TCP/IP体系结构

本文详细介绍了TCP/IP体系结构,包括四层模型:应用层、传输层、网络层和数据链路层。在应用层,讨论了HTTP、FTP、SMTP等常见协议;传输层重点讲解了TCP和UDP的区别;网络层涉及IP、ICMP、ARP等协议;数据链路层则提到了MAC地址。此外,还涵盖了TCP报文的编码位和端口号的使用。

一、简介

1、传输控制协议/网络互联协议,是针对Internet开发的一种体系结构和协议标准,相对于OSI体系结构更简洁。

2、结构类型:分层体系,由下至上分别是网络接口层、网际层、传输层和应用层(四层分法)。

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3、TCP/IP协议与OSI模型的对应关系(五层分法)。

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二、TCP/IP体系结构

1、应用层:为用户的应用程序提供接口,使用户可以访问网络。(IE浏览器就处于应用层)

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HTTP 超文本传输协议(浏览网页服务)

TFTP 文件传输协议(较快,但是不可靠)

FTP 文件传输协议(提供文件上传,文件下载服务,较慢但是可靠)

NFS 网络文件系统(Unix和Linux系统之间共享文件)

SMTP 简单邮件传输协议(邮件的发送和转发)

POP3 接收邮件(由服务器下载到本地)

Talnet (远程登录功能(配置交换机、路由器))

SNMP 简单网络管理协议(通过网管软件来管理网络)

DNS 域名系统,将域名解析为IP地址(将百度的域名转换为服务器的IP地址)

2、传输层:提供端到端的通信(两台计算机上的软件间的连接),对信息流具有调节作用。

### TCP/IP 体系结构详解 #### 三层与四层模型对比 TCP/IP 和 OSI 模型在分层模块上有细微差异。OSI 参考模型关注的是“通信协议必要的功能是什么”,而 TCP/IP 更加侧重于“在计算机上实现这些协议应开发何种程序”[^1]。 #### TCP/IP 层次划分及其职责 ##### 网络接口层 (Network Interface Layer) 该层次负责通过物理媒介发送和接收比特流,它涵盖了局域网技术(如以太网)、广域网技术和无线网络标准等。这相当于 OSI 中的数据链路层和部分物理层的功能组合。 ##### 互联网层 (Internet Layer) 主要由 IP 协议构成,用于在网络之间传递数据报文,并处理路由选择等问题。当 IP 模块接收到数据后会检查其目标地址是否为自己;如果是,则依据首部中的协议字段决定转发给哪个更高层的进程——比如可能是 TCP 或者 UDP[^2]。 ##### 传输层 (Transport Layer) 提供了端到端之间的可靠或不可靠通讯服务。其中最著名的两个成员分别是面向连接并确保可靠性传输的 TCP 协议以及无连接且尽力而为式的 UDP 协议。即使在一侧保持 ESTABLISHED 状态下,也不能完全保证对方同样维持着正常的连接状态除非启用了特定机制像保活选项来定期检测连通性状况[^3]。 ##### 应用层 (Application Layer) 位于最高级别,直接服务于各种应用程序需求。这里包含了众多熟知的服务协议,例如 HTTP(S) 对应网页浏览、FTP 关联文件交换还有 SMTP 支持邮件传送等功能[^4]。 ```python import socket def create_tcp_socket(): """创建一个TCP套接字""" sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) return sock if __name__ == "__main__": tcp_sock = create_tcp_socket() print(f"已成功创建TCP套接字对象: {tcp_sock}") ```
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