tcpip四层模型 TCP/IP五层参考模型

TCP/IP五层参考模型

TCP/IP模型目前是五层参考模型，如图:

应用层

传输层

网路层

数据链路层

物理层

图TCP/IP五层模型结构

一、物理层

物理层也称为层。这一层的处理单元是bit，主要功能是完成相邻节点之间的bit传输。

相关设备:集线器

第二，数据链路层

数据链路层也称为第2层，该层的处理单元是帧。数据链路层的主要功能是向物理层数据添加物理地址信息和必要的控制信息，形成帧，并在传输路径上无错误地传输它们。

数据链路层寻址使用物理地址，物理地址是指普通以太网中的MAC地址。MAC地址固化在网卡上，世界独一无二，用48位二进制数标识。

[重要概念]

硬件物理地址(MAC)地址:MAC地址固化(烧录)在网卡中，也叫硬件地址，由48位(6字节，1字节=8位)二进制数组成。

例如:44-4a-53-54-00-00(十六进制表示法)。当一个48位二进制数转换成十六进制数时，它每4位转换成16位十六进制字符。因此，48/4=12个十六进制字符，8位二进制数代表一个字节，所以我们可以看到MAC地址正好是6个段。

也就是说，在网络底层的物理传输过程中，主机是通过物理地址来识别的，这在世界上一般是唯一的。

第三，网络层

网络层也叫三层，这一层的处理单元是Packet，这里的地址叫逻辑地址，也就是IP地址。第三层可以建立网络连接，为上层提供服务。

网络层负责以下任务:

1.逻辑寻址。将逻辑地址信息(即IP地址)添加到从上层传输的数据中，以形成数据包。逻辑寻址对于公共通信服务是必要的。在互联网环境中仅使用物理地址是不合适的，因为不同的网络可以使用不同的物理地址格式。因此，需要一个通用的寻址系统，能够唯一地识别每台主机，实现不同物理网络之间的通信。IP地址就是这么回事。

IP地址是一个32位二进制标识符，它唯一代表互联网上的一台主机，带有特定的IP地址和子网掩码，这将在下一节中详细说明。

2.路线选择。当许多独立的网络相互连接形成互联网时，这些连接的设备必须选择合适的路径来转发数据包，以便它们能够到达目标网络。在复杂的网络结构中，到目标网络的路径可能不是唯一的，所以选择哪条路径是路由的解决方案。

第四，传输层

传输层也称为四层，这一层的处理单元是网段(用于TCP)/用户数据报(用于UDP)。传输层提供源节点和目的节点两个过程实体之间的端到端数据传输。

传输层的主要功能是为正在进行的会话或连接提供可靠的传输服务，在到网络的单个物理连接上实现该连接的多路复用，并在单个连接上提供端到端序列号和流量控制、错误控制和恢复服务。由于网络层不一定保证服务的可靠性，用户也不能直接控制通信子网，所以在网络层增加了一层，即传输层，以提高传输质量。因此，传输层负责以下任务:

1.过程识别。TCP和UDP使用端口号来标记不同的进程。比如FTP服务使用的TCP端口号是21；HTTP协议默认使用TCP端口80；Telnet使用TCP端口号23。

2.分段和重新安装。应用层提交给传输层的数据可能非常大。当消息段无法容纳时，需要将其分段成合适的大小，并在接收端恢复为原始应用层数据。这就是分段重装的意义。

3.连接控制。作为一种面向连接的协议，TCP需要连接建立、使用和释放的过程。相应地，UDP作为一种无连接协议，采用“按需、按需”的方式传输数据。它不需要在发送前建立连接，发送后断开连接，但不能保证数据包可能的传输。

4.流量控制。像数据链路层一样，传输层也负责流量控制。但是传输层的流量控制是在前端的意义上实现的，而不是链路。

5.错误控制。与数据链路层的错误控制类似，只有传输层的流量控制是在端到端意义上实现的，而不是在链路上实现的。

动词（verb的缩写）应用层

应用层包括所有高级协议。应用层不仅直接与应用程序接口，还提供常见的网络应用服务。

应用的概念和协议发展迅速，应用广泛，给应用功能的标准化带来了复杂性和难度。应用层与其他层相比，需要的标准最多，但也是最不成熟的一层。然而，随着应用层的发展和各种特定应用服务的增加，人们对应用服务的标准化做了大量的研究工作。