TCP / IP的參考模型

　　TCP/IP是建立在“無連接”技術上的網絡互連協議，信息（包括報文和數據流）以數據報的形式在網絡中傳輸，從而實現用戶間的通信。TCP/IP協議遵守一個四層的模型概念：應用層（Application Layer）、傳輸層（Transport Layer）、網絡層（Internet Layer）和網絡接口層（Network Interface Layer）。

一、網絡接口層

　　模型的基層是網絡接口層。負責數據幀的發送和接收，幀是獨立的網絡信息傳輸單元。網絡接口層將幀放在網上，或從網上把幀取下來。

二、網絡層

　　互聯協議將數據包封裝成Internet數據報，并運行必要的路由算法。 這里有四個互聯協議：

網際協議IP：負責在主機和網絡之間尋址和路由數據包。

地址解析協議ARP：獲得同一物理網絡中的硬件主機地址。

網際控制消息協議ICMP：發送消息，并報告有關數據包的傳送錯誤。

互聯組管理協議IGMP：被IP主機拿來向本地多路廣播路由器報告主機組成員。

三、傳輸層

　　傳輸協議在計算機之間提供通信會話。傳輸協議的選擇根據數據傳輸方式而定。 這里有兩個傳輸協議：

　　傳輸控制協議TCP：為應用程序提供可靠的通信連接。適合于一次傳輸大批數據的情況。并適用于要求得到響應的應用程序。

　　用戶數據報協議UDP：提供了無連接通信，且不對傳送包進行可靠的保證。適合于一次傳輸小量數據，可靠性則由應用層來負責。

四、應用層

　　應用程序通過這一層訪問網絡。

　　網絡設計者在解決網絡體系結構時經常使用ISO/OSI（ 國際標準化組織/開放系統互連）七層模型，該模型每一層代表一定層次的網絡功能。最下面是物理層，它代表著進行數據轉輸的物理介質，換句話說，即網絡電纜。其上是數據鏈路層，它通過網卡提供服務。最上層是應用層，這里運行著使用網絡服務的應 用程序。

　　TCP/IP模型是同ISO/OSI模型等價的。當一個數據單元從網絡應用程序向下送到網卡，它通過了一列的TCP/IP 模塊。這其中的每一步，數據單元都會同網絡另一端對等TCP/IP模塊所需的信息一起打成包。在數據傳送中，可以形象地理解為有兩個信封，TCP和IP就像是信封，要傳遞的信息被劃分成若干段，每一段塞入一個TCP信封，并在該信封封面上記錄有分段號的信息，再將TCP信封塞入IP大信封，發送上網。在接受端，一個TCP軟件包收集信封，抽出數據，按發送前的順序還原，并加以校驗，若發現差錯，TCP將會要求重發。因此，TCP/IP在INTERNET中幾乎可以無差錯地傳送數據。

　　為了勾勒TCP/IP在現實網絡世界中所扮演的角色， 請考慮當使用HTTP（超文本傳輸協議）的Web瀏覽器（如IE）從連接在Internet上的Web服務器上獲取一頁HTML數據時所發生的情況。為形成同Web服務器的虛鏈路，瀏覽器使用一種被抽象地稱為套接口（socket）的高層軟件。為了獲 取Web頁，它通過向套接口寫入HTTPGET命令來向Web 服務器發出該指令。接下來套接口軟件使用TCP協議向Web服務器發出包含GET命令的字節流和位流，TCP將數據分段并將各獨立段傳到IP模塊，該模塊將數據段轉換成數據報并發送給Web服務器。

　　其實在這一過程中，在網絡上發送和接收的數據已經被分成一個或多個數據包（packet），每個數據包包括：要傳送的數據；控制信息，即告訴網絡怎樣處理數據包。TCP／IP決定了每個數據包的格式。如果事先不告訴你，你可能不會知道信息被分成用于傳輸和再重新組合起來的許多小塊。

　　當有應用程序（如例子中的瀏覽器）創建它時，這個數據包的生命就開始了。每個包都會穿過發送主機的各層，再通過網絡電纜進入目標主機的各層后，進入適當的應用程序（如例子中的Web服務器）。當包穿過發送主機各層時，其控制信息和格式信息被加在包上。在它到達目標主機后，隨著這個包向上穿過各個層，這些信息分別被讀取并剝去。一旦這個包被送到線路上去時，它的重量已經增大，因為包中增加了許多網絡信息。當這個滾雪球式增大的包到達目的主機時，又開始逐漸減輕，當它最后到達頂層時，又變得十分苗條了。

　　對瀏覽器和服務器來說，數據在這一端寫入套接口而在另一端出現如同魔術一般，但這只是網絡底層發生的各種復雜行為的表象，它創造了數據經過網絡無縫傳輸的假象。

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