网络分层模型

OSI 模型中将网络划分为七层,但在目前实际广泛使用的 TCP/IP 协议框架体系内,我们一般将网络划分为五层,从下到上依次为物理层,链路层,网络层,传输层以及应用层。两者的区别在于 OSI 模型在应用层对数据包做了更细致的划分。两者的关系如下图所示:
基础网络知识_数据链路层
在 TCP/IP 协议框架体系的五层网络模型中,每一层负责处理的数据包协议或类型均存在差异,物理层主要负责在物理载体上的数据包传输,如 WiFi,以太网,光纤,电话线等;数据链路层主要负责链路层协议解析(主要为以太网帧,其他类型此处暂不考虑),网络层主要负责 IP 协议(包括 IPv4 和 IPv6)解析,传输层负责传输层协议解析(主要为 TCP,UDP 等),而传输层以上我们均归类为应用层,主要包括各类应用层协议,如我们常用的 HTTP,FTP,SMTP,DNS,DHCP 等。
在 TCP/IP 协议框架体系内,下层协议对上层协议透明,即上层协议无需关注下层协议的实现逻辑和机制。

数据包协议分层

在 TCP/IP 协议框架体系内,上层协议报文被作为下层协议的数据载荷(Data Payload),存储在下层协议的数据段区域中进行传输。结合这一特性,我们常见的几类网络协议嵌套关系如下图所示:
基础网络知识_应用层_02
1.从上图我们可以清晰地看到各类协议之间的嵌套关系,如使用 HTTP 协议的应用 App1 在传输层封装在 TCP 协议中,TCP 协议在网络层又封装到 IP 协议中,最后交到数据链路层中。其他应用层 App 也类似。
2.网际报文控制协议(ICMP,使用该协议的 Ping 工具),以及网际组管理协议(IGMP,组播多播中的控制报文)是直接嵌套到 IP 数据包中,而不依赖于 TCP 或 UDP。
3.地址解析协议(ARP)和反解析协议(RARP)则是直接嵌套在数据链路层数据包中进行传输。