TCP/IP 网络模型

TCP/IP 网络通常是由上到下分成 4 层,分别是应用层,传输层,网络层网络接口层

应用层

应用层只需要专注于为用户提供应用功能,不用去关心数据是如何传输的

常见的应用层协议有:HTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTP 等。

传输层

应用层的数据包会传给传输层,传输层(Transport Layer)是为应用层提供网络支持的

在传输层会有两个传输协议,分别是 TCPUDP

  • TCP 的全称叫传输控制协议(Transmission Control Protocol):TCP 相比 UDP 多了很多特性,比如流量控制、超时重传、拥塞控制等,这些都是为了保证数据包能可靠地传输给对方

  • UDP 的全称叫用户数据报协议(User Datagram Protocol:只负责发送数据包,不保证数据包是否能抵达对方,但它实时性相对更好,传输效率也高。

当设备作为接收方时,传输层则要负责把数据包传给应用,但是一台设备上可能会有很多应用在接收或者传输数据,因此需要用一个编号将应用区分开来,这个编号就是端口号

网络层

网络层负责将数据从一个设备传输到另一个设备,网络层最常使用的是 IP 协议(Internet Protocol

IP 地址

一般用 IP 地址给设备进行编号,对于 IPv4 协议, IP 地址共 32 位,分成了四段(比如,192.168.100.1 ),每段是 8 位。

为了便于寻址,将 IP 地址分成两段:

  • 一个是网络号,负责标识该 IP 地址是属于哪个 「子网」 的;

  • 一个是主机号,负责标识同一 「子网」 下的不同主机;

子网掩码

将 IP 地址与子网掩码进行按位与运算,得到 IP 地址所属的网络号

除了寻址能力, IP 协议还有另一个重要的能力就是路由。实际场景中,两台设备并不是用一条网线连接起来的,而是通过很多网关、路由器、交换机等众多网络设备连接起来的,那么就会形成很多条网络的路径,因此当数据包到达一个网络节点,就需要通过路由算法决定下一步走哪条路径

网络接口层

IP 头部中的接收方 IP 地址表示网络包的目的地,通过这个地址我们就可以判断要将包发到哪里,但在以太网的世界中,这个思路是行不通的。

以太网在判断网络包目的地时和 IP 的方式不同,因此必须采用相匹配的方式才能在以太网中将包发往目的地,在以太网进行通讯要用到 MAC 地址

可以通过 ARP 协议获取目标 IP 对应的的 MAC 地址。

网络接口层主要为网络层提供 「链路级别」 传输的服务,负责在以太网、WiFi 这样的底层网络上发送原始数据包,工作在网卡这个层次,使用 MAC 地址来标识网络上的设备。

Last updated