TCP / IP的參考模型

　　TCP/IP是建立在“無連接”技術(shù)上的網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議，信息（包括報文和數(shù)據(jù)流）以數(shù)據(jù)報的形式在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，從而實現(xiàn)用戶間的通信。TCP/IP協(xié)議遵守一個四層的模型概念：應(yīng)用層（Application Layer）、傳輸層（Transport Layer）、網(wǎng)絡(luò)層（Internet Layer）和網(wǎng)絡(luò)接口層（Network Interface Layer）。

一、網(wǎng)絡(luò)接口層

　　模型的基層是網(wǎng)絡(luò)接口層。負責數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收，幀是獨立的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸單元。網(wǎng)絡(luò)接口層將幀放在網(wǎng)上，或從網(wǎng)上把幀取下來。

二、網(wǎng)絡(luò)層

　　互聯(lián)協(xié)議將數(shù)據(jù)包封裝成Internet數(shù)據(jù)報，并運行必要的路由算法。 這里有四個互聯(lián)協(xié)議：

網(wǎng)際協(xié)議IP：負責在主機和網(wǎng)絡(luò)之間尋址和路由數(shù)據(jù)包。

地址解析協(xié)議ARP：獲得同一物理網(wǎng)絡(luò)中的硬件主機地址。

網(wǎng)際控制消息協(xié)議ICMP：發(fā)送消息，并報告有關(guān)數(shù)據(jù)包的傳送錯誤。

互聯(lián)組管理協(xié)議IGMP：被IP主機拿來向本地多路廣播路由器報告主機組成員。

三、傳輸層

　　傳輸協(xié)議在計算機之間提供通信會話。傳輸協(xié)議的選擇根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方式而定。 這里有兩個傳輸協(xié)議：

　　傳輸控制協(xié)議TCP：為應(yīng)用程序提供可靠的通信連接。適合于一次傳輸大批數(shù)據(jù)的情況。并適用于要求得到響應(yīng)的應(yīng)用程序。

　　用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP：提供了無連接通信，且不對傳送包進行可靠的保證。適合于一次傳輸小量數(shù)據(jù)，可靠性則由應(yīng)用層來負責。

四、應(yīng)用層

　　應(yīng)用程序通過這一層訪問網(wǎng)絡(luò)。

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者在解決網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)時經(jīng)常使用ISO/OSI（ 國際標準化組織/開放系統(tǒng)互連）七層模型，該模型每一層代表一定層次的網(wǎng)絡(luò)功能。最下面是物理層，它代表著進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)輸?shù)奈锢斫橘|(zhì)，換句話說，即網(wǎng)絡(luò)電纜。其上是數(shù)據(jù)鏈路層，它通過網(wǎng)卡提供服務(wù)。最上層是應(yīng)用層，這里運行著使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的應(yīng) 用程序。

　　TCP/IP模型是同ISO/OSI模型等價的。當一個數(shù)據(jù)單元從網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序向下送到網(wǎng)卡，它通過了一列的TCP/IP 模塊。這其中的每一步，數(shù)據(jù)單元都會同網(wǎng)絡(luò)另一端對等TCP/IP模塊所需的信息一起打成包。在數(shù)據(jù)傳送中，可以形象地理解為有兩個信封，TCP和IP就像是信封，要傳遞的信息被劃分成若干段，每一段塞入一個TCP信封，并在該信封封面上記錄有分段號的信息，再將TCP信封塞入IP大信封，發(fā)送上網(wǎng)。在接受端，一個TCP軟件包收集信封，抽出數(shù)據(jù)，按發(fā)送前的順序還原，并加以校驗，若發(fā)現(xiàn)差錯，TCP將會要求重發(fā)。因此，TCP/IP在INTERNET中幾乎可以無差錯地傳送數(shù)據(jù)。

　　為了勾勒TCP/IP在現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)世界中所扮演的角色， 請考慮當使用HTTP（超文本傳輸協(xié)議）的Web瀏覽器（如IE）從連接在Internet上的Web服務(wù)器上獲取一頁HTML數(shù)據(jù)時所發(fā)生的情況。為形成同Web服務(wù)器的虛鏈路，瀏覽器使用一種被抽象地稱為套接口（socket）的高層軟件。為了獲 取Web頁，它通過向套接口寫入HTTPGET命令來向Web 服務(wù)器發(fā)出該指令。接下來套接口軟件使用TCP協(xié)議向Web服務(wù)器發(fā)出包含GET命令的字節(jié)流和位流，TCP將數(shù)據(jù)分段并將各獨立段傳到IP模塊，該模塊將數(shù)據(jù)段轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)報并發(fā)送給Web服務(wù)器。

　　其實在這一過程中，在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)已經(jīng)被分成一個或多個數(shù)據(jù)包（packet），每個數(shù)據(jù)包包括：要傳送的數(shù)據(jù)；控制信息，即告訴網(wǎng)絡(luò)怎樣處理數(shù)據(jù)包。TCP／IP決定了每個數(shù)據(jù)包的格式。如果事先不告訴你，你可能不會知道信息被分成用于傳輸和再重新組合起來的許多小塊。

　　當有應(yīng)用程序（如例子中的瀏覽器）創(chuàng)建它時，這個數(shù)據(jù)包的生命就開始了。每個包都會穿過發(fā)送主機的各層，再通過網(wǎng)絡(luò)電纜進入目標主機的各層后，進入適當?shù)膽?yīng)用程序（如例子中的Web服務(wù)器）。當包穿過發(fā)送主機各層時，其控制信息和格式信息被加在包上。在它到達目標主機后，隨著這個包向上穿過各個層，這些信息分別被讀取并剝?nèi)�。一旦這個包被送到線路上去時，它的重量已經(jīng)增大，因為包中增加了許多網(wǎng)絡(luò)信息。當這個滾雪球式增大的包到達目的主機時，又開始逐漸減輕，當它最后到達頂層時，又變得十分苗條了。

　　對瀏覽器和服務(wù)器來說，數(shù)據(jù)在這一端寫入套接口而在另一端出現(xiàn)如同魔術(shù)一般，但這只是網(wǎng)絡(luò)底層發(fā)生的各種復(fù)雜行為的表象，它創(chuàng)造了數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)無縫傳輸?shù)募傧蟆?

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