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TCP/IP协议到底在讲什么?

 漫步之心情 2018-09-28

根据我所知道的回答一下这个问题。

要回答这个问题必须了解以下几个概念:

  • 网络分层模型

  • OSI七层参考模型

  • TCP/IP四层模型

  • 网络协议

网络分层模型

位于地球两端的用户通过互联网实现通信是一个非常复杂的过程。

解决一个复杂问题的最好方法就是分层,每一层解决一个问题,所有就有了网络的分层模型。每层解决一个通信问题,同一层之间通过协议进行通信,上下层之间通过服务访问点相互通信。

目前公认的网络分层模型有两个:

  • OSI七层参考模型

  • TCP/IP四层模型

如下图所示,源主机和目的主机之间的通信过程:

OSI七层参考模型

OSI参考模型分为七层,由下到上依次是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

  • 物理层:传输0,1这样的比特流,对用户是透明的。有很多物理层的标准,规定了物理层的电气特性比如办公用的网线、家庭用的光猫等。

  • 数据链路层:传输数据帧,通过MAC地址标识通信双方。常用的通信协议有以太网的802.11、家庭的GPON、广域网的PPP、FDDI、ATM等。

  • 网络层:传输IP报文,通过IP地址标识通信双方,实现主机到主机的通信。通过路由转发等方式找到通信双方。

  • 传输层:传输数据报,通过端口号标识应用层的应用程序。提供面向连接的TCP服务或者无连接的UDP服务,实现端到到的通信。

  • 会话层:提供通信双方会话的建立、维持、释放。

  • 表示层:完成数据转换,比如GB2312编码到UTF-8的转换,还有数据压缩与解压缩等。

  • 应用层:用户与计算机的接口,比如用户使用的浏览器、ftp下载工具、邮件、微信、QQ、今日头条客户端等。

TCP/IP四层模型

OSI七层参考模型是理论模型,实际应用的是TCP/IP四层模型,对应关系如下图所示,关于各层的功能参考上一节:

  • 应用层:对应OSI的应用层、表示层、会话层

  • 传输层:同OSI

  • 网络层:同OSI

  • 网络接口层:同OSI的数据链路层和物理层

网络协议

要想实现网络参考模型中每一层之间的通信,就来不开协议,否则么办法交流。

  • 应用层协议:http协议实现web服务、ftp协议实现ftp下载、smtp协议实现收邮件、pop3协议实现接收邮件、dns协议实现ip地址到域名的转换

  • 传输层协议:面向连接的tcp和无连接的udp,通过不同的端口号标识应用层协议,比如80表示web,21标识ftp,3389标识远程桌面等

  • 网络层协议:ip协议,通过ip地址标识通信双发,通过arp协议实现ip地址到mac地址的转换

  • 数据链路层协议:802.11协议实现局域网通信,通过mac地址标识通信双方

  • 物理层协议:双绞线、wifi、短波通信、卫星通信、ffdi、gpon、epon、光纤等


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