TCP/IP 模型:层和协议是什么?TCP/IP 堆栈

什么是 TCP/IP 模型?

TCP/IP 模型 帮助您确定特定计算机如何连接到互联网以及它们之间如何传输数据。当连接多个计算机网络时,它可以帮助您创建一个虚拟网络。TCP/IP 模型旨在实现远距离通信。

TCP/IP 代表传输控制协议/互联网协议。TCP/IP 协议栈专门设计为一个模型,可在不可靠的互联网上提供高度可靠的端到端字节流。

TCP 特性

以下是 TCP IP 协议的必备特性

  • 支持灵活的 TCP/IP 架构
  • 向网络添加更多系统很容易。
  • 在 TCP IP 协议套件中,只要源端和目标端机器正常运行,网络就会保持不变。
  • TCP 是面向连接的协议。
  • TCP 提供可靠性,并确保无序到达的数据能够按顺序重新排列。
  • TCP 允许您实现流量控制,因此发送方永远不会用数据压倒接收方。

TCP/IP 模型的四个层

在本 TCP/IP 教程中,我们将解释 TCP/IP 模型中的不同层及其功能

TCP/IP Conceptual Layers
TCP/IP 概念层

TCP IP 模型的功能分为四层,每层都包含特定的协议。

TCP/IP 是一个分层的服务器架构系统,其中每一层都根据要执行的特定功能来定义。所有这四个 TCP IP 层协同工作,将数据从一层传输到另一层。

  • 应用层
  • 传输层
  • 互联网层
  • 网络接口
Four Layers of TCP/IP Model

TCP/IP 模型的四个层

应用层

应用层与应用程序交互,这是 OSI 模型的最高级别。应用层是 OSI 模型中最接近最终用户的一层。这意味着 OSI 应用层允许用户与其他软件应用程序进行交互。

应用层与软件应用程序交互以实现通信组件。应用程序对数据的解释始终超出 OSI 模型范围。

应用层的示例是文件传输、电子邮件、远程登录等应用程序。

应用层的功能是

  • 应用层帮助您识别通信伙伴、确定资源可用性和同步通信。
  • 它允许用户登录到远程主机
  • 此层提供各种电子邮件服务
  • 此应用程序提供分布式数据库源和访问,用于获取有关各种对象和服务的全球信息。

传输层

传输层建立在网络层之上,以提供从源系统机器上的进程到目标系统上的进程的数据传输。它可以通过一个或多个网络进行托管,并维护服务质量功能。

它决定发送多少数据、发送到何处以及以什么速率发送。此层建立在从应用层接收到的消息之上。它有助于确保数据单元无错误地按顺序交付。

传输层通过流量控制、错误控制以及分段或解分段来帮助您控制链接的可靠性。

传输层还提供数据传输成功的确认,并在未发生错误时发送下一个数据。TCP 是传输层最著名的例子。

传输层的重要功能

  • 它将从会话层接收到的消息分成段并对其进行编号以构成序列。
  • 传输层确保消息被传递到目标机器上的正确进程。
  • 它还确保整个消息都能无错误地到达,否则应重新传输。

互联网层

互联网层是 TCP/IP 模型 TCP/IP 层中的第二层。它也称为网络层。该层的主要工作是发送来自任何网络和任何计算机的数据包,直到它们到达目的地,而不管它们采取什么路线。

互联网层提供了功能性和程序性方法,通过各种网络将可变长度的数据序列从一个节点传输到另一个节点。

网络层的消息传递不保证是可靠的网络层协议。

属于网络层的层管理协议是

  1. 路由协议
  2. 多播组管理
  3. 网络层地址分配。

网络接口层

网络接口层是四层 TCP/IP 模型中的这一层。此层也称为网络访问层。它帮助您定义通过网络发送数据的详细信息。

它还包括数据位如何通过网络硬件设备进行光学信号传输,这些设备直接与网络介质接口,如同轴、光纤、同轴、光纤或双绞线。

网络层是 OSI 参考模型文章中定义的数据链路和网络层的组合。此层定义了数据应如何通过网络物理传输。此层负责在同一网络上的两个设备之间传输数据。

OSI 模型和 TCP/IP 模型之间的区别

Difference between OSI and TCP/IP Model

OSI 模型和 TCP/IP 模型之间的区别

以下是 OSI 和 TCP/IP 模型之间的一些重要区别

OSI 模型 TCP/IP 模型
由 ISO(国际标准组织)开发 由 ARPANET(先进研究项目局网络)开发。
OSI 模型清楚地区分了接口、服务和协议。 TCP/IP 对服务、接口和协议之间没有明确的区分。
OSI 指开放系统互连。 TCP 指传输控制协议。
OSI 使用网络层来定义路由标准和协议。 TCP/IP 只使用互联网层。
OSI 采用垂直方法。 TCP/IP 采用水平方法。
OSI 模型使用两个独立的层——物理层和数据链路层来定义底层的功能。 TCP/IP 只使用一个层(链路)。
OSI 模型有七层。 TCP/IP 有四层。
在 OSI 模型中,传输层仅面向连接。 TCP/IP 模型的一层既面向连接又无连接。
在 OSI 模型中,数据链路层和物理层是独立的层。 在 TCP 中,物理层和数据链路层合并为一个主机到网络层。
会话层和表示层不是 TCP 模型的一部分。 TCP 模型中没有会话层和表示层。
它是在互联网出现之后定义的。 它是在互联网出现之前定义的。
OSI 报头的最小尺寸为 5 字节。 最小报头尺寸为 20 字节。

最常见的 TCP/IP 协议

一些广泛使用最常见的 TCP/IP 协议是

TCP

传输控制协议是一个互联网协议套件,它将消息分解为 TCP 段并在接收端重新组合。

IP

互联网协议地址,也称为 IP 地址,是一个数字标签。它分配给连接到使用 IP 进行通信的 计算机网络 的每个设备。它的路由功能允许互联网互连并基本上建立互联网。IP 与 TCP 的结合允许在目标和源之间开发虚拟连接。

HTTP

超文本传输协议是万维网的基础。它用于将网页和其他此类资源从 HTTP 服务器或 Web 服务器传输到 Web 客户端或 HTTP 客户端。每当您使用 Google Chrome 或 Firefox 等网络浏览器时,您都在使用 Web 客户端。它帮助 HTTP 将您从远程服务器请求的网页传输过来。

SMTP

SMTP 代表简单邮件传输协议。该协议支持电子邮件,称为简单邮件传输协议。此协议帮助您将数据发送到另一个电子邮件地址。

SNMP

SNMP 代表简单网络管理协议。它是一个使用 TCP/IP 协议管理互联网上设备的框架。

DNS

DNS 代表域名系统。IP 地址用于唯一标识主机与互联网的连接。但是,用户更喜欢使用名称而不是地址来表示 DNS。

TELNET

TELNET 代表终端网络。它在本地计算机和远程计算机之间建立连接。它以一种方式建立连接,使您可以在远程系统上模拟您的本地系统。

FTP

FTP 代表文件传输协议。它是将文件从一台机器传输到另一台机器的最常用的标准协议。

TCP/IP 模型的优点

以下是使用 TCP/IP 模型的优点/好处

  • 它有助于您建立/设置不同类型计算机之间的连接。
  • 它独立于操作系统运行。
  • 它支持多种路由协议。
  • 它实现了组织之间的互联网互联。
  • TCP/IP 模型具有高度可扩展的客户端-服务器架构。
  • 它可以独立运行。
  • 支持多种路由协议。
  • 可用于建立两台计算机之间的连接。

TCP/IP 模型的缺点

以下是使用 TCP/IP 模型的一些缺点

  • TCP/IP 是一个复杂的模型,难以设置和管理。
  • TCP/IP 的开销高于 IPX(互联网包交换)。
  • 在此模型中,传输层不保证数据包的交付。
  • 在 TCP/IP 中替换协议并不容易。
  • 它与其服务、接口和协议没有明确的分离。

摘要

  • TCP/IP 模型的全称是传输控制协议/互联网协议。
  • TCP 支持灵活的架构
  • 应用层与应用程序交互,这是 OSI 模型的最高层。
  • 互联网层是 TCP/IP 模型中的第二层。它也称为网络层。
  • 传输层建立在网络层之上,以提供从源系统机器上的进程到目标系统上的进程的数据传输。
  • 网络接口层是四层 TCP/IP 模型中的这一层。此层也称为网络访问层。
  • OSI 模型由 ISO(国际标准组织)开发,而 TCP/IP 模型由 ARPANET(先进研究项目局网络)开发。
  • 互联网协议地址,也称为 IP 地址,是一个数字标签。
  • HTTP 是万维网的基础。
  • SMTP 代表简单邮件传输协议,它支持电子邮件,称为简单邮件传输。
  • SNMP 代表简单网络管理协议。
  • DNS 代表域名系统。
  • TELNET 代表终端网络。它在本地计算机和远程计算机之间建立连接。
  • FTP 代表文件传输协议。它是将文件从一台机器传输到另一台机器的最常用的标准协议。
  • TCP/IP 模型最大的好处是它有助于您建立/设置不同类型计算机之间的连接。
  • TCP/IP 是一个复杂的模型,难以设置和管理。
  • TCP/IP 的不同层有哪些?
    TCP/IP 有四种类型的层。

    1. 应用层
    2. 传输层
    3. 互联网层
    4. 网络接口