报是指从发送方传输到接收方的一个信息单元（例如，发送方指定的一定字节数的信息）。但是与T C P不同的是，U D P是不可靠的，它不能保证数据报能安全无误地到达最终目的。

I P是网络层上的主要协议，同时被T C P和U D P使用。T C P和U D P的每组数据都通过端系统和每个中间路由器中的I P层在互联网中进行传输。

I C M P是I P协议的附属协议。I P层用它来与其他主机或路由器交换错误报文和其他重要信息。

G M P是I n t e r n e t组管理协议。它用来把一个U D P数据报多播到多个主机。

A R P（地址解析协议）和R A R P（逆地址解析协议）是某些网络接口（如以太网和令牌环

网）使用的特殊协议，用来转换I P层和网络接口层使用的地址。

互联网上的每个接口必须有一个唯一的I n t e r n e t地址（也称作I P地址）。I P地址长32 bit。I n t e r n e t地址并不采用平面形式的地址空间，如1、2、3等。I P地址具有一定的结构，五类不同的互联网地址格式如图



这些3 2位的地址通常写成四个十进制的数，其中每个整数对应一个字节。这种表示方法称作“点分十进制表示法（ Dotted decimal notation）”



尽管通过I P地址可以识别主机上的网络接口，进而访问主机，但是人们最喜欢使用的还是主机名。在T C P / I P领域中，域名系统（ D N S）是一个分布的数据库，由它来提供I P地址和主机名之间的映射信息。



U D P数据与T C P数据基本一致。唯一的不同是U D P传给I P的信息单元称作U D P数据报（UDP datagram），而且U D P的首部长为8字节。

由于T C P、U D P、I C M P和I G M P都要向I P传送数据，因此I P必须在生成的I P首部中加入某种标识，以表明数据属于哪一层。为此， I P在首部中存入一个长度为8 b i t的数值，称作协议域。1表示为I C M P协议， 2表示为I G M P协议， 6表示为T C P协议， 1 7表示为U D P协议。

类似地，许多应用程序都可以使用T C P或U D P来传送数据。运输层协议在生成报文首部时要存入一个应用程序的标识符。T C P和U D P都用一个1 6 b i t的端口号来表示不同的应用程序。T C P和U D P把源端口号和目的端口号分别存入报文首部中。

网络接口分别要发送和接收I P、A R P和R A R P数据，因此也必须在以太网的帧首部中加入某种形式的标识，以指明生成数据的网络层协议。为此，以太网的帧首部也有一个16 bit的帧类型域。

分用

当目的主机收到一个以太网数据帧时，数据就开始从协议栈中由底向上升，同时去掉各层协议加上的报文首部。每层协议盒都要去检查报文首部中的协议标识，以确定接收数据的上层协议。这个过程称作分用（ D e m u l t i p l e x i n g），图1 - 8显示了该过程是如何发生的。





i n t e r n e t这个词第一个字母是否大写决定了它具有不同的含义。

i n t e r n e t意思是用一个共同的协议族把多个网络连接在一起。而I n te r n e t指的是世界范围内通过T C P / I P互相通信的所有主机集合（超过1 0 0万台）。I n t e r n e t是一个i n t e r n e t，但i n t e r n e t不等于I n t e r n e t。