如何理解TCP/IP協議?

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一、是什麼 TCP/IP,傳輸控制協議/網際協議,是指能夠在多個不同網路間實現信息傳輸的協議簇 TCP(傳輸控制協議) 一種面向連接的、可靠的、基於位元組流的傳輸層通信協議 IP(網際協議) 用於封包交換數據網路的協議 TCP/IP協議不僅僅指的是TCP和IP兩個協議,而是指一個由FTP、SMTP、T ...


一、是什麼

TCP/IP,傳輸控制協議/網際協議,是指能夠在多個不同網路間實現信息傳輸的協議簇

  • TCP(傳輸控制協議)

一種面向連接的、可靠的、基於位元組流的傳輸層通信協議

  • IP(網際協議)

用於封包交換數據網路的協議

TCP/IP協議不僅僅指的是TCPIP兩個協議,而是指一個由FTPSMTPTCPUDPIP等協議構成的協議簇,

只是因為在TCP/IP協議中TCP協議和IP協議最具代表性,所以通稱為TCP/IP協議族(英語:TCP/IP Protocol Suite,或TCP/IP Protocols)

二、劃分

TCP/IP協議族按層次分別了五層體系或者四層體系

五層體系的協議結構是綜合了 OSI 和 TCP/IP 優點的一種協議,包括應用層、傳輸層、網路層、數據鏈路層和物理層

五層協議的體繫結構只是為介紹網路原理而設計的,實際應用還是 TCP/IP 四層體繫結構,包括應用層、傳輸層、網路層(網際互聯層)、網路介面層

如下圖所示:

五層體系

應用層

TCP/IP 模型將 OSI參考模型中的會話層、表示層和應用層的功能合併到一個應用層實現,通過不同的應用層協議為不同的應用提供服務

如:FTPTelnetDNSSMTP 等

傳輸層

該層對應於 OSI 參考模型的傳輸層,為上層實體提供源端到對端主機的通信功能

傳輸層定義了兩個主要協議:傳輸控制協議(TCP)和用戶數據報協議(UDP)

其中面向連接的 TCP 協議保證了數據的傳輸可靠性,面向無連接的 UDP 協議能夠實現數據包簡單、快速地傳輸

網路層

負責為分組網路中的不同主機提供通信服務,並通過選擇合適的路由將數據傳遞到目標主機

在發送數據時,網路層把運輸層產生的報文段或用戶數據封裝成分組或包進行傳送

數據鏈路層

數據鏈路層在兩個相鄰節點傳輸數據時,將網路層交下來的IP數據報組裝成幀,在兩個相鄰節點之間的鏈路上傳送幀

物理層

保數據可以在各種物理媒介上進行傳輸,為數據的傳輸提供可靠的環境

四層體系

TCP/IP 的四層結構則如下表所示:

 

三、總結

OSI 參考模型與 TCP/IP 參考模型區別如下:

相同點:

  • OSI 參考模型與 TCP/IP 參考模型都採用了層次結構
  • 都能夠提供面向連接和無連接兩種通信服務機制

不同點:

  • OSI 採用的七層模型; TCP/IP 是四層或五層結構

  • TCP/IP 參考模型沒有對網路介面層進行細分,只是一些概念性的描述; OSI 參考模型對服務和協議做了明確的區分

  • OSI 參考模型雖然網路劃分為七層,但實現起來較困難。TCP/IP 參考模型作為一種簡化的分層結構是可以的

  • TCP/IP協議去掉表示層和會話層的原因在於會話層、表示層、應用層都是在應用程式內部實現的,最終產出的是一個應用數據包,而應用程式之間是幾乎無法實現代碼的抽象共用的,這也就造成 OSI 設想中的應用程式維度的分層是無法實現的

三種模型對應關係如下圖所示:

參考文獻

  • https://zh.wikipedia.org/wiki/TCP/IP%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E6%97%8F
  • https://zhuanlan.zhihu.com/p/103162095
  • https://segmentfault.com/a/1190000039204681
  • https://leetcode-cn.com/leetbook/detail/networks-interview-highlights/
  • https://vue3js.cn/interview

 


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