简述TCP/IP协议分层模型

一、TCP/IP与OSI参考模型

二、简述

由上图我们可以看到，TCP/IP协议分层模型与OSI参考模型十分相似。之前我介绍过OSI参考模型每层的目的。TCP/IP的每一层都对应有协议，如果我们了解了协议处于其中的哪一层，那么我们就可以对协议的目的有所了解。然后对于每个协议的具体技术要求就可以参考相应的规范了。这里不详述协议本身的协议，就讲述一下各个协议与OSI参考模型中各个分层的对应关系。

三、硬件（物理层）

TCP/IP的最底层是负责数据传输的硬件，如以太网或者电话线路等物理设备。TCP/IP是在网络互联的设备之间能够通信的前提之下提出来的协议。

四、网络接口层（数据链路层）

网络接口层利用以太网中的数据链路层进行通信，因此属于接口层。也可以把它当作让NIC起作用的“驱动程序”。

五、互联网层（网络层）

互联网层使用IP协议，相当于OSI模型中的网络层。
TCP/IP分层中的互联网层和传输层的功能通常是由操作系统提供。尤其是路由器，它必须得实现通过互联网层转发分组数据包的功能。此外，链接互联网的所有主机和路由器都必须实现IP的功能，其他连接互联网的网络设备就没必要一定实现IP或TCP的功能。

IP

IP是跨网络传送数据包，使整个互联网都能收到数据，这期间它使用IP地址作为主机的标识。它不具备重发功能，所以，就算是数据未能发送至目的地址，它也不会重发。所以它属于非可靠性传输协议。

ICMP

当由于一些异常情况，数据未能发送到目的地址时，ICMP协议会给发送端返回一个通知。它有时也用来作诊断网络的健康状况。

ARP

从分组数据包的IP地址中解析出物理地址（MAC地址）的一种协议。

六、传输层

传输层最主要的功能就是要实现应用程序之间的通信。计算机的内部，通常同一时间运行着多个程序。为此，我们必须分清哪些程序与哪些程序正在进行通信，识别这些应用程序的是端口号。

TCP

TCP是一种面向有连接的传输协议。优点在于安全性高，缺点在于多次发包收包会浪费网络流量。

UDP

UDP是一种面向无连接的传输协议。优点在于程序简单，缺点在于安全性低。

七、应用层（会话层以上的分层）

TCP/IP的分层中，将OSI参考模型中的会话层、表示层、应用层的功能都集中到了应用程序中实现。
我这里简单介绍几个应用程序：

WWW

浏览器与服务器之间通信所用的协议是HTTP，它属于OSI应用层的协议。
所传输数据的主要格式是HTML，它属于OSI表示层的协议。

电子邮件

发送电子邮件所用到的协议是SMTP，它只可以发送文本格式，后来电子邮件的格式由MIME协议扩展，就可以发送声音、图像等各种各样的信息。MIME也属于表示层的协议。

文件传输

文件传输指可以将其他计算机硬盘中的文件传输到本机上，或者相反的操作。文件传输所用的协议是FTP。

远程登录

远程登录是指登录到远程的计算机上，使那台计算机上的程序可以运行。
TCP/IP网络中远程登录常用TELNET和SSH两种协议。

网络管理

在TCP/IP中进行网络管理时，采用SNMP协议。使用SNMP管理的主机、网桥、路由器等称作SNMP代理，而进行管理的那一段叫做管理器。SNMP就是管理器和代理之间要用到的协议。