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TCP/IP四層模型簡單介紹

OSI七層參考模型

OSI(Open System Interconnection 開放系統互聯)參考模型,是國際標準化組織(ISO)制定的一個用於計算機或通訊系統間互聯的標準體系。
OSI分為七層
應用層:為使用者提供服務和協議
表示層:裝置固有資料格式和網路標準資料格式的轉換
會話層:通訊的管理,負責建立和斷開通訊連線
傳輸層:管理兩個節點之間的資料傳輸,負責資料的可靠傳輸
網路層:負責地址管理,路由選擇
資料鏈路層:相鄰裝置之間的資料傳輸,差錯控制等控制
物理層:關電訊號的傳遞
OSI是一個理論上的網路通訊模型,TCP/IP則是實際執行的網路協議。

TCP/IP四層模型

TCP/IP協議族分為四層,分別為應用層,傳輸層,網路層,鏈路層
應用層

: 負責程式之間的資料溝通,應用層常用知名協議http超文字傳輸協議、Telnet網路遠端訪問協議、ftp檔案傳輸協議、SMTP簡單郵件傳輸協議,SNMP簡單網路管理協議,同時可以自己定義協議。
傳輸層:為兩臺主機的應用程式之間提供端到端的資料傳輸,提供了兩種不同的服務,面向連線,可靠的資料流TCP傳輸控制協議,和無連線,不可靠面向資料報傳輸的UDP使用者資料報協議。
網路層:網路層主要提供地址管理,和路由選擇,TCP/IP協議族中,網路層協議包括IP協議(網際協議)、ICMP (Internet控制報文協議),IGMP (Internet 組管理協議)。
鏈路層:鏈路層主要提供相鄰裝置之間的資料傳輸, 鏈路層主要實現三個目的:接受和傳送ip資料包、接受傳送ARP(地址解析協議)請求(獲取目標主機的MAC地址) 、為傳送RARP(逆地址解析協議,針對無盤機)請求和接收RARP應答,另外根據網路中硬體的不同,鏈路層有不同的協議,如乙太網,令牌環網。

TCP/IP協議通訊過程

區域網中ftp協議通訊過程(忽略物理層光電訊號的傳輸)
來自TCP/IP協議詳解
傳送端資料從應用層到鏈路層的過程為資料的封裝,對端即接收端對資料進行分用

封裝

應用程式需要傳遞資訊時需要將傳遞的內容放入協議棧中,逐層新增每一層的控制資訊,直到物理層轉換位元流傳送新增控制資訊這個過程成為封裝。
來自TCP/IP協議詳解
tcp交給ip的資料包成為TCP報文段或者TCP段,IP遞交給鏈入層的資料單元為IP資料報,鏈路層形成的資料單元為乙太網楨。

分用

當主機拿到乙太網楨進行解析的過程為分用,根據乙太網幀的頭部中協議型別可以判定是那個協議的資料包,另外乙太網楨具有固定的頭部和尾部大小,分離頭部和尾部得到對應協議的資料包進行遞交,假設為IP 協議,IP協議拿到資料包,根據IP資料報中頭部中首部長度進行分離,同時根據服務型別判定上層協議型別進行遞交,假設為TCP協議,當TCP協議拿到TCP報文段同樣根據報文頭中的首部長度進行分離,同時根據埠號進行資料的遞交,應用層拿到資料通過自己定義的資料格式進行解析。這整個過程成為分用。另外這個過程還涉及到其他的將在後面解釋協議時進行講解如IP 分片,TCP 的可靠傳輸,TCP分組等很多其他過程。
來自TCP/IP協議詳解

參考:《TCP/IP詳解卷1:協議》 LawrenceBerkeley