職稱計算機基礎(chǔ)知識第2章：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層

職稱計算機基礎(chǔ)知識第2章：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層正如OSI七層模型定義的一樣，TCP/IP協(xié)議也依據(jù)不同的通信功能分為不同的層次，TCP/IP通常被認為是一個四層協(xié)議系統(tǒng)，TCP/IP的四層跟OSI的七層對應(yīng)關(guān)系如表1-2所示。

表1-2TCP/IP協(xié)議與OSI七層模型的對應(yīng)關(guān)系

OSI七層模型

TCP/IP協(xié)議

應(yīng)用層

應(yīng)用層（Application）

表示層

會話層

傳輸層

傳輸層（Transport）

網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層（Internet）

數(shù)據(jù)鏈路層

網(wǎng)絡(luò)接口層（Network）

物理層

1、網(wǎng)絡(luò)接口層

也叫數(shù)據(jù)鏈路層，通常包括操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動程序和計算機中對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡，它們一起處理與傳輸媒介的物理接口細節(jié)。上表中TCP/IP協(xié)議沒有相應(yīng)的層次對應(yīng)OSI七層模型中的物理層，正是由于TCP/IP協(xié)議的這種特性，使得其構(gòu)筑的Internet被廣泛的應(yīng)用。

2、網(wǎng)絡(luò)層

也叫互聯(lián)網(wǎng)層，處理路由選擇等分組在網(wǎng)絡(luò)中的活動。在TCP/IP協(xié)議組件中，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP協(xié)議（InternetProtocol，網(wǎng)際協(xié)議）、ICMP協(xié)議（Internet互聯(lián)網(wǎng)掌握報文協(xié)議），以及IGMP協(xié)議（Internet組治理協(xié)議）。

3、傳輸層

主要功能是為兩臺主機上的應(yīng)用程序供應(yīng)端到端的通信。在TCP/IP協(xié)議組件中，有兩個互不一樣的傳輸協(xié)議：TCP（傳輸掌握協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）。

TCP為兩臺主機供應(yīng)高牢靠性的數(shù)據(jù)通信。它所做的工作包括把應(yīng)用程序交給它的數(shù)據(jù)分成適宜的小塊交給下面的網(wǎng)絡(luò)層、確認接收到的分組、設(shè)置發(fā)送最終確認分組的超時時鐘等。

另一方面，UDP為應(yīng)用層供應(yīng)一種特別簡潔的效勞。它只是把數(shù)據(jù)報從一臺主機發(fā)送到另一臺主機，但并不保證該數(shù)據(jù)報能到達另一端。

TCP供應(yīng)了高牢靠性，因此不需要應(yīng)用層去考慮，UDP則把全部必需的的牢靠性交給應(yīng)用層自己解決。

4、應(yīng)用層

應(yīng)用層負責處理特定的應(yīng)用程序TCP/IP供應(yīng)了大量的應(yīng)用程序，下面幾種是最為通用的：國際互聯(lián)網(wǎng)、Telnet遠程登錄、FTP文件傳輸協(xié)議、SMTP用于電子郵件的簡潔郵件傳輸協(xié)議、SNMP簡潔網(wǎng)絡(luò)治理協(xié)議。

表1-3TCP/IP協(xié)議層與對應(yīng)的效勞

TCP/IP協(xié)議

對應(yīng)的效勞

應(yīng)用層

、SMTP、FTP、Telnet、Gopher、SNMP

Socket、NetBIOS

傳輸層

TCP、UDP

網(wǎng)絡(luò)層

IP（ARP、RARP、ICMP）

網(wǎng)絡(luò)接口層

Ethernet、X.25、PPP、SLIP

如表1-3所示，F(xiàn)TP是一種應(yīng)用層協(xié)議，TCP是一種傳輸層協(xié)議，IP是一種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，而以太網(wǎng)協(xié)議則應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)接口層上。TCP/IP協(xié)議組件是一組不同的協(xié)議組合在一起構(gòu)成的協(xié)議族。盡管通常稱該協(xié)議組件為TCP/IP，但TCP和IP只是其中的兩種協(xié)議而已。

在TCP/IP協(xié)議組件中，網(wǎng)絡(luò)層IP供應(yīng)的是一種不行靠的效勞。也就是說，它只是盡可能快地把分組從源結(jié)點送到目的結(jié)點，但是并不供應(yīng)任何牢靠性保證。而另一方面，TCP在不行靠的IP層上供應(yīng)了一個牢靠的傳輸層。為了供應(yīng)這種牢靠的效勞，TCP采納了超時重傳，發(fā)送和接收端到端確實認分組等機制。

TCP和UDP是兩種最為的傳輸層協(xié)議，二者都使用IP作為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。

如前面所說的，TCP采納的超時重傳、確認分組機制，使得可以供應(yīng)牢靠的效勞。UDP不供應(yīng)牢靠性：它把應(yīng)用程序傳給IP層的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，但是并不保證它們能到達目的地。UDP是一個簡潔的面對數(shù)據(jù)報的傳輸層協(xié)議：進程的每個輸出操作都正好產(chǎn)生一個UDP數(shù)據(jù)報，并組裝成一份待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報。IP數(shù)據(jù)報的長度假如假如超過網(wǎng)絡(luò)的MTU，那么就要對IP數(shù)據(jù)報進展分片。

IP是網(wǎng)絡(luò)層上的主要協(xié)議，同時被TCP和UDP使用。TCP和UDP的每組數(shù)據(jù)都通過端系統(tǒng)和每個中間路由器中的IP層在互連網(wǎng)中進展傳輸。

ICMP是IP協(xié)議的附屬協(xié)議，它用來把一個UDP數(shù)據(jù)報多播到多個主機。IP層用它來與其他主機或路由器交換錯誤報文和其他重要信息。ICMP主要被IP使用，應(yīng)用程序也有可能訪問它。Ping和Traceroute是我們常常要使用的診斷工具，它們就是使用的ICMP。

ICMP包括了各種類型的IC