1.TCP/IP协议族概述(一)

TCP/IP协议族的分层

      网络协议分不同层次进行开发，每一层分别负责不同的通信功能。TCP/IP协议族是一个四层的协议系统。
      链路层：通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中的网卡，它们一起处理与电缆(或其他的传输媒介)的物理接口细节。涉及到了以太网协议，如ARP(地址解析协议，转换IP层和链路层使用的地址)和RARP(逆地址解析协议)协议。
      网络层：处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。提供点到点的通信(主机到主机，准确来说是网卡到网卡)。网络层包括：IP协议(网际协议)，ICMP协议(Internet互联网控制报文协议)和IGMP协议(Internet组管理协议)。
      ICMP是IP协议的附属协议，IP层用它来与其他主机或路由器交换错误报文或其他信息。尽管ICMP主要是被IP使用，但应用程序也有可能访问它，如Ping和Traceroute两个诊断工具。
      IGMP协议用来把一个UDP数据报多播到多个主机。
      运输层：为两台主机上的应用程序提供端到端(端口到端口)的通信，包括两个协议：TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。TCP为应用程序提供高可靠性的数据通信，包括将应用程序交给它的数据分快，确认接收到的分组等等。UDP则只是将被称为数据包的分组从一台主机发送给另外一台主机，但并不保证该数据报能到达另一端，任何需要的可靠性保证必须由应用层提供。
      TCP和UDP都使用IP作为网络层协议，TCP和UDP的没组数据都通过端系统和每个中间路由器的IP层在网络中传输。
      应用层：负责处理特定的应用程序细节。如，Telnet远程登录，FTP文件传输协议，SMTP简单邮件传送协议和SNMP简单网络管理协议。


      上图中有应用是直接访问IP的应用程序，这是很少见的，一般是较老的选路协议是通过这种方式实现的。

举例子

      在一个局域网(LAN，广域网，WAN)中，有两台主机，二者都运行FTP协议，那么在传输过程中涉及的协议如下。


      在上图中，应用程序通常是一个用户进程，而下三层一般在操作系统的内核中执行。尽管这不是必需的，但通常是这样做的。另外一个不同之处在于，应用层关心的是应用程序的细节，而下三层关心的是数据在网络中的传输活动。


      网络层的IP协议提供的是一种不可靠的服务，它只是尽可能快地将分组从源结点送到目的结点，但不提供任何可靠性的保证。而TCP协议在不可靠的IP层上提供了一个可靠的运输层。为了提供可靠的服务，TCP采用了超时重传，发送和接收的端到端的确认分组等机制。
       所以，运输层和网络层尽管在功能上相似，但实际上是负责不同的功能的。
       连接两个网络的另一个方法是使用网桥，网桥是在链路层上对网络进行互连，而路由器是在网络层上对网络进行互连。网桥是多个局域网组合在一起，这样对于上层来说就好像是一个局域网。TCP/IP倾向于使用路由器来连接网络。