TCP/IP 网络模型

TCP/IP 网络通常是由上到下分成 4 层,分别是应用层,传输层,网络层和网络接口层

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应用层

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应用层专注于为用户提供应用功能,比如 HTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTP等。我们电脑或手机使用的应用软件都是在应用层实现。应用层是不用去关心数据是如何传输的,就类似于,我们寄快递的时候,只需要把包裹交给快递员,由他负责运输快递,我们不需要关心快递是如何被运输的。

传输层

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传输层代表协议:分别是 TCP 和 UDP。

  • TCP:TCP 的全称叫传输控制协议(Transmission Control Protocol),大部分应用使用的正是 TCP 传输层协议,比如 HTTP 应用层协议。具备流量控制、超时重传、拥塞控制等..
  • UPD:UDP 相对来说就很简单,简单到只负责发送数据包,不保证数据包是否能抵达对方,但它实时性相对更好,传输效率也高.例如视频使用的就是UDP

TCP段

当传输层的数据包大小超过 MSS(TCP 最大报文段长度) ,就要将数据包分块,这样即使中途有一个分块丢失或损坏了,只需要重新发送这一个分块,而不用重新发送整个数据包。在 TCP 协议中,我们把每个分块称为一个 TCP 段TCP Segment)。 

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由于传输层的报文中会携带端口号,因此接收方可以识别出该报文是发送给哪个应用。

当设备作为接收方时,传输层则要负责把数据包传给应用,但是一台设备上可能会有很多应用在接收或者传输数据,因此需要用一个编号将应用区分开来,这个编号就是端口

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网络层

网络层最常使用的是 IP 协议(Internet Protocol),IP 协议会将传输层的报文作为数据部分,再加上 IP 包头组装成 IP 报文,如果 IP 报文大小超过 MTU(以太网中一般为 1500 字节)就会再次进行分片,得到一个即将发送到网络的 IP 报文。

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网络层最常使用的是 IP 协议(Internet Protocol),IP 协议会将传输层的报文作为数据部分,再加上 IP 包头组装成 IP 报文。

IP分片

如果 IP 报文大小超过 MTU(以太网中一般为 1500 字节)就会再次进行分片,得到一个即将发送到网络的 IP 报文。

(ps:和传输层不同即使只丢失一片数据也要重传整个数据报。)

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网络接口层

生成了 IP 头部之后,接下来要交给网络接口层Link Layer)在 IP 头部的前面加上 MAC 头部,并封装成数据帧(Data frame)发送到网络上。

IP 头部中的接收方 IP 地址表示网络包的目的地,通过这个地址我们就可以判断要将包发到哪里,但在以太网的世界中,这个思路是行不通的。

以太网在判断网络包目的地时和 IP 的方式不同,因此必须采用相匹配的方式才能在以太网中将包发往目的地,而 MAC 头部就是干这个用的,所以,在以太网进行通讯要用到 MAC 地址。

MAC 头部是以太网使用的头部,它包含了接收方和发送方的 MAC 地址等信息,我们可以通过 ARP 协议获取对方的 MAC 地址。

 所以说,网络接口层主要为网络层提供「链路级别」传输的服务,负责在以太网、WiFi 这样的底层网络上发送原始数据包,工作在网卡这个层次,使用 MAC 地址来标识网络上的设备。

总结

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