TCP/IP协议的体系结构

前言

TCP/IP通信体系主要分为四个层次，从底至上分别为：

数据链路层 =>网络层 => 传输层 =>应用层

该体系的工作原理主要依靠封装与分用的使用完成对信息的传递与解析。
1. 所谓封装，就是上层协议需要借助下层协议提供的服务，以完成部分功能。数据从应用层到数据链路层通过从上到下依次传递，而每一层协议都会在上一层数据的基础上加上自己的头部信息。
2. 而分用对应指的是数据（帧）通过数据链路层到应用层需要依次处理对应层次协议（主要依靠头部信息中的类型字段）。

数据链路层

主要功能

• 实现网卡接口的网络驱动程序，处理数据在物理媒介的传输。
• 隐藏电气特性，为上层提供统一的接口服务。

核心协议

• ARP协议：地址解析协议，实现IP地址→物理地址（Mac地址）的转换，一般提供给网络层。
• RARP协议：逆地址解析协议，实现物理地址（Mac地址）→ IP地址的转换，一般用于无盘工作站查询自身IP地址。

网络层

主要功能

• 实现数据包的选路和转发。

核心协议

• IP协议：因特网协议，通过数据包的目的地址决定如何转发，采用逐跳（hop by hop）的方式确定通信路径。
• ICMP协议：因特网控制报文协议，对于IP协议的补充，有8位类型字段+8位代码字段+16位校验和，本质也是使用的IP协议服务。

传输层

主要功能

• 提供端到端（end to end）的通信，只关心起始位置和终点位置。

核心协议

• TCP协议：传输控制协议，为应用层提供可靠的、面向连接的、基于流的服务（主要依靠超时重传、数据确认方式实现）。
• UDP协议：用户数据报协议，为应用层提供不可靠的、无连接的、基于数据报的服务（每次都要指明目的地址、数据报有长度必须一次性读完）
• SCTP协议：流控制传输协议，因特网传输电话信号而设计。

应用层

主要功能

• 处理应用程序的逻辑（用户空间中实现）
• 应用层协议可能跳过传输层直接使用网络层提供的服务。

核心协议

• telnet协议：远程登陆协议，本地完成远程任务。
• OSPF协议：开放最短路径优先协议，一种动态路由更新协议，用于路由器之间的通信，更新路由信息。
• DNS协议：域名服务，提供机器域名到IP地址的转换。