一文簡(jiǎn)單了解四層協(xié)議:TCP/IP
一、TCP/IP是什么
TCP/IP是一種通信協(xié)議族,用于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和通信。它由兩個(gè)核心協(xié)議(Transmission Control Protocol和Internet Protocol)組成,這兩個(gè)協(xié)議分別負(fù)責(zé)可靠的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)包路由。TCP/IP協(xié)議族被廣泛用于構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng),是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)。

二、TCP/IP參考模型
TCP/IP參考模型,也稱為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議套件,是用于組織和描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信協(xié)議的框架。它由四個(gè)主要的協(xié)議層構(gòu)成,每個(gè)層級(jí)都負(fù)責(zé)特定的功能。這些層級(jí)從底層到頂層分別是:網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層(網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層)、傳輸層和應(yīng)用層。與OSI模型類似,TCP/IP參考模型也是一種分層模型,但其層級(jí)結(jié)構(gòu)略有不同。
以下是TCP/IP參考模型中各個(gè)層級(jí)及其功能的簡(jiǎn)要描述:
- 網(wǎng)絡(luò)接口層(Network Interface Layer):也稱為鏈路層或數(shù)據(jù)鏈路層,負(fù)責(zé)在物理介質(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)幀,例如以太網(wǎng)幀,處理物理尋址,通過(guò)MAC地址識(shí)別設(shè)備,可提供數(shù)據(jù)鏈路層的差錯(cuò)檢測(cè)和糾正;
- 網(wǎng)絡(luò)層(Internet Layer):負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā),使數(shù)據(jù)能夠在不同網(wǎng)絡(luò)之間傳遞。IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)層的核心協(xié)議,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的分組和尋址,包括IPv4和IPv6。作用是處理邏輯尋址,通過(guò)IP地址識(shí)別設(shè)備和網(wǎng)絡(luò);
- 傳輸層(Transport Layer):負(fù)責(zé)提供端到端的通信服務(wù),確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸和流量控制。主要協(xié)議有TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)。TCP提供可靠的、面向連接的通信,具有流量控制、擁塞控制和錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制。UDP提供無(wú)連接的通信,適用于實(shí)時(shí)應(yīng)用,但不保證可靠性。
- 應(yīng)用層(Application Layer):位于最頂層,包含各種應(yīng)用程序和協(xié)議,通過(guò)應(yīng)用層協(xié)議實(shí)現(xiàn)特定的應(yīng)用功能,例如HTTP、FTP、SMTP、DNS等。提供用戶接口,允許用戶與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互。應(yīng)用層協(xié)議和應(yīng)用程序之間的交互是用戶最直接感知的部分。
三、TCP/IP協(xié)議棧封裝解封裝過(guò)程
以HTTP請(qǐng)求為例,客戶端將數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)端,整個(gè)數(shù)據(jù)封裝、解封裝流程如下圖:

- 客戶端數(shù)據(jù)首先傳送至應(yīng)用層,添加應(yīng)用層信息(如HTTP);
- 應(yīng)用層處理完成后,繼續(xù)向下層傳輸層繼續(xù)傳輸,在上層數(shù)據(jù)前添加傳輸層信息TCP頭(這里使用的協(xié)議可以是TCP或者UDP,在應(yīng)用層已規(guī)定);
- 傳輸層處理完成后,接著向網(wǎng)絡(luò)層傳輸,添加IP頭信息;
- 網(wǎng)絡(luò)層完成數(shù)據(jù)封裝以后,向下層網(wǎng)絡(luò)接口層傳輸,添加以太網(wǎng)頭信息;
- 經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口層處理過(guò)的數(shù)據(jù)以比特流的方式通過(guò)物理網(wǎng)卡傳輸?shù)椒?wù)端網(wǎng)卡。
- 數(shù)據(jù)到達(dá)服務(wù)端網(wǎng)絡(luò)接口層,經(jīng)過(guò)解析后,以太網(wǎng)頭部信息被剝離,并根據(jù)解析信息得到網(wǎng)絡(luò)層信息,比如為IP;
- 網(wǎng)絡(luò)層接收數(shù)據(jù)包后,經(jīng)過(guò)解析后網(wǎng)絡(luò)層信息(IP頭)被剝離,并根據(jù)解析信息得到上層處理協(xié)議,比如TCP;
- 傳輸層接收數(shù)據(jù)包后,經(jīng)過(guò)解析后傳輸層信息(TCP頭)被剝離,并根據(jù)解析信息得到上層處理協(xié)議,比如HTTP;
- 應(yīng)用層接收到數(shù)據(jù)包后,經(jīng)過(guò)解析后應(yīng)用層信息(HTTP)被剝離,最終展示的數(shù)據(jù)與客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)完全相同。






























