Internet的四層結構分別是:1、資料鏈結層(網路介面層),實作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。
本教學操作環境:windows7系統、Dell G3電腦。
TCP/IP是Internet最基本的協定。 TCP/IP採用四層結構來完成傳輸任務,其四層結構為網路介面層、網路層、傳輸層和應用層,各層都是透過呼叫其下一層所提供的網路完成自己,相對於OSI標準的七層結構,少了表示層、會話層和物理層。
下來聊聊每一層的功能和常用協定。
1、資料鏈結層(網路介面層)
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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