transmission control protocol/internet protocol的简写,中译名为传输控制协议/因特网互联协议,又名网络通讯协议,是internet最基本的协议、internet国际互联网络的基础,由网络层的ip协议和传输层的tcp协议组成。tcp/ip 定义了电子设备如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。通俗而言:tcp负责发现传输的问题,一有问题就发出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确地传输到目的地。而ip是给因特网的每一台电脑规定一个地址。
层次概述
从协议分层模型方面来讲,tcp/ip由四个层次组成:网络接口层、网络层、传输层、应用层。
tcp/ip协议并不完全符合osi的七层参考模型。osi(open system interconnect)是传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。而tcp/ip通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己。由于arpnet的设计者注重的是网络互联,允许通信子网(网络接口层)采用已有的或是将来有的各种协议,所以这个层次中没有提供专门的协议。实际上,tcp/ip协议可以通过网络接口层连接到任何网络上,例如x.25交换网或ieee802局域网。
网络接口层
物理层是定义物理介质的各种特性:
1、机械特性。
2、电子特性。
3、功能特性。
4、规程特性。
数据链路层是负责接收ip数据包并通过网络发送之,或者从网络上接收物理帧,抽出ip数据报,交给ip层。
常见的接口层协议有:ethernet 802.3、token ring 802.5、x.25、frame relay、hdlc、ppp atm等。
网络层
负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。
一、处理来自传输层的分组发送请求,收到请求后,将分组装入ip数据报,填充报头,选择去往信宿机的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。
二、处理输入数据报:首先检查其合法性,然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机,则去掉报头,将剩下部分交给适当的传输协议;假如该数据报尚未到达信宿,则转发该数据报。
三、处理路径、流控、拥塞等问题。网络层包括:ip(internet protocol)协议、icmp(internet control message protocol)控制报文协议、arp(address resolution protocol)地址转换协议、rarp(reverse arp)反向地址转换协议。ip是网络层的核心,通过路由选择将下一跳ip封装后交给接口层。ip数据报是无连接服务。
icmp是网络层的补充,可以回送报文。用来检测网络是否通畅。
ping命令就是发送icmp的echo包,通过回送的echo relay进行网络测试。
arp是正向地址解析协议,通过已知的ip,寻找对应主机的mac地址。
rarp是反向地址解析协议,通过mac地址确定ip地址。比如无盘工作站还有dhcp服务。
传输层
提供应用程序间的通信。
其功能包括:一、格式化信息流;
二、提供可靠传输。为实现后者,传输层协议规定接收端必须发回确认,并且假如分组丢失,必须重新发送。
传输层协议主要是:传输控制协议tcp(transmission control protocol)和用户数据报协议udp(user datagram protocol)。
应用层
向用户提供一组常用的应用程序,比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录telnet使用telnet协议提供在网络其它主机上注册的接口。telnet会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问ftp使用ftp协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。
应用层一般是面向用户的服务。如ftp、telnet、dns、smtp、pop3。
ftp(file transfer protocol)是文件传输协议,一般上传下载用ftp服务,数据端口是20h,控制端口是21h。
telnet服务是用户远程登录服务,使用23h端口,使用明码传送,保密性差、简单方便。
dns(domain name service)是域名解析服务,提供域名到ip地址之间的转换。
smtp(simple mail transfer protocol)是简单邮件传输协议,用来控制信件的发送、中转。
pop3(post office protocol 3)是邮局协议第3版本,用于接收邮件。
网络层中的协议主要有ip,icmp,igmp等,由于它包含了ip协议模块,所以它是所有基于tcp/ip协议网络的核心。在网络层中,ip模块完成大部分功能。icmp和igmp以及其他支持ip的协议帮助ip完成特定的任务,如传输差错控制信息以及主机/路由器之间的控制电文等。网络层掌管着网络中主机间的信息传输。
传输层上的主要协议是tcp和udp。正如网络层控制着主机之间的数据传递,传输层控制着那些将要进入网络层的数据。两个协议就是它管理这些数据的两种方式:tcp是一个基于连接的协议;udp则是面向无连接服务的管理方式的协议。
tcp/ip模型的主要缺点有:首先,该模型没有清楚地区分哪些是规范、哪些是实现;其次,tcp/ip模型的主机—网络层定义了网络层与数据链路层的接口,并不是常规意义上的一层,和接口层的区别是非常重要的,tcp/ip模型没有将它们区分开来。
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