TCP/IP协议模型解析

OSI 参考模型虽然在理论上比较完整，是国际公认的标准，但它还远远没有商品化，现今市场上常用的网络几乎没有完全符合OSI 各层协议的。在互联网中，人们普遍使用TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/互联网协议)协议模型。

TCP/IP 协议模型实际上是一个网络协议族，TCP 和IP 是其中最重要的两个协议，它们虽然都不是OSI 的标准协议，但事实证明它们工作得很好，已经被公认为事实上的标准，它也是今天使用的国际互联网的标准协议。

TCP/IP 协议模型共分为4 个层次: 应用层、传输层、网络层和链路层。由于TCP/IP 体系结构在设计时就考虑到了要与具体的物理传输媒体无关，所以在TCP/IP 的标准中没有对数据链路层和物理层做出规定，只是将最下层取名为链路层。TCP/IP 协议模型如图2-1-4所示。

图2-1-4　TCP/IP 协议模型

1.应用层

应用层是TCP/IP 协议模型的最上层，应用程序通过该层使用网络。这一层包含了很多为用户服务的协议，主要的协议有以下几种:

(1)简单邮件传送协议(Simple Mail Transfer Protocol，SMTP): 负责互联网中电子邮件的传递。

(2)超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol，HTTP): 提供WWW 服务。

(3)远程上机协议(telnet protocol，Telnet): 实现远程登录功能。常用的电子公告牌系统BBS 使用的就是远程上机协议。

(4)文件传送协议(File Transfer Protocol，FTP): 用于交互式文件传输。下载软件时，使用的就是文件传送协议。

(5)网络新闻传送协议(Network News Transfer Protocol，NNTP): 为用户提供新闻订阅功能。NNTP 是网上一种功能强大的新闻工具，每个用户既是读者又是作者。

(6)域名系统(Domain Name System，DNS): 负责机器域名到IP 地址的转换。

(7)简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol，SNMP): 负责网络管理。所有的标准网络管理程序都使用SNMP。

其中，网络用户经常直接接触的协议有SMTP、HTTP、Telnet、FTP、NNTP。另外，还有许多协议是最终用户不需直接了解但又必不可少的，如DNS、SNMP 等。(www.xing528.com)

随着计算机网络技术的发展，还不断有新的协议加入。

2.传输层

传输层提供面向连接的传输控制协议(TCP)和无连接的用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)，对应于OSI 的传输层。该层的实体是主机，即提供的是主机—主机协议。

(1)TCP 是面向连接的、可靠的传输协议。它把报文流(message，是一段完整的信息，如一段文本、一幅图像等)分解为多个数据段(segment)进行传输，在目的站重新装配这些段，必要时重新发送没有收到的段。

(2)UDP 是无连接协议，由于对发送的数据段不进行检验和确认，因此它是“不可靠”的，而可靠性则由应用层协议保证。但由于UDP 的协议开销少，因此在很多场合得到应用，如IP 电话。

3.网络层

网络层提供无连接的传输服务(不保证送达)。该层的主要功能是寻找一条能够把数据报送到目的地的路径。它对应OSI 的网络层，用于网络的互连。

互联网层最主要的协议是无连接的协议IP。IP (Internet Protocol)又称互联网协议，是支持网间互连的数据报协议，与TCP 协议(传输控制协议)一起构成了TCP/IP 协议族的核心。它提供网间连接的完善功能，包括IP 数据报规定互连网络范围内的IP 地址格式。

与IP 协议配合使用的还有:

(1)互联网控制报文协议(Internet Control Message Protocol，ICMP): 提供消息传递的功能。

(2)地址解析协议(Address Resolution Protocol，ARP): 为已知的IP 地址确定相应的MAC 地址。

(3)反向地址转换协议(Reverse Address Resolution Protoco1，RARP): 根据MAC 地址确定相应的IP 地址。

4.链路层

链路层处理数据的格式化以及将数据传输到网络电缆。