关于TCP/IP协议,你了解多少?
2019-10-28 来源:亿速云

TCP/IP协议(传输控制协议/互联网协议)是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议,不仅仅指的是TCP(传输控制协议)和IP(互联网协议)两个协议,而是指一个由“FTP、SMTP、TCP、UDP、IP”等不同层次上的多个协议构成的协议簇,只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性,所以被称为“TCP/IP协议”。

TCP/IP协议,即“传输控制协议/互联网网际协议”,也叫作网络通讯协议。它是在网络中使用的最基本的通信协议。TCP/IP协议,对互联网中各部分进行通信的标准和方法进行了规定,并且TCP协议和IP协议是保证网络数据信息及时、完整传输的两个重要的协议。

TCP/IP协议,包含了一系列构成互联网基础的网络协议,是Internet(因特网)的核心协议。TCP/IP协议,通过20多年的发展已经日趋成熟,并被广泛应用于局域网和广域网中,目前已成为事实上的国际标准基础网络协议。TCP/IP协议簇,是一组不同层次上的多个协议的组合,通常被认为是一个四层的协议系统,与OSI(开放式通信系统互联参考模型)的七层模型相对应。

OSI模型,即“开放式通信系统互联参考模型”(Open System Interconnection Reference Model),是国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架,简称“OSI”。

一、 TCP/IP协议分层详解

TCP/IP协议,作为Internet(因特网)最基本的协议,严格来说是一个四层的体系结构,应用层、传输层、网络层和数据链路层都包含其中。

应用层的主要协议有“Telnet(远程登录协议)、FTP(文件传输协议)、SMTP(电子邮件协议)”等,是用来接收来自传输层的数据,或者按不同应用要求与方式,将数据传输至传输层;传输层的主要协议有“TCP(传输控制协议)、UDP(用户数据报协议)”,是使用者使用平台和计算机信息网内部数据结合的通道,可以实现数据传输与数据共享;网络层的主要协议有“ICMP(因特网控制消息协议)、IP(互联网网际协议)、IGMP(因特网组管理协议)”,主要负责网络中数据包的传送等;而数据链路层,也叫“网路接口层”,主要协议有ARP(地址解析协议)、RARP(反向地址解析协议),主要功能是提供链路管理错误检测、对不同通信媒介有关信息细节问题进行有效处理等。

❶应用层

应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动,应用层负责处理特定的应用程序细节。

TCP/IP 协议簇内预存了各类通用的应用服务,比如:FTP(文件传输协议)和 DNS(域名系统)服务就是其中的两类。另外, HTTP协议也位于该层。

❷传输层

传输层对上层应用层,提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。

在TCP/IP协议簇中,有两个互不相同的传输协议:TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。

TCP为两台主机提供高可靠性的数据通信。它所做的工作包括把应用程序交给它的数据分成合适的小块交给下面的网络层,确认接收到的分组,设置发送最后确认分组的超时时钟等。由于传输层提供了高可靠性的端到端的通信,因此应用层可以忽略所有这些细节。为了提供可靠的服务,TCP采用了“超时重传、发送和接收端到端的确认分组”等机制。

UDP则为应用层提供一种非常简单的服务。它只是把称作“数据报”的分组,从一台主机发送到另一台主机,但并不保证该数据报能到达另一端。一个数据报,是指从发送方传输到接收方的一个信息单元(例如,发送方指定的一定字节数的信息)。UDP协议任何必需的可靠性,必须由应用层来提供。

❸网络层

网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数据单位。该层规定了通过怎样的路径(即所谓的传输路线)到达对方计算机,并把数据包传送给对方。

与对方计算机之间通过多台计算机或网络设备进行传输时,网络层所起的作用就是在众多的选项内,选择一条传输路线。

网络层,也称作互联网层,处理分组在网络中的活动,例如:分组的选路。在TCP/IP协议簇中,网络层协议包括:IP协议(互联网网际协议),ICMP协议(互联网控制消息协议),以及IGMP协议(互联网组管理协议)。

IP协议是一种网络层协议,提供的是一种不可靠的服务,它只是尽可能快地把分组从源节点传送到目的节点,但是并不提供任何可靠性保证。同时被TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)使用。TCP和UDP的每组数据,都通过端系统和每个中间路由器中的IP层在互联网中进行传输。

ICMP(互联网控制消息协议)是IP协议的附属协议。IP层用它来与其他主机或路由器,交换错误报文和其他重要信息。

IGMP是Internet组管理协议。它用来把一个UDP数据报多播到多个主机。

❹链路层

链路层,用来处理连接网络的硬件部分,包括:控制操作系统、硬件的设备驱动、NIC(网络适配器,即网卡)和光纤等物理可见部分(还包括连接器等一切传输媒介)。硬件上的范畴,均在链路层的作用范围之内。

链路层,也称作“数据链路层”或“网络接口层”,通常包括“操作系统中的设备驱动程序”和“计算机中对应的网络接口卡”。它们一起处理与电缆(或其他任何传输媒介)的物理接口细节。ARP(地址解析协议)和RARP(反向地址解析协议)是某些网络接口(如:以太网和令牌环网)使用的特殊协议,用来转换IP层和网络接口层使用的地址。

TCP/IP协议,是目前使用最广泛的网络互连协议,但由于TCP/IP协议,缺乏强健的安全机制,本身存在着一些安全漏洞,利用TCP/IP协议簇存在的设计缺陷,网络黑客可以进行“IP源地址欺骗、路由攻击、死亡之ping、DoS攻击、DDoS攻击”等多种网络攻击。

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