协议簇

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2024年6月21日发(作者：)

协议簇

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)已成为

一个事实上的工业

标准。

TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议

簇。

TCP/IP协议簇分为四层，IP位于协议簇的第二层(对应OSI的第三层)，

TCP位于协议簇的第

三层(对应OSI的第四层)。

TCP和IP是TCP/IP协议簇的中间两层，是整个协议簇的核心，起到了

承上启下的作用。

1、接口层

TCP/IP的最低层是接口层，常见的接口层协议有：

Ethernet 802.3、Token Ring 802.5、X.25、Frame reley、HDLC、PPP

ATM 等。

2、网络层

网络层包括：IP(Internet Protocol)协议、ICMP(Internet Control

Message Protocol)

控制报文协议、ARP(Address Resolution Protocol)地址转换协议、

RARP(Reverse ARP)反向

地址转换协议。

IP是网络层的核心，通过路由选择将下一跳IP封装后交给接口层。IP

数据报是无连接服务

。

ICMP是网络层的补充，可以回送报文。用来检测网络是否通畅。

Ping命令就是发送ICMP的echo包，通过回送的echo relay进行网络

测试。

ARP是正向地址解析协议，通过已知的IP，寻找对应主机的MAC地址。

RARP是反向地址解析协议，通过MAC地址确定IP地址。比如无盘工作

站和DHCP服务。

3、传输层

传输层协议主要是：传输控制协议TCP(Transmission Control

Protocol)和用户数据报协

议UDP(User Datagram rotocol)。

TCP是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通讯时完成时要

拆除连接，由于TCP

是面向连接的所以只能用于点对点的通讯。

TCP提供的是一种可靠的数据流服务，采用“带重传的肯定确认”技术

来实现传输的可靠

性。TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制，所谓窗口

实际表示接收能力，用

以限制发送方的发送速度。

UDP是面向无连接的通讯协议，UDP数据包括目的端口号和源端口号信

息，由于通讯不需要

连接，所以可以实现广播发送。

UDP通讯时不需要接收方确认，属于不可靠的传输，可能会出丢包现象，

实际应用中要求

在程序员编程验证。

4、应用层

应用层一般是面向用户的服务。如FTP、TELNET、DNS、SMTP、POP3。

FTP(File Transmision Protocol)是文件传输协议，一般上传下载用

FTP服务，数据端口

是20H，控制端口是21H。

Telnet服务是用户远程登录服务，使用23H端口，使用明码传送，保

密性差、简单方便。

DNS(Domain Name Service)是域名解析服务，提供域名到IP地址之间

的转换。

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)是简单邮件传输协议，用来控

制信件的发送、中

转。

POP3(Post Office Protocol 3)是邮局协议第3版本，用于接收邮件。

数据格式：

数据帧：帧头＋IP数据包＋帧尾 (帧头包括源和目标主机MAC地址及

类型,帧尾是校验字)

IP数据包：IP头部＋TCP数据信息 (IP头包括源和目标主机IP地址、

类型、生存期等)

TCP数据信息：TCP头部+实际数据 (TCP头包括源和目标主机端口号、

顺序号、确认号、校

验字等)

sfsaf

七层协议

之所以说TCP/IP是一个协议族，是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、

ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为

TCP/IP协议。以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍：

TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议

IP(Internet Protocol)网间网协议

UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议

ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议

SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议

FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议

ARP(Address Resolution Protocol)地址解析协议

从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网

间网层、传输层、应用层。

其中：

网络接口层 这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据报并通过网

络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。

网间网层 负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理

来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报

头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处

理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达

信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚

未到达信宿，则转发该数据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。

传输层 提供应用程序间的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、

提供可靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且

假如分组丢失，必须重新发送。

应用层 向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访

问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机

上注册的接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP

使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。

前面我们已经学过关于OSI参考模型的相关概念，现在我们来看一看，

相对于七层协议参考模型，TCP/IP协议是如何实现网络模型的。

OSI中的层

应用层

功能 TCP/IP协

议族

TFTP，HTT

P，SNMP，F

TP，SMTP，

DNS，RIP，

Telnet

没有协议

文件传输，

电子邮件，

文件服务，

虚拟终端

表示层 数据格式

化，代码转

换，数据加

密

会话层 解除或建

立与别的

接点的联

系

提供端对

端的接口

为数据包

选择路由

没有协议

传输层 TCP，UDP

网络层 IP，ICMP，

OSPF，BGP，

IGMP ，AR

P，RARP

SLIP，CSLI

P，PPP，MT

U

数据链路

层

传输有地

址的帧以

及错误检

测功能

以二进制

数据形式

在物理媒

体上传输

数据

物理层 ISO2110，I

EEE802。IE

EE802.2

数据链路层包括了硬件接口和协议ARP，RARP，这两个协议主要是用来建

立送到物理层上的信息和接收从物理层上传来的信息；

网络层中的协议主要有IP，ICMP，IGMP等，由于它包含了IP协议模

块，所以它是所有基于TCP/IP协议网络的核心。在网络层中，IP模块完成

大部分功能。ICMP和IGMP以及其他支持IP的协议帮助IP完成特定的任务，

如传输差错控制信息以及主机/路由器之间的控制电文等。网络层掌管着网

络中主机间的信息传输。

传输层上的主要协议是TCP和UDP。正如网络层控制着主机之间的数据

传递，传输层控制着那些将要进入网络层的数据。两个协议就是它管理这

些数据的两种方式：TCP是一个基于连接的协议（还记得我们在网络基础中

讲到的关于面向连接的服务和面向无连接服务的概念吗？忘了的话，去看

看）；UDP则是面向无连接服务的管理方式的协议。

应用层位于协议栈的顶端，它的主要任务就是应用了。上面的协议当

然也是为了这些应用而设计的，具体说来一些常用的协议功能如下：

Telnet：提供远程登录（终端仿真）服务，好象比较古老的BBS就是

用的这个登陆。

FTP ：提供应用级的文件传输服务，说的简单明了点就是远程文件访

问等等服务；

SMTP：不用说拉，天天用到的电子邮件协议。

TFTP：提供小而简单的文件传输服务，实际上从某个角度上来说是对

FTP的一种替换（在文件特别小并且仅有传输需求的时候）。

SNMP：简单网络管理协议。看名字就不用说什么含义了吧。

DNS：域名解析服务，也就是如何将域名映射成IP地址的协议。

HTTP：不知道各位对这个协议熟不熟悉啊？这是超文本传输协议，你

之所以现在能看到网上的图片，动画，音频，等等，都是仰仗这个协议在

起作用啊！

本文标签： 协议数据服务连接传输