TCP/IP 協定體系結構四層分別是什麼?

TCP/IP協定體系結構四層分別是：1、資料鏈結層；實現網卡介面的網路驅動程序，以處理資料在實體媒介上的傳輸。 2、網路層；實現封包的選路與轉送。 3、傳輸層；為兩台主機上的應用程式提供端到端的通訊。 4、應用層；負責處理應用程式的邏輯。

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##在說TCP/IP協定體系結構之前我們先來看看最早用的

OSI七層模型：自底向上依序是物理層、資料鏈結層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。

下圖則為由OSI七層參考模型到TCP/IP四層體系結構產生過程：

TCP/IP體系結構的優點： （1）簡化了電腦網路的結構，由原來的七層編導現在的四層，但是其功能並沒有減少。

（2）每一層即獨立又有聯繫，獨立是因為如果那一層出現問題了不會影響其他層的工作，聯繫是因為上層協議又使用下層協議提供的服務。

由上也可以看到TCP/IP協定族是一個四層的協定係統，從下到上依序是資料鏈結層、網路層、傳輸層、應用層。每一層透過若干協定完成不同的功能，上層協定使用下層協定提供的服務。下來我就談每一層的功能和常用協定。

1、資料鏈結層

功能：實作了網卡介面的網路驅動程序，以處理資料在實體媒介（如乙太網路、令牌環等）上的傳輸。

對應設備：網路線、橋接器、集線器、交換器

常用協定：

（1）ARP(位址解析協定）：它實作IP位址到實體位址（通常是MAC位址，通俗的理解就是網路卡位址）的轉換。

（2）RARP(逆位址解析協定）：顧名思義，它和ARP是相反的，它是實現從實體位址到IP位址的轉換。

那有人就會問它們的用途是什麼呢？ ？ ？

ARP用途：網路層使用IP位址尋找一台機器，而資料鏈結層則是使用實體位址尋找一台機器，因此網路層必須先將目標機器的IP位址轉換成實體位址，才能使用資料鏈結層提供的服務。

RARP用途：RARP協定僅用於網路上的某些無磁碟工作站，因為缺少儲存設備，無磁碟工作站無法記錄自己的IP位址，然而透過RARP就可以看到從實體位址到IP地址的映射。

2、網路層

功能：實作封包的選路與轉送。

對應設備：路由器

常用協定：

（1）IP協定（英特網協定）根據封包的目的IP位址來決定如何將它傳送給目標主機。如果封包無法直接傳送給目標主機，那麼IP協定為它尋找一個合適的下一跳路由器，將封包交給路由器來轉發，多次之後封包將到達目標主機，或因傳送失敗而被丟棄。

（2）ICMP協定是網路層的另一個重要協議，它是IP協定的重要補充，主要用於偵測網路連線。

8位元類型：將ICMP封包分為兩大類：一類是錯誤封包，例如目標不可達（類型值為3）和重定向（類型值為5）；另一類是查詢報文，用來查詢網路資訊。

有的ICMP封包也用8位元碼欄位細分不同的條件。例如程式碼值0表示網路重定向，代碼值1表示主機重定向。

16位元校驗和：對整個封包（包括頭部和內容​​部分）進行循環冗餘校驗（CRC）。

注意：ICMP協定並非嚴格意義上的網路層協議，因為它使用了處於同一層的IP協定提供的服務，而一般來說，上層協定使用下層協定提供的服務。

3、傳輸層

功能：為兩台主機上的應用程式提供端對端的通訊。與網路層所使用的逐跳通訊方式不同，傳輸層只關心通訊的起始端和目的端，而不在乎封包的中轉過程。

主要協定：

（1）TCP協定（傳輸控制協定）：為應用層提供可靠的、連線導向的和串流服務。

（2）UDP協定（使用者資料報協定）：為應用層提供不可靠的、無連線的和資料封包服務。 (TCP和UDP協定的詳解和差異將在下一篇詳講）

（3）SCTP協定（串流控制傳輸協定）它是為在英特網上傳輸電話訊號而設計的，這裡不再細說。

4、應用程式層

功能：負責處理應用程式的邏輯，例如檔案傳輸，名稱查詢和網路管理等。

注意：資料鏈結層、網路層、傳輸層複製處理網路通訊細節，所以這些部分必須穩定且高效，因此它們都在核心空間實現（如上圖二），而應用層在用戶空間中實現，因為它負責眾多邏輯，在核心中實現的話，則會使核心變得非常龐大。也有少數伺服器程式是在核心中實現，這樣程式碼就不用在用戶空間和核心空間中來回切換（主要是資料的複製）提高了工作效率。

常用協定：

（1）OSPF（開放最短路徑優先）協定：是一種動態路由更新協議，用於路由器之間的通信，以告知對方各自的路由訊息。

（2）DNS（網域名稱服務）協定：提供機器網域到IP位址的轉換。 （如將www.baidu.com轉換成百度的IP，輸入網域就直接可以進入。因為IP位址記的時候太麻煩，就像每個人都是由身分證唯一識別的，但為了好記就起了名字。DNS就是一個將姓名與身分證對應的過程）

（3）telnet協定是一種遠端登陸協議，使我們能在本地完成遠端任務。

（4）HTTP協定（超文本傳輸協定）是基於請求與回應模式的、無狀態的、應用層的協議，常基於TCP的連線方式。

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