TCP/IP协议分层详解
一、TCP/IP 和 ISO/OSI
ISO/OSI模型,即开放式通信系统互联参考模型(Open System Interconnection Reference Model),是国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架,简称OSI。
TCP/IP协议模型(Transmission Control Protocol/Internet Protocol),包含了一系列构成互联网基础的网络协议,是Internet的核心协议,通过20多年的发展已日渐成熟,并被广泛应用于局域网和广域网中,目前已成为事实上的国际标准。TCP/IP协议簇是一组不同层次上的多个协议的组合,通常被认为是一个四层协议系统,与OSI的七层模型相对应。
二、TCP/IP分层模型
应用层
应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。 应用层负责处理特定的应用程序细节。
TCP/IP 协议族内预存了各类通用的应用服务。比如,FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议)和 DNS(Domain Name System,域名解析)服务就是其中两类。 HTTP 协议也处于该层。传输层
传输层对上层应用层,提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。
在传输层有两个性质不同的协议:TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)和 UDP(User Data Protocol,用户数据报 协议)。网络层
网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数 据单位。该层规定了通过怎样的路径(所谓的传输路线)到达对方计 算机,并把数据包传送给对方。
与对方计算机之间通过多台计算机或网络设备进行传输时,网络层所 起的作用就是在众多的选项内选择一条传输路线。
- 链路层
用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱 动、NIC(Network Interface Card,网络适配器,即网卡),及光纤等 物理可见部分(还包括连接器等一切传输媒介)。硬件上的范畴均在 链路层的作用范围之内。
三、TCP/IP 通信传输流
利用 TCP/IP 协议族进行网络通信时,会通过分层顺序与对方进行通 信。发送端从应用层往下走,接收端则往应用层往上走。
我们用 HTTP 举例来说明,首先作为发送端的客户端在应用层 (HTTP 协议)发出一个想看某个 Web 页面的 HTTP 请求。
接着,为了传输方便,在传输层(TCP 协议)把从应用层处收到的数 据(HTTP 请求报文)进行分割,并在各个报文上打上标记序号及端 口号后转发给网络层。
在网络层(IP 协议),增加作为通信目的地的 MAC 地址后转发给链 路层。这样一来,发往网络的通信请求就准备齐全了。
接收端的服务器在链路层接收到数据,按序往上层发送,一直到应用 层。当传输到应用层,才能算真正接收到由客户端发送过来的 HTTP 请求。
发送端在层与层之间传输数据时,每经过一层时必定会被打上一个该 层所属的首部信息。反之,接收端在层与层传输数据时,每经过一层 时会把对应的首部消去。
这种把数据信息包装起来的做法称为封装(encapsulate)。