TCP/IP协议栈详解：分层架构与功能解析

TCP/IP协议栈详解：分层架构与功能解析

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/u010835747/article/details/116640545

TCP/IP协议栈是互联网通信的基础，它将复杂的网络通信过程分解为多个层次，每个层次负责不同的功能。本文将详细介绍TCP/IP协议栈的框架、分层及其功能作用，帮助读者更好地理解这一重要的网络通信协议。

TCP/IP分层

由于协议栈实现的功能较多，代码比较庞大，为了方便测试、调试以及移植，TCP/IP采用了分层的思想。编写者可以分别实现每一层并分别测试，然后再组合在一起，也可以分别移植。

整体框图

对应不同设备

每层的功能和协议功能

物理层

物理层主要指的是网卡设备，比如WiFi无线网卡或有线网卡。

数据链路层

数据链路层的主要目的是桥接协议栈和硬件。

• ARP（地址解析协议）：将IP地址转换为物理地址（MAC地址）。
• RARP（反向地址解析协议）：将MAC地址解析为对应的IP地址。
• PPP（点对点协议）：提供在点到点链路上传输数据包的数据链路层协议，常用于拨号连接。
• IEEE 802.3：描述物理层和数据链路层的MAC子层的实现方法，即以太网标准。
• CDMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）：集线器通过CDMA/CD机制使所有端口共享同一个带宽。

网络层

网络层负责实现跨越网络传送数据包的功能。

• IP（互联网协议）：实现跨越网络传送数据包，不具备重发机制。
• ICMP（互联网控制消息协议）：用于判断传输异常并发出异常通知。
• IGMP（互联网组管理协议）：用于管理组播组成员关系。
• RIP（路由信息协议）：是一种距离矢量路由选择协议，用于自治系统内的路由信息传递。

传输层

传输层主要实现应用程序的传输功能。

• TCP（传输控制协议）：是一种面向连接的传输层协议，可以保证两端通信主机之间的通信可达。TCP能够处理传输过程中丢包、传输顺序乱掉等异常情况。
• UDP（用户数据报协议）：是一种面向无连接的传输层协议。UDP不关心对端是否真正收到了传送过去的数据，需要检查对端是否收到分组数据包或对端是否连接到网络的功能需要在应用程序中实现。

应用层

应用层协议直接为用户提供服务。

• HTTP（超文本传输协议）：提供一种发布和接收HTML页面的方法。
• Telnet（远程登录协议）：用于远程登录到其他计算机，实现远程操作功能。
• FTP（文件传输协议）：用于网络文件共享传输。
• TFTP（简单文件传输协议）：用于网络文件共享传输，通常用于小型设备的文件传输。
• SMTP（简单邮件传输协议）：用于电子邮件的发送，通过MIME协议扩展后可以发送各种多媒体信息。
• WWW（万维网）：存储在Internet计算机中的大量文档集合，使用超链接将这些文档连接在一起。
• DNS（域名系统）：将域名解析为IP地址，使用户可以通过域名访问网站。
• SNMP（简单网络管理协议）：用于网络设备的管理和监控，通过MIB（管理信息库）访问设备信息。