TCP/IP 协议栈各层典型协议
TCP/IP 模型是互联网的核心架构，分为 4 层（或 5 层，若细分物理层）。以下是各层的典型协议及其功能：
1. 网络接口层（Network Interface Layer）
功能：负责物理介质上的数据帧传输（如以太网、Wi-Fi）。
典型协议：
- 以太网（Ethernet, IEEE 802.3）：有线局域网标准（MAC 地址寻址）。
- Wi-Fi（IEEE 802.11）：无线局域网协议。
- PPP（Point-to-Point Protocol）：拨号/串行链路通信（如早期拨号上网）。
- ARP（Address Resolution Protocol）：将 IP 地址解析为 MAC 地址。
2. 网络层（Internet Layer）
功能：实现主机到主机的逻辑寻址和路由（跨网络传输）。
典型协议：
- IP（Internet Protocol）：
- IPv4：32 位地址（如
192.168.1.1）。 - IPv6：128 位地址（如
2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334）。
- IPv4：32 位地址（如
- ICMP（Internet Control Message Protocol）：
- 用于网络诊断（如
ping、traceroute）。
- 用于网络诊断（如
- IGMP（Internet Group Management Protocol）：
- 组播管理（如视频会议、IPTV）。
- 路由协议：
- RIP、OSPF、BGP（决定数据包如何跨网络传输）。
3. 传输层（Transport Layer）
功能：提供端到端（进程到进程）的数据传输服务。
典型协议：
- TCP（Transmission Control Protocol）：
- 可靠传输：通过确认（ACK）、重传、流量控制保证数据完整。
- 面向连接：需三次握手建立连接（如 HTTP、FTP）。
- UDP（User Datagram Protocol）：
- 不可靠但高效：无连接、无重传（如 DNS、视频流）。
- SCTP（Stream Control Transmission Protocol）：
- 结合 TCP 和 UDP 优点（如 VoIP、5G 信令）。
4. 应用层（Application Layer）
功能：直接面向用户或应用程序，定义数据格式和交互规则。
典型协议：
| 协议 | 用途 | 基于的传输协议 |
|---|---|---|
| HTTP/HTTPS | 网页浏览（Web） | TCP |
| FTP | 文件传输 | TCP |
| DNS | 域名解析（如 google.com → IP） | UDP/TCP |
| SMTP | 电子邮件发送 | TCP |
| POP3/IMAP | 电子邮件接收 | TCP |
| SSH | 安全远程登录 | TCP |
| DHCP | 动态分配 IP 地址 | UDP |
| NTP | 网络时间同步 | UDP |
| RTP/RTCP | 实时音视频传输（如 Zoom） | UDP |
TCP/IP vs OSI 模型对应关系
| TCP/IP 模型 | OSI 模型 | 典型协议示例 |
|---|---|---|
| 应用层 | 应用层、表示层、会话层 | HTTP、FTP、DNS、SMTP |
| 传输层 | 传输层 | TCP、UDP、SCTP |
| 网络层 | 网络层 | IP、ICMP、BGP、OSPF |
| 网络接口层 | 数据链路层、物理层 | 以太网、Wi-Fi、ARP、PPP |
关键总结
- 网络接口层：管物理传输（如以太网帧）。
- 网络层：管路由和逻辑寻址（IP 地址）。
- 传输层：管端到端可靠性（TCP）或效率（UDP）。
- 应用层：管具体应用协议（如 HTTP 用于网页）。
示例数据流：
当访问 https://www.ensping.com 时：
- 应用层：HTTP 协议生成请求。
- 传输层：TCP 封装（加端口号，如 443）。
- 网络层：IP 封装（加源/目标 IP）。
- 网络接口层：以太网封装（加 MAC 地址）→ 物理传输。
TCP/IP 的分层设计使得协议之间解耦，支持灵活的技术演进（如 IPv6 替代 IPv4 不影响应用层）。