TCP/IP协议的4个层次：完全解析

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：TCP/IP协议的体系结构分为四层，这四层由高到低分别是：应用层、传输层、网络层和链路层，如图8-1所示。图8-1 TCP/IP协议的层次结构1.链路层链路层在TCP/IP协议栈的最底层，也称为数据链路层或网络接口层，通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。也可以说，TCP/IP协议支持多种不同的链路层协议。它是TCP/IP协议栈中最重要的一层，主要功能是可以把源主机上的分组发送到互联网中的任何一台目的主机上。

TCP/IP协议的体系结构分为四层，这四层由高到低分别是：应用层、传输层、网络层和链路层，如图8-1所示。其中每一层都有不同的通信功能，具体各层的功能和各层所包含的协议说明如下。

图8-1 TCP/IP协议的层次结构

1.链路层

链路层在TCP/IP协议栈的最底层，也称为数据链路层或网络接口层，通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。链路层的功能是把接收到的网络层数据报（也称IP数据报）通过该层的物理接口发送到传输介质上，或从物理网络上接收数据帧，抽出IP数据报并交给IP层。TCP/IP协议栈并没有具体定义链路层，只要是在其上能进行IP数据报传输的物理网络，如以太网、令牌环网、FDDI（光纤分布数据接口）、IEEE802.3及RS-232串行线路等，都可以当成TCP/IP协议栈的链路层。这样做的好处是TCP/IP协议可以把重点放在网络之间的互连上，而不必纠缠物理网络的细节，并且可以使不同类型的物理网络互连。也可以说，TCP/IP协议支持多种不同的链路层协议。ARP（地址解析协议）和RARP（逆地址解析协议）是某些网络接口（如以太网和令牌环网）使用的特殊协议，用来进行网络层地址和网络接口层地址（物理地址）的转换。

2.网络层(www.chuimin.cn)

网络层也称互联网层，由于该层的主要协议是IP协议，因而也可简称为IP层。它是TCP/IP协议栈中最重要的一层，主要功能是可以把源主机上的分组发送到互联网中的任何一台目的主机上。我们可以想象，由于在源主机和目的主机之间可能有多条通路相连，因而网络层就要在这些通路中作出选择，即进行路由选择。在TCP/IP协议族中，网络层协议包括IP协议、ICMP协议（Internet控制报文协议）以及IGMP协议（Internet组管理协议）。

3.传输层

我们通常所说的两台主机之间的通信其实是两台主机上对应应用程序之间的通信，传输层提供的就是应用程序之间的通信，也称为端到端（End to End）的通信。在不同的情况下，应用程序之间对通信质量的要求是不一样的，因此，在TCP/IP协议族中传输层包含两个不同的传输协议：一个是TCP；另一个是UDP。TCP为两台主机提供高可靠性的数据通信，当有数据要发送时，它对应用程序送来的数据进行分片，以适合网络层进行传输；当接收到网络层传来的分组时，它对收到的分组要进行确认；它还要对丢失的分组设置超时重发等。由于TCP提供了高可靠性的端到端通信，因此应用层可以忽略所有这些细节，以简化应用程序的设计。而UDP则为应用层提供一种非常简单的服务，它只是把称为数据报的分组从一台主机发送到另一台主机，但并不保证该数据报能正确到达目的端，通信的可靠性必须由应用程序来提供。用户在自己开发应用程序时可以根据实际情况，使用系统提供的有关接口函数，方便地选择是使用TCP还是UDP进行数据传输。

4.应用层

应用层向使用网络的用户提供特定的、常用的应用程序，如使用最广泛的远程登录、文件传输协议、超文本传输协议、域名系统、简单网络管理协议和简单邮件传输协议等。要注意有些应用层协议是基于TCP协议的（如FTP和HTTP等），有些应用层协议是基于UDP协议的（如SNMP等）。

TCP/IP协议的4个层次：完全解析

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