4.1.3 TCP/IP模型

4.1.3 TCP/IP模型

虽然ISO的OSI参考模型提供了完整的协议分层，但由于过于复杂，从来就没有被真正实现过。而Internet的迅速发展却使TCP/IP协议成为了事实上的标准。与ISO/OSI参考模型不同，TCP/IP模型更侧重于互联设备间的数据传送，而不是严格的功能层次划分。TCP/IP模型的层次结构及与OSI参考模型的对应关系如图4-2所示。



图4-2 OSI参考模型与TCP/IP模型的对应关系
%注意：TCP/IP是由很多协议构成的协议簇，并不只是TCP和IP两种协议。
从图4-2中可以看到，TCP/IP模型中的应用层相当于OSI参考模型中的会话层、表示层和应用层。而网络接口层相当于OSI参考模型中的数据链路层和物理层。TCP/IP模型是在TCP/IP协议使用很久后才出现的，因此更强调功能的分布而不是严格的层次划分。TCP/IP模型中的各层次的功能如下所示。
网络接口层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。事实上，TCP/IP本身并未定义该层的协议，而是由参与互连的各种类型的网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接口层进行对接。在实际应用中，网络接口层与以太网、令牌环网及ATM等网络技术密切相关。
网际互联层对应于OSI参考模型中的网络层，主要解决主机到主机之间的通信问题。该层有4个主要协议：网际协议（IP）、地址解析协议（ARP）、反向地址解析协议（RARP）和互联网控制报文协议（ICMP）。IP协议是网际互联层最重要的协议，它提供的是一个不可靠、无连接的数据报传递服务。
传输层对应于OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能。传输层对数据流有一定的调节作用，能确保其完整、正确，并按顺序递交。传输层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。TCP协议提供的是一种可靠的、面向连接的数据传输服务；而UDP协议提供的是不可靠的、无连接的数据报传输 服务。
应用层对应于OSI参考模型中的上面3层，为用户提供所需要的各种应用服务，如FTP、Telnet、DNS、SMTP等。当应用层程序使用传输层提供的服务时，需要指定一个端口与传输层进行交互，端口号总共有65 535个，分为TCP和UDP端口，每一种应用层协议一 般要和一个知名的端口相对应，如HTTP协议对应TCP80号端口，DNS对应UDP53号端口等。
在UNIX系统中，/etc/services文件中包含了各种应用层协议及对应的端口，内容如下：

# more /etc/services
...
telnet 23/tcp
telnet 23/udp
# 24 - private mail system
lmtp 24/tcp # LMTP Mail Delivery
lmtp 24/udp # LMTP Mail Delivery
smtp 25/tcp mail
smtp 25/udp mail
...

可见，TCP/IP模型的应用层协议非常多，它们大部分都是在实际应用中广泛使用的协议。
%注意：虽然在/etc/services文件中定义的应用层协议可以使用TCP和UDP两种协议端 口，但在实际工作中，一般只使用其中的一种。