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🧾 [计算机网络] TCP/IP 网络模型有几层

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应用层

我们电脑或手机使用的应用软件都是在应用层实现。那么，当两个不同设备的应用需要通信的时候，应用就把应用数据传给传输层。应用层只需要专注于为用户提供应用功能，比如 HTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTP 而不关注数据是怎么传输的。就类似于，我们寄快递的时候，只需要把包裹交给快递员，由他负责运输快递，我们不需要关心快递是如何被运输的。

传输层

传输层（Transport Layer）是为应用层提供网络支持的。

  • 1.TCP（Transmission Control Protocol）传输控制协议。TCP 相比 UDP 多了很多特性，比如流量控制、超时重传、拥塞控制等，这些都是为了保证数据包能可靠地传输给对方。如果大小超过 MSS（TCP 最大报文段长度） ，就要将数据包分块，这样即使中途有一个分块丢失或损坏了，只需要重新发送这一个分块，而不用重新发送整个数据包。
  • 2.UDP。只负责发送数据包，不保证数据包是否能抵达对方，但它实时性相对更好，传输效率也高。

    • 当设备作为接收方时，传输层则要负责把数据包传给应用，但是一台设备上可能会有很多应用在接收或者传输数据，因此需要用一个编号将应用区分开来，这个编号就是端口。 由于传输层的报文中会携带端口号，因此接收方可以识别出该报文是发送给哪个应用。

    网络层

    传输层最为应用间数据传输的媒介，帮助实现应用到应用的通信，而实际的传输功能由网络层负责。网络层最常使用的是 IP 协议（Internet Protocol），IP 协议会将传输层的报文作为数据部分，再加上 IP 包头组装成 IP 报文，如果 IP 报文大小超过 MTU（以太网中一般为 1500 字节）就会再次进行分片

    网络层负责将数据从一个设备传输到另一个设备。通过IP配合子网掩码算出 IP 地址 的网络号和主机号

  • 1.网络号。负责标识该 IP 地址是属于哪个「子网」
  • 2.主机号。负责标识同一「子网」下的不同主机。

    •  10.100.122.0/24，后面的/24表示就是 255.255.255.0 子网掩码，255.255.255.0 二进制是11111111-11111111-11111111-00000000 有24个1所以用 /24代替255.255.255.0

    除了寻址能力， IP 协议还有另一个重要的能力就是路由 实际场景中，两台设备并不是用一条网线连接起来的，而是通过很多网关、路由器、交换机等众多网络设备连接起来的，那么就会形成很多条网络的路径，因此当数据包到达一个网络节点，就需要通过路由算法决定下一步走哪条路径。路由器寻址工作中，就是要找到目标地址的子网，找到后进而把数据包转发给对应的网络内。

    网络接口层

    生成了 IP 头部之后，接下来要交给网络接口层（Link Layer）在 IP 头部的前面加上 MAC 头部，并封装成数据帧（Data frame）发送到网络上。 什么是以太网？电脑上的以太网接口，Wi-Fi接口，以太网交换机、路由器上的千兆，万兆以太网口，还有网线，它们都是以太网的组成部分。以太网就是一种在「局域网」内，把附近的设备连接起来，使它们之间可以进行通讯的技术。

    以太网在判断网络包目的地时和 IP 的方式不同，因此必须采用相匹配的方式才能在以太网中将包发往目的地，而 MAC 头部就是干这个用的，所以，在以太网进行通讯要用到 MAC 地址。

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    网络接口层的传输单位是帧（frame），IP 层的传输单位是包（packet），TCP 层的传输单位是段（segment），HTTP 的传输单位则是消息或报文（message）。但这些名词并没有什么本质的区分，可以统称为数据包。

    Contents

    • 应用层
    • 传输层
    • 网络层
    • 网络接口层
    2024/04/11 13:24