• OSI / RM 是七层协议体系结构,但复杂而不实用
    TCP / IP 是四层体系结构(应用层,运输层,网际层和网络接口层),但实质上 只有最上面的三层,最下层 网络接口层 没有什么具体内容
    学习时折中一下,采用具有五层协议的体系结构,如下图最右

应用层

  • 应用层交互的数据单元叫做 报文
  • 五层体系结构的最高层
  • 任务:通过 应用进程间的交互 来完成特定网络应用
  • 应用层协议 就是描述 应用进程间通信和交互的规则
  • 应用层协议举例:域名系统DNS、支持万维网应用的HTTP、支持电子邮件的SMTP 、等等

运输层

  • 传输单位是 TCP报文段 或者 用户数据报
  • 任务:负责向两台主机中进程之间的通信 提供通用的数据传输服务
    通用的,是指多种应用都可以使用该运输层服务
    应用进程利用该服务传送 应用层报文
  • 运输层的复用和分用
    复用:多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务
    分用:运输层把收到的信息分别交付上面应用层中的相应进程
  • 运输层的两种协议
    传输控制协议TCP
    用户数据报协议UDP
  • 传输控制协议TCP
    提供 面向连接 的、可靠的数据传输服务
    数据传输的单位是 报文段 TCP报文段在传输层生成,文件数据(报文) 在传输层被切割成若干个等长数据段,每个数据段加上 TCP报文段首部 ,变成 TCP报文段
  • 用户数据报协议UDP
    提供 无连接 的、尽最大努力的数据传输服务(不保证数据传输的可靠性)
    数据传输的单位是 用户数据报

网络层

  • 传输单位是 IP数据报
  • 任务
    1、为上层提供通信服务,发送数据时,网络层把运输层产生的 报文段用户数据报 加入控制信息封装成 分组或包 进行传送
    2、选择 合适的路由,使源主机运输层所传下来的分组,能够通过 网络层中的路由器 找到目的主机
  • TCP / IP 体系 中,网络层 使用 IP 协议 ,因此 分组 也叫做 IP数据报
  • 本书中:分组 和 数据报 同义
    无论哪一层传送的数据单元,都可以用 分组 来表示
  • 互连网 是由 大量异构网络 通过 路由器 相连接起来的
    网络层使用的协议无连接的网际协议IP和许多路由选择协议
    因此 网络层 也叫做 网际层或IP层

数据链路层

  • 传输单位是 简称为链路层
  • 两台主机之间的数据传输,总是在 一段一段的链路 上传送的,此间使用的是 专门的链路层的协议 数据链路层将网络层交下来的 IP数据报 组装成 (加上首部和尾部),每一帧包括 数据必要的控制信息 (如同步信息,地址信息,差错控制等)
    在两个 相邻结点之间的链路上的数据 就是以 帧的形式 来传送的
  • 控制信息的作用
    1、接收数据时,控制信息使接收端能够知道一个帧从哪个比特 开始到哪个比特结束,如此数据链路层在接收到一个帧后,就可从中提取出数据部分,上交给网络层
    2、接收端利用控制信息检测所收到的帧有无差错,如发现有错,数据链路层就简单地丢弃这个出了差错的帧
    若要纠错,就要采用可靠的传输协议来纠正出现的差错

物理层

  • 传输单位是 比特 发送方发送 1(或者0),接收方应收到 1(或者0)
  • 任务
    1、物理层要考虑的是用多大的电压代表 1 和 0,以及接收方如何识别出发送方所发送的比特
    2、确定连接电缆的插头应当由多少根引脚以及各引脚应如何连接等等
  • 解释比特代表的意思,就不是物理层的任务
    另外,传递信息所利用的 物理媒体 ,如双绞线、同轴电缆、光缆、无线信道等,不属于物理层协议,而是在物理层协议的下面,因此可以把物理层下面的 物理媒体 视为 第 0 层

TCP / IP 协议族

  • 互联网使用的各种协议中,最重要、最著名的就是 TCP 和 IP 两个协议
    TCP / IP 协议族 表示互联网所使用的各种协议
  • 数据在各层之间的传递过程如下
  • 五层两翼架构的优势 五层体系结构图_IP

  • 数据发送方向为主机1的进程AP1 向 主机2的应用进程AP2
    AP1 先将其数据交给本主机的 第五层(应用层)第五层应用层 将此数据加上 应用层首部 ,变成 报文 ,传送给 第四层运输层第四层运输层 收到这个数据单元后,切割,加上必要的控制信息,做成 TCP报文段或者用户数据报 传送给 第三层网络层第三层网络层收 到上层传来的数据后,加上 首部 ,做成 IP数据报 / 分组 传送给 第二层数据链路层第二层数据链路层 收到上层的数据后,加上首部和尾部控制信息,做成 ,传送给 第一层物理层第一层物理层 是比特流的传送,不再加上控制信息,从首部开始,传送比特流
  • 协议数据单元 / PDU
    对等层次 之间传送的数据单位
  • 虽然应用进程数据要经过上面所述的复杂过程 才能送到终点的应用进程,但这些复杂过程对于用户来说,是透明的;
    任意对等层之间的通信,亦是如此