四个层次
每一层负责不同的功能:
1) 链路层,有时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。
2) 网络层,有时也称作互联网层,处理分组在网络中的活动,例如分组的选路。在T C P / I P协议族中,网络层协议包括 I P协议(网际协议),I C M P协议(I n t e r n e t互联网控制报文协议),以及I G M P协议(I n t e r n e t组管理协议)。
3 ) 运输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。在 T C P / I P协议族中,有两个互不相同的传输协议: T C P(传输控制协议)和 U D P(用户数据报协议)。
T C P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。由于运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。而另一方面, U D P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。任何必需的可靠性必须由应用层来提供。这两种运输层协议分别在不同的应用程序中有不同的用途。
4）应用层负责处理特定的应用程序细节。几乎各种不同的 T C P / I P实现都会提供下面这些
• Telnet 远程登录。
• FTP 文件传输协议。
• SMTP 简单邮件传送协议。
• SNMP 简单网络管理协议。
分用
当目的主机收到一个以太网数据帧时,数据就开始从协议栈中由底向上升,同时去掉各层协议加上的报文首部。每层协议盒都要去检查报文首部中的协议标识,以确定接收数据的上层协议。这个过程称作分用( D e m u l t i p l e x i n g),图1 - 8显示了该过程是如何发生的。
图1-4 TCP/IP协议族中不同层次的协议
互联网地址
有三类IP地址:单播地址(目的为单个主机)、广播地址(目的端为给定网络上的所有主机)以及多播地址(目的端为同一组内的所有主机)。
封装
当应用程序用 T C P传送数据时,数据被送入协议栈中,然后逐个通过每一层直到被当作一串比特流送入网络。其中每一层对收到的数据都要增加一些首部信息(有时还要增加尾部信息),该过程如图 1 - 7所示。 T C P传给 I P的数据单元称作 T C P报文段或简称为 T C P段(T C P s e g m e n t)。I P传给网络接口层的数据单元称作 I P数据报(IP datagram)。通过以太网传输的比特流称作帧(Fr a m e )。
组织
究竟是谁控制着 TCP / IP协议族,又是谁在定义新的标准以及其他类似的事情?事实上,有四个小组在负责Internet技术。
1) Internet协会(ISOC,Internet Society)是一个推动、支持和促进Internet不断增长和发展的专业组织,它把Internet作为全球研究通信的基础设施。
2) Internet体系结构委员会( IAB,Internet Architecture Board)是一个技术监督和协调的机构。它由国际上来自不同专业的 1 5个志愿者组成,其职能是负责Internet标准的最后编辑和技术审核。 I A B隶属于I S O C。
3) Internet工程专门小组(IETF,Internet Engineering Task Force)是一个面向近期标准的组织,它分为9个领域(应用、寻径和寻址、安全等等)。IETF开发成为Internet标准的规范。为帮助IETF主席,又成立了Internet工程指导小组(IESG, Internet Engineering Steering Group)。
4) Internet研究专门小组(IRIF,Internet Research Task Force)主要对长远的项目进行研究。
IRTF和IETF都隶属于IAB。
RFC
所有关于 I n t e r n e t的正式标准都以 R F C(Request for Comment)文档出版。另外,大量的R F C并不是正式的标准,出版的目的只是为了提供信息。 R F C的篇幅从 1页到2 0 0页不等。每一项都用一个数字来标识,如 RFC 1 1 2 2,数字越大说明 R F C的内容越新。
所有的 R F C都可以通过电子邮件或用 F T P从I n t e r n e t上免费获取。如果发送下面这份电子邮件,就会收到一份获取 R F C的方法清单：
To: [email protected]
Subject: getting rfcs
help: ways_to_get_rfcs
总结：
T C P / I P协议族分为四层:链路层、网络层、运输层和应用层,每一层各有不同的责任。
在T C P / I P中,网络层和运输层之间的区别是最为关键的:网络层( I P)提供点到点的服务,而运输层( T C P和U D P)提供端到端的服务。
一个互联网是网络的网络。构造互联网的共同基石是路由器,它们在 I P层把网络连在一起。第一个字母大写的 I n t e r n e t是指分布在世界各地的大型互联网,其中包括 1万多个网络和超过1 0 0万台主机。
在一个互联网上,每个接口都用 I P地址来标识,尽管用户习惯使用主机名而不是 I P地址。域名系统为主机名和 I P地址之间提供动态的映射。端口号用来标识互相通信的应用程序。服务器使用知名端口号,而客户使用临时设定的端口号。