【网络协议】精讲TCP/IP五层模型,图解超赞超详细!!!

目录

1. TCP/IP协议五层模型介绍

2. 网络设备所在分层


前言    

       TCP/IP五层模型是一种概念模型,它描述了网络通信中数据流动的五个层次,以及每个层次所执行的功能。这个模型通常用于教学和理解网络协议的工作原理。

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1. TCP/IP协议五层模型介绍

协议分层模型有:TCP/IP四层模型、TCP/IP五层模型、OSI七层模型以下是TCP/IP五层模型的各层及其功能:

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TCP/IP五层协议模型讲解:

应用层:负责程序之间的沟通,简单的电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议等(Telent)等。我们程序员网络编程就是针对应用层来进行的。

传输层:负责两台主机之间的数据传输。如传输控制协议 (TCP),能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机。

网络层:负责地址管理和路由选择。例如在IP协议中,通过IP地址来标识一台主机,并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由)。路由器(Router)工作在网路层。

数据链路层:负责设备之间的数据帧的传送和识别。例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作。有以太网、令牌环网,无线LAN等标准。交换机(Switch)工作在数据链路层。

物理层:负责光/电信号的传递方式。比如现在以太网通用的网线(双绞 线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤,现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。集线器(Hub)工作在物理层。

举例说明:

      我在网上买一个物品,需要卖家信息(源IP地址)、我的信息(目的IP地址)。物流(协议)要历经广州,长沙,武汉。运输路径可以是空运(广州直达武汉)、慢达(广州、长沙、武汉)。

应用层:告诉快递站,卖家要快递给我的货物是什么,根据货物的类型好用相应的包装发送。

应用层负责程序之间的沟通,规定使用的格式。

传输层:我和卖家都不关注中间是怎么传输的,只关心起点和终点对应的就是源IP地址与目的IP地址。

传输层主要关注源IP地址与目的IP地址,不考虑中间路径。

网络层:发货地址是长沙,收获地址是武汉。长沙到武汉可以空运、火车,网络层可选择合适的路径进行运输。

网络层主要负责两个遥远节点之间的路径规划。

 数据链路层:运输路径选择了慢达,广州到长沙使用的是货车,长沙再到武汉使用的火车。

数据链路层主要负责两个相邻节点之间的传输。

物理层:网络通信的基础设施,也就是一些网线、光纤、网络接口,也就是网络上的告诉公路。 

2. 网络设备所在分层

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      何为网络设备,就是联网所需要的设备,如电脑主机、路由器、交换机、集线器等。

主机:它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容,对应的TCP/IP五层模型的下四层即:传输层、网络层、数据链路层、物理层。

路由器:它实现了从网络层到物理层,对应的是TCP/IP五层模型的下三层即:网络层、数据链路层、物理层。

交换机:它实现从了从数据链路层到物理层,对应的是TCP/IP五层模型的下两层。

集线器:只实现了物理层。

      作为一名程序员,对于TCP/IP五层协议,重点掌握应用层和传输层,特别是以下两层对应的协议:

    1. 应用层:HTTP协议、FTP协议、SMTP协议和POP3协议等。这些协议是应用程序与网络的接口,程序员需要了解其通信过程和数据格式,从而编写适合的程序进行数据交互。

    2. 传输层:TCP和UDP协议。TCP协议可确保传输的数据完整性和顺序性,使用范围较广;UDP协议传输速度更快,但无法保证数据的完整性和顺序性。

       TCP/IP五层模型与OSI七层模型相似,但更简洁。OSI模型将数据链路层分为两层(数据链路层和物理层),并且在网络层之上增加了两个层次:会话层、表示层和应用层。尽管如此,TCP/IP模型和OSI模型在很多概念上是相互对应的。在实际的网络通信中,TCP/IP模型更为常用,因为它更贴近于实际的互联网协议实现。

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转载自blog.csdn.net/jly_20220520/article/details/141572455