TCP/IP四层模型
TCP/IP四层模型将网络通信分为四个层次:
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网络接口层:负责计算机与网络硬件间的数据传输,在物理网络上发送/接收数据帧(如以太网、Wi-Fi协议)。
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互联网层(网络层):通过IP协议实现数据包的路由和转发。
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传输层:提供端到端的通信服务,主要协议包括TCP和UDP。
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应用层:提供网络应用功能,协议如HTTP、FTP、SMTP等。
分层设计的优点
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简化设计与实现:各层专注特定功能,降低系统复杂性。
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模块化:层间通过标准接口通信,便于独立优化和替换。
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互操作性:明确定义的接口使不同厂商设备兼容,支持跨层次无缝协作。
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故障隔离:每层具备独立错误处理机制,便于快速定位问题。
扩展知识:
TCP/IP vs OSI模型
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OSI七层模型:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
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核心差异:
(1) TCP/IP合并OSI的数据链路层和物理层为网络接口层。
(2) TCP/IP将OSI的会话层、表示层和应用层合并为应用层,更贴近实际实现。
各层数据单位与包头关键字段
【应用层】
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数据单位:报文(Message)
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HTTP关键字段:Host(目标主机)、User-Agent(用户代理)、Content-Length(内容长度)
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DNS关键字段:Transaction ID(事务ID)、Flags(标志位)、Query/Response(查询/响应标识)
【传输层】
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数据单位:报文段(Segment)
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TCP关键字段:Source Port(源端口)、Destination Port(目的端口)、Sequence Number(序列号)、Acknowledgment Number(确认号)、Flags(标志位)
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UDP关键字段:Source Port(源端口)、Destination Port(目的端口)、Length(包长度)、Checksum(校验和)
【网络层】
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数据单位:数据包(Packet)
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IP关键字段:Source IP Address(源IP地址)、Destination IP Address(目的IP地址)、TTL(生存时间)、Protocol(上层协议类型)
【网络接口层】
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数据单位:帧(Frame)
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以太网关键字段:Source MAC Address(源MAC地址)、Destination MAC Address(目的MAC地址)、Type(上层协议类型)