TCP/IP協議體系結構

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協議/網際協議）體系結構是指能夠在多個不同網路間實現的協議簇。該協議簇是在美國國防高級研究計劃局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）所資助的實驗性ARPARNET 分組交換網路、無線電分組網路和衛星分組網路上研究開發成功的。網路部分癱瘓時仍保持較強的工作能力和靈活性。這種應用環境導致了一系列協議的出現，從而使不同類型的終端和網路間能夠進行有效通信。實際上，Internet已經成為全球計算機互聯的主要體系結構，而TCP/IP協議是 Internet 的代名詞，是將異種網路、不同設備互聯起來，進行正常數據通信的格式和大家遵守的約定。

TCP/IP 協議包括兩部分：傳輸控制（TCP）協議和網際協議（IP）。TCP/IP 的通信任務組織成 5個相對獨立的層次：應用層、傳輸層、互聯網層（對應OSI的網路層）、網路介面層和物理層，其中網路介面層和物理層常稱為物理網層。TCP/IP 協議體系結構與OSI 7 層模型的對應關係如圖1-1所示。

圖1-1 TCP/IP 協議體系結構與OSI 7 層模型的對應關係

1.應用層

它使應用程序能夠直接運行於傳輸層之上，直接為用戶提供服務。包含的主要協議有文件傳輸協議（File Transfer Protocol，FTP）、簡單郵件傳送協議（Simple Mail Transfer Protocol， SMTP）、遠程登錄協議（Telnet）、域名服務協議（Domain Name Service，DNS）、網路新聞傳送協議（Network News Transfer Protocol，NNTP）和超文本傳輸協議（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）等。

2.傳輸層

它的主要功能是對應用層傳遞過來的用戶信息分成若干數據報，加上報頭，便於端到端的通信。包括的協議有基本位元組的面向連接應用層的傳輸TCP協議，TCP為應用程序之間的數據傳輸提供可靠連接；面向無連接的用戶數據報UDP協議，UDP的傳送不保證數據一不到達目的地，也不保證數據報的順序，不提供重傳機制；提供聲音傳送服務的NVP協議。

3.互聯網層

互聯網層對應於 OSI 模型的網路層。該層採用的協議稱為互聯網協議（IP），它提供跨多個網路的定址選路功能，使IP數據（帶有IP地址）從一個網路的主機傳到另一網路的主機。包括的協議有網際IP協議；網際控制報文協議ICMP；將IP地址轉換成物理網層地址的ARP協議；將物理網地址轉換成IP地址的RARP協議。

4.網路介面層

網路介面層對應於OSI模型的數據鏈路層。介面層負責與物理傳輸的連接媒介打交道，主要功能是接收數據報，並把接收到的數據報發送到指定的網路中去。該層需要執行不同協議的區域網，通過網關實現協議與TCP/IP的轉換，使數據穿過多個互聯的網路正確地傳輸，實現異種網路接入Internet。

5.物理層

物理層利用物理媒介為比特流提供物理連接，一般將網路介面層和物理層統稱 TCP/IP協議的物理網。物理網包含的協議有IEEE 802.3乙太網；面向連接的X.25 公用數據網及X.75虛通路無連接協議；ARPANET網路；ATM網路；令牌環網等。

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