TCP / IP的参考模型

　　TCP/IP是建立在“无连接”技术上的网络互连协议，信息（包括报文和数据流）以数据报的形式在网络中传输，从而实现用户间的通信。TCP/IP协议遵守一个四层的模型概念：应用层（Application Layer）、传输层（Transport Layer）、网络层（Internet Layer）和网络接口层（Network Interface Layer）。

一、网络接口层

　　模型的基层是网络接口层。负责数据帧的发送和接收，帧是独立的网络信息传输单元。网络接口层将帧放在网上，或从网上把帧取下来。

二、网络层

　　互联协议将数据包封装成Internet数据报，并运行必要的路由算法。 这里有四个互联协议：

网际协议IP：负责在主机和网络之间寻址和路由数据包。

地址解析协议ARP：获得同一物理网络中的硬件主机地址。

网际控制消息协议ICMP：发送消息，并报告有关数据包的传送错误。

互联组管理协议IGMP：被IP主机拿来向本地多路广播路由器报告主机组成员。

三、传输层

　　传输协议在计算机之间提供通信会话。传输协议的选择根据数据传输方式而定。 这里有两个传输协议：

　　传输控制协议TCP：为应用程序提供可靠的通信连接。适合于一次传输大批数据的情况。并适用于要求得到响应的应用程序。

　　用户数据报协议UDP：提供了无连接通信，且不对传送包进行可靠的保证。适合于一次传输小量数据，可靠性则由应用层来负责。

四、应用层

　　应用程序通过这一层访问网络。

　　网络设计者在解决网络体系结构时经常使用ISO/OSI（ 国际标准化组织/开放系统互连）七层模型，该模型每一层代表一定层次的网络功能。最下面是物理层，它代表着进行数据转输的物理介质，换句话说，即网络电缆。其上是数据链路层，它通过网卡提供服务。最上层是应用层，这里运行着使用网络服务的应 用程序。

　　TCP/IP模型是同ISO/OSI模型等价的。当一个数据单元从网络应用程序向下送到网卡，它通过了一列的TCP/IP 模块。这其中的每一步，数据单元都会同网络另一端对等TCP/IP模块所需的信息一起打成包。在数据传送中，可以形象地理解为有两个信封，TCP和IP就像是信封，要传递的信息被划分成若干段，每一段塞入一个TCP信封，并在该信封封面上记录有分段号的信息，再将TCP信封塞入IP大信封，发送上网。在接受端，一个TCP软件包收集信封，抽出数据，按发送前的顺序还原，并加以校验，若发现差错，TCP将会要求重发。因此，TCP/IP在INTERNET中几乎可以无差错地传送数据。

　　为了勾勒TCP/IP在现实网络世界中所扮演的角色， 请考虑当使用HTTP（超文本传输协议）的Web浏览器（如IE）从连接在Internet上的Web服务器上获取一页HTML数据时所发生的情况。为形成同Web服务器的虚链路，浏览器使用一种被抽象地称为套接口（socket）的高层软件。为了获 取Web页，它通过向套接口写入HTTPGET命令来向Web 服务器发出该指令。接下来套接口软件使用TCP协议向Web服务器发出包含GET命令的字节流和位流，TCP将数据分段并将各独立段传到IP模块，该模块将数据段转换成数据报并发送给Web服务器。

　　其实在这一过程中，在网络上发送和接收的数据已经被分成一个或多个数据包（packet），每个数据包包括：要传送的数据；控制信息，即告诉网络怎样处理数据包。TCP／IP决定了每个数据包的格式。如果事先不告诉你，你可能不会知道信息被分成用于传输和再重新组合起来的许多小块。

　　当有应用程序（如例子中的浏览器）创建它时，这个数据包的生命就开始了。每个包都会穿过发送主机的各层，再通过网络电缆进入目标主机的各层后，进入适当的应用程序（如例子中的Web服务器）。当包穿过发送主机各层时，其控制信息和格式信息被加在包上。在它到达目标主机后，随着这个包向上穿过各个层，这些信息分别被读取并剥去。一旦这个包被送到线路上去时，它的重量已经增大，因为包中增加了许多网络信息。当这个滚雪球式增大的包到达目的主机时，又开始逐渐减轻，当它最后到达顶层时，又变得十分苗条了。

　　对浏览器和服务器来说，数据在这一端写入套接口而在另一端出现如同魔术一般，但这只是网络底层发生的各种复杂行为的表象，它创造了数据经过网络无缝传输的假象。

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