職稱計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第2章：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層

職稱計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第2章：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層正如OSI七層模型定義的一樣，TCP/IP協(xié)議也依據(jù)不同的通信功能分為不同的層次，TCP/IP通常被認(rèn)為是一個(gè)四層協(xié)議系統(tǒng)，TCP/IP的四層跟OSI的七層對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1-2所示。

表1-2TCP/IP協(xié)議與OSI七層模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系

OSI七層模型

TCP/IP協(xié)議

應(yīng)用層

應(yīng)用層（Application）

表示層

會(huì)話層

傳輸層

傳輸層（Transport）

網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層（Internet）

數(shù)據(jù)鏈路層

網(wǎng)絡(luò)接口層（Network）

物理層

1、網(wǎng)絡(luò)接口層

也叫數(shù)據(jù)鏈路層，通常包括操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和計(jì)算機(jī)中對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡，它們一起處理與傳輸媒介的物理接口細(xì)節(jié)。上表中TCP/IP協(xié)議沒有相應(yīng)的層次對(duì)應(yīng)OSI七層模型中的物理層，正是由于TCP/IP協(xié)議的這種特性，使得其構(gòu)筑的Internet被廣泛的應(yīng)用。

2、網(wǎng)絡(luò)層

也叫互聯(lián)網(wǎng)層，處理路由選擇等分組在網(wǎng)絡(luò)中的活動(dòng)。在TCP/IP協(xié)議組件中，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP協(xié)議（InternetProtocol，網(wǎng)際協(xié)議）、ICMP協(xié)議（Internet互聯(lián)網(wǎng)掌握?qǐng)?bào)文協(xié)議），以及IGMP協(xié)議（Internet組治理協(xié)議）。

3、傳輸層

主要功能是為兩臺(tái)主機(jī)上的應(yīng)用程序供應(yīng)端到端的通信。在TCP/IP協(xié)議組件中，有兩個(gè)互不一樣的傳輸協(xié)議：TCP（傳輸掌握協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）。

TCP為兩臺(tái)主機(jī)供應(yīng)高牢靠性的數(shù)據(jù)通信。它所做的工作包括把應(yīng)用程序交給它的數(shù)據(jù)分成適宜的小塊交給下面的網(wǎng)絡(luò)層、確認(rèn)接收到的分組、設(shè)置發(fā)送最終確認(rèn)分組的超時(shí)時(shí)鐘等。

另一方面，UDP為應(yīng)用層供應(yīng)一種特別簡(jiǎn)潔的效勞。它只是把數(shù)據(jù)報(bào)從一臺(tái)主機(jī)發(fā)送到另一臺(tái)主機(jī)，但并不保證該數(shù)據(jù)報(bào)能到達(dá)另一端。

TCP供應(yīng)了高牢靠性，因此不需要應(yīng)用層去考慮，UDP則把全部必需的的牢靠性交給應(yīng)用層自己解決。

4、應(yīng)用層

應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序TCP/IP供應(yīng)了大量的應(yīng)用程序，下面幾種是最為通用的：國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、Telnet遠(yuǎn)程登錄、FTP文件傳輸協(xié)議、SMTP用于電子郵件的簡(jiǎn)潔郵件傳輸協(xié)議、SNMP簡(jiǎn)潔網(wǎng)絡(luò)治理協(xié)議。

表1-3TCP/IP協(xié)議層與對(duì)應(yīng)的效勞

TCP/IP協(xié)議

對(duì)應(yīng)的效勞

應(yīng)用層

、SMTP、FTP、Telnet、Gopher、SNMP

Socket、NetBIOS

傳輸層

TCP、UDP

網(wǎng)絡(luò)層

IP（ARP、RARP、ICMP）

網(wǎng)絡(luò)接口層

Ethernet、X.25、PPP、SLIP

如表1-3所示，F(xiàn)TP是一種應(yīng)用層協(xié)議，TCP是一種傳輸層協(xié)議，IP是一種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，而以太網(wǎng)協(xié)議則應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)接口層上。TCP/IP協(xié)議組件是一組不同的協(xié)議組合在一起構(gòu)成的協(xié)議族。盡管通常稱該協(xié)議組件為TCP/IP，但TCP和IP只是其中的兩種協(xié)議而已。

在TCP/IP協(xié)議組件中，網(wǎng)絡(luò)層IP供應(yīng)的是一種不行靠的效勞。也就是說，它只是盡可能快地把分組從源結(jié)點(diǎn)送到目的結(jié)點(diǎn)，但是并不供應(yīng)任何牢靠性保證。而另一方面，TCP在不行靠的IP層上供應(yīng)了一個(gè)牢靠的傳輸層。為了供應(yīng)這種牢靠的效勞，TCP采納了超時(shí)重傳，發(fā)送和接收端到端確實(shí)認(rèn)分組等機(jī)制。

TCP和UDP是兩種最為的傳輸層協(xié)議，二者都使用IP作為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。

如前面所說的，TCP采納的超時(shí)重傳、確認(rèn)分組機(jī)制，使得可以供應(yīng)牢靠的效勞。UDP不供應(yīng)牢靠性：它把應(yīng)用程序傳給IP層的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，但是并不保證它們能到達(dá)目的地。UDP是一個(gè)簡(jiǎn)潔的面對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸層協(xié)議：進(jìn)程的每個(gè)輸出操作都正好產(chǎn)生一個(gè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)，并組裝成一份待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報(bào)。IP數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度假如假如超過網(wǎng)絡(luò)的MTU，那么就要對(duì)IP數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)展分片。

IP是網(wǎng)絡(luò)層上的主要協(xié)議，同時(shí)被TCP和UDP使用。TCP和UDP的每組數(shù)據(jù)都通過端系統(tǒng)和每個(gè)中間路由器中的IP層在互連網(wǎng)中進(jìn)展傳輸。

ICMP是IP協(xié)議的附屬協(xié)議，它用來把一個(gè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)多播到多個(gè)主機(jī)。IP層用它來與其他主機(jī)或路由器交換錯(cuò)誤報(bào)文和其他重要信息。ICMP主要被IP使用，應(yīng)用程序也有可能訪問它。Ping和Traceroute是我們常常要使用的診斷工具，它們就是使用的ICMP。

ICMP包括了各種類型的IC