【TCP/IP协议】四层协议系统

 

 TCP/IP协议族体系结构，主要分为四层，自底向上分别是 数据链路层、网络层、传输层、应用层。 其中前三层运行在系统内核空间，应用层运行在用户空间。



 

内核空间与用户空间区别

Linux系统对自身进行了划分，一部分核心软件独立于普通应用程序，运行在较高的特权级别上，它们驻留在被保护的内存空间上，拥有访问硬件设备的所有权限，Linux将此称为内核空间。
相对地，应用程序则是在“用户空间”中运行。运行在用户空间的应用程序只能看到允许它们使用的部分系统资源，并且不能使用某些特定的系统功能，也不能直接访问内核空间和硬件设备，以及其他一些具体的使用限制。
将用户空间和内核空间置于这种非对称访问机制下有很好的安全性，能有效抵御恶意用户的窥探，也能防止质量低劣的用户程序的侵害，从而使系统运行得更稳定可靠。

1  数据链路层

     实现了网卡接口的网络驱动程序，以处理数据在物理媒介（比如以太网、令牌环等）上的传输。常用的两个协议ARP（Address Resolve Protocol 地址解析协议）和 RARP（Reverse Address Resolve Protocol 逆地址解析协议）。实现了IP地址和机器物理地址之间的转换。

 2  网络层

     实现数据包的选路和转发。也就是根据IP（Internet Protocol）地址找到连接两台主机之间的中间节点（路由器），确定网络线路。

3  传输层

     为两台主机上的应用程序提供端到端（end to end）的通信。与网络层使用的逐跳通信方式不同，传输层只关心通信的起始端和目的端，而不在乎数据包的中转过程。

    


    图1-3 纵向为TCP/IP协议族四层之间的通信，横向为逻辑通信线路。数据链路层封装了物理网络的电气结构；网络层封装了网络连接的细节；传输层则为应用程序封装了一条端到端的逻辑通信链路，它负责数据的收发、链路的超时重连等。

    TCP（Transmission Control Protocal 传输控制层协议），为应用提供可靠、面向连接的和基于流的服务，使用超时重传、数据确认等方式来确保数据包被正确地发送至目的端。

    UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)，为应用提供不可靠、无连接和基于数据报的服务。

4  应用层

     处理应用程序的逻辑。

    ping是应用程序、而不是协议，利用ICMP（Internet Control message Protocol,因特网控制报文协议) 用于检测网络连接。

  telnet远程登录协议

  OSPF（Open Shortest Path First，开发最短路径优先）协议是一种动态路由更新协议，用于路由器之间的通信，以告知对方各自的路由信息。