TCP/IP 网络模型有哪几层?(计算机网络)

应用层

为用户提供应用功能

传输层

负责为应用层提供网络支持

使用TCP和UDP

当传输层的数据包大小超过 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。在 TCP 协议中,我们把每个分块称为一个 TCP 段TCP Segment)。

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

IP协议

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,得到一个即将发送到网络的 IP 报文。

IP 地址分成两种意义:

  • 一个是网络号,负责标识该 IP 地址是属于哪个「子网」的;
  • 一个是主机号,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」,一共是 24 个1,为了简化子网掩码的表示,用/24代替255.255.255.0。

将 10.100.122.2 和 255.255.255.0 进行按位与运算,就可以得到网络号

将 255.255.255.0 取反后与IP地址进行进行按位与运算,就可以得到主机号。

除了寻址能力, IP 协议还有另一个重要的能力就是路由

IP 协议的寻址作用是告诉我们去往下一个目的地该朝哪个方向走,路由则是根据「下一个目的地」选择路径。寻址更像在导航,路由更像在操作方向盘

相当于说IP寻址是找寻目的地具体位置,路由是到达目的地走哪条路

网络接口层

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。

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。

MAC 头部是以太网使用的头部,它包含了接收方和发送方的 MAC 地址等信息,我们可以通过 ARP 协议获取对方的 MAC 地址。

所以说,网络接口层主要为网络层提供「链路级别」传输的服务,负责在以太网、WiFi 这样的底层网络上发送原始数据包,工作在网卡这个层次,使用 MAC 地址来标识网络上的设备。

总结

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。

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