TCP/IP協議族體系結構

    TCP/IP協議族是一個四層協議系統，自底而上分別是數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層。每一層完成不一樣的功能，

且經過若干協議來實現，上層協議使用下層協議提供的服務。

 

 

 

 

一、數據鏈路層

      負責幀數據的傳遞。（通過數據鏈路層封裝的數據稱爲幀）

      數據鏈路層兩個經常使用的協議時ARP（地址解析協議）和RARP（逆地址解析協議）。它們實現了IP地址和機器物理地址之間的相互轉換。

網絡層使用IP地址尋址一臺機器，而數據鏈路層使用物理地址尋址一臺機器，所以網絡層必須先將目標機器的IP地址轉換爲其物理地址，

才能使用數據鏈路層提供的服務，這就是ARP協議的用途。RARP協議僅用於網絡上的某些無盤工做站（沒有硬盤）。因缺少存儲設備，

無盤工做站沒法記住本身的IP地址，但他們能夠利用網卡上的物理地址來向網絡管理者（服務器或網絡管理軟件）查詢自身的IP地址。

運行RARP服務的網絡管理者一般存有該網絡上全部機器的物理地址到IP地址的映射。

二、網絡層

      負責數據怎樣傳遞過去。

      網絡層實現數據包的選路和轉發。WAN（廣域網）一般使用衆多分級的路由器來鏈接分散的主機或LAN（局域網），所以，

通信的兩臺主機通常不是直接相連的，而是經過多箇中間節點（路由器）鏈接的。網絡層的任務就是選擇這些中間節點，

已肯定兩臺主機之間的通信路徑。同時，網絡層對上層協議隱藏了網絡拓撲鏈接的細節，使得在傳輸層和網絡應用程序看來，

通信的雙方是直接相連的。

三、傳輸層

  負責傳輸數據的控制（準確性、安全性）

  傳輸層爲兩臺主機上的應用程序提供端到端（end to end）的通訊。與網絡層使用的逐跳通訊方式不一樣，傳輸層只關心通訊的

起始端和目的端，而不在意數據包的中轉過程。

 

    垂直的實線箭頭表示TCP/IP協議族各層之間的實體通訊，而水平的虛線箭頭表示邏輯通訊線路。傳輸層爲應用程序封裝了一條

端到端的邏輯通訊鏈路，它負責數據的收發、鏈路的超時重傳等。

      傳輸層協議主要有三個：TCP 協議、UDP協議、SCTP協議。

四、應用層

      負責數據的展現和獲取。

      數據鏈路層、網絡層、傳輸層負責處理網絡通訊細節，這部分必須既穩定又高效，所以它們都在內核空間中實現。而應用層則在

用戶空間中實現，由於它負責處理衆多邏輯，好比文件傳輸、名稱查詢和網絡管理等。若是應用層也在內核中實現，則會讓內核變的

十分龐大。固然，也有少數服務器程序是在內核中實現的，這樣代碼就無須在用戶空間和內核空間來回切換（主要是數據的複製），

極大地提升了工做效率。不過這種代碼實現起來較複雜，不夠靈活且不便於移植。