互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，一個網(wǎng)絡通信模型，以及一整個網(wǎng)絡傳輸協(xié)議家族，為互聯(lián)網(wǎng)的基礎通信架構(gòu)。它常被通稱為TCP/IP協(xié)議族，簡稱TCP/IP。由于在網(wǎng)絡通訊協(xié)議中采用分層的結(jié)構(gòu)，當多個層次的協(xié)議共同工作時，如同計算機科學中的堆棧，因此又被稱為TCP/IP協(xié)議棧 。這些協(xié)議最早發(fā)源于美國國防部的ARPA網(wǎng)項目，因此也被稱作DoD模型?？煲黄饋砹私庖幌耰p和tcp在互聯(lián)網(wǎng)中有什么用吧！

本文目錄

1、ip和tcp在互聯(lián)網(wǎng)中有什么用？

2、tcp/ip參考模型分為哪幾層？

3、tcp/ip協(xié)議屬于哪一層？

ip和tcp在互聯(lián)網(wǎng)中有什么用？

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議中，ip是指網(wǎng)際互連協(xié)議（Internet Protocol），tcp是指傳輸控制協(xié)議（Transmission Control Protocol）。

1、ip協(xié)議

IP是Internet Protocol（網(wǎng)際互連協(xié)議）的縮寫，是TCP/IP體系中的網(wǎng)絡層協(xié)議。設計IP的目的是提高網(wǎng)絡的可擴展性：一是解決互聯(lián)網(wǎng)問題，實現(xiàn)大規(guī)模、異構(gòu)網(wǎng)絡的互聯(lián)互通；二是分割頂層網(wǎng)絡應用和底層網(wǎng)絡技術(shù)之間的耦合關(guān)系，以利于兩者的獨立發(fā)展。根據(jù)端到端的設計原則，IP只為主機提供一種無連接、不可靠的、盡力而為的數(shù)據(jù)包傳輸服務。

IP是整個TCP/IP協(xié)議族的核心，也是構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)的基礎。IP位于TCP/IP模型的網(wǎng)絡層(相當于OSI模型的網(wǎng)絡層)，對上可載送傳輸層各種協(xié)議的信息，例如TCP、UDP等；對下可將IP信息包放到鏈路層，通過以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)絡等各種技術(shù)來傳送。

為了能適應異構(gòu)網(wǎng)絡，IP強調(diào)適應性、簡潔性和可操作性，并在可靠性做了一定的犧牲。IP不保證分組的交付時限和可靠性，所傳送分組有可能出現(xiàn)丟失、重復、延遲或亂序等問題。

2、tcp協(xié)議

傳輸控制協(xié)議（TCP，Transmission Control Protocol）是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議，由IETF的RFC 793定義。

TCP旨在適應支持多網(wǎng)絡應用的分層協(xié)議層次結(jié)構(gòu)。 連接到不同但互連的計算機通信網(wǎng)絡的主計算機中的成對進程之間依靠TCP提供可靠的通信服務。TCP假設它可以從較低級別的協(xié)議獲得簡單的，可能不可靠的數(shù)據(jù)報服務。 原則上，TCP應該能夠在從硬線連接到分組交換或電路交換網(wǎng)絡的各種通信系統(tǒng)之上操作。

tcp/ip參考模型分為哪幾層？

TCP/IP協(xié)議族是一個四層協(xié)議系統(tǒng)，自底而上分別是數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層。每一層完成不同的功能，且通過若干協(xié)議來實現(xiàn)，上層協(xié)議使用下層協(xié)議提供的服務。

1、數(shù)據(jù)鏈路層（網(wǎng)絡接口層）

數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)了網(wǎng)卡接口的網(wǎng)絡驅(qū)動程序，以處理數(shù)據(jù)在物理媒介（比如以太網(wǎng)、令牌環(huán)等）上的傳輸。

數(shù)據(jù)鏈路層兩個常用的協(xié)議是ARP協(xié)議（Address Resolve Protocol，地址解析協(xié)議）和RARP協(xié)議（ReverseAddress Resolve Protocol，逆地址解析協(xié)議）。它們實現(xiàn)了IP地址和機器物理地址（通常是MAC地址，以太網(wǎng)、令牌環(huán)和802.11無線網(wǎng)絡都使用MAC地址）之間的相互轉(zhuǎn)換。

網(wǎng)絡層使用IP地址尋址一臺機器，而數(shù)據(jù)鏈路層使用物理地址尋址一臺機器，因此網(wǎng)絡層必須先將目標機器的IP地址轉(zhuǎn)化成其物理地址，才能使用數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務，這就是ARP協(xié)議的用途。

RARP協(xié)議僅用于網(wǎng)絡上的某些無盤工作站。因為缺乏存儲設備，無盤工作站無法記住自己的IP地址，但它們可以利用網(wǎng)卡上的物理地址來向網(wǎng)

絡管理者（服務器或網(wǎng)絡管理軟件）查詢自身的IP地址。運行RARP服務的網(wǎng)絡管理者通常存有該網(wǎng)絡上所有機器的物理地址到IP地址的映射。

2、網(wǎng)絡層

網(wǎng)絡層實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的選路和轉(zhuǎn)發(fā)。

WAN（Wide Area Network，廣域網(wǎng)）通常使用眾多分級的路由器來連接分散的主機或LAN（Local Area Network，局域網(wǎng)），因此，通信的兩臺主機一般不是直接相連的，而是通過多個中間節(jié)點（路由器）連接的。網(wǎng)絡層的任務就是選擇這些中間節(jié)點，以確定兩臺主機之間的通信路徑。同時，網(wǎng)絡層對上層協(xié)議隱藏了網(wǎng)絡拓撲連接的細節(jié)，使得在傳輸層和網(wǎng)絡應用程序看來，通信的雙方是直接相連的。

網(wǎng)絡層最核心的協(xié)議是IP協(xié)議（Internet Protocol，因特網(wǎng)協(xié)議）。IP協(xié)議根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的IP地址來決定如何投遞它。如果數(shù)據(jù)包不能直接發(fā)送給目標主機，那么IP協(xié)議就為它尋找一個合適的下一跳（next hop）路由器，并將數(shù)據(jù)包交付給該路由器來轉(zhuǎn)發(fā)。多次重復這一過程，數(shù)據(jù)包最終到達目標主機，或者由于發(fā)送失敗而被丟棄?？梢?，IP協(xié)議使用逐跳（hop by hop）的方式確定通信路徑。

網(wǎng)絡層另外一個重要的協(xié)議是ICMP協(xié)議（Internet Control Message Protocol，因特網(wǎng)控制報文協(xié)議）。它是IP協(xié)議的重要補充，主要用于檢測網(wǎng)絡連接。

3、傳輸層

傳輸層為兩臺主機上的應用程序提供端到端（end to end）的通信。與網(wǎng)絡層使用的逐跳通信方式不同，傳輸層只關(guān)心通信的起始端和目的端，而不在乎數(shù)據(jù)包的中轉(zhuǎn)過程。

垂直的實線箭頭表示TCP/IP協(xié)議族各層之間的實體通信（數(shù)據(jù)包確實是沿著這些線路傳遞的），而水平的虛線箭頭表示邏輯通信線路。該圖中還附帶描述了不同物理網(wǎng)絡的連接方法?？梢?，

數(shù)據(jù)鏈路層（驅(qū)動程序）封裝了物理網(wǎng)絡的電氣細節(jié)；網(wǎng)絡層封裝了網(wǎng)絡連接的細節(jié)；傳輸層則為應用程序封裝了一條端到端的邏輯通信鏈路，它負責數(shù)據(jù)的收發(fā)、鏈路的超時重連等。

傳輸層協(xié)議：TCP協(xié)議、UDP協(xié)議。

TCP協(xié)議（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）為應用層提供可靠的、面向連接的和基于流（stream）的服務。TCP協(xié)議使用超時重傳、數(shù)據(jù)確認等方式來確保數(shù)據(jù)包被正確地發(fā)送至目的端，因此TCP服務是可靠的。使用TCP協(xié)議通信的雙方必須先建立TCP連接，并在內(nèi)核中為該連接維持一些必要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如連接的狀態(tài)、讀寫緩沖區(qū)，以及諸多定時器等。當通信結(jié)束時，雙方必須關(guān)閉連接以釋放這些內(nèi)核數(shù)據(jù)。TCP服務是基于流的。基于流的數(shù)據(jù)沒有邊界（長度）限制，它源源不斷地從通信的一端流入另一端。發(fā)送端可以逐個字節(jié)地向數(shù)據(jù)流中寫入數(shù)據(jù)，接收端也可以逐個字節(jié)地將它們讀出。

UDP協(xié)議（User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）則與TCP協(xié)議完全相反，它為應用層提供不可靠、無連接和基于數(shù)據(jù)報的服務。“不可靠”意味著UDP協(xié)議無法保證數(shù)據(jù)從發(fā)送端正確地傳送到目的端。如果數(shù)據(jù)在中途丟失，或者目的端通過數(shù)據(jù)校驗發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤而將其丟棄，則UDP協(xié)議只是單地通知應用程序發(fā)送失敗。因此，使用UDP協(xié)議的應用程序通常要自己處理數(shù)據(jù)確認、超時重傳等邏輯。UDP協(xié)議是無連接的，即通信雙方不保持一個長久的聯(lián)系，因此應用程序每次發(fā)送數(shù)據(jù)都要明確指定接收端的地址（IP地址等信息）?；跀?shù)據(jù)報的服務，是相對基于流的服務而言的。每個UDP數(shù)據(jù)報都有一個長度，接收端必須以該長度為最小單位將其所有內(nèi)容一次性讀出，否則數(shù)據(jù)將被截斷。

4、應用層

應用層負責處理應用程序的邏輯。

數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層和傳輸層負責處理網(wǎng)絡通信細節(jié)，這部分必須既穩(wěn)定又高效，因此它們都在內(nèi)核空間中實現(xiàn)。而應用層則在用戶空間實現(xiàn)，因為它負責處理眾多邏輯，比如文件傳輸、名稱查詢和網(wǎng)絡管理等。如果應用層也在內(nèi)核中實現(xiàn)，則會使內(nèi)核變得非常龐大。當然，也有少數(shù)服務器程序是在內(nèi)核中實現(xiàn)的，這樣代碼就無須在用戶空間和內(nèi)核空間來回切換（主要是數(shù)據(jù)的復制），極大地提高了工作效率。不過這種代碼實現(xiàn)起來較復雜，不夠靈活，且不便于移植。

ping是應用程序，而不是協(xié)議，前面說過它利用ICMP報文檢測網(wǎng)絡連接，是調(diào)試網(wǎng)絡環(huán)境的必備工具。

telnet協(xié)議是一種遠程登錄協(xié)議，它使我們能在本地完成遠程任務。

OSPF（Open Shortest Path First，開放最短路徑優(yōu)先）協(xié)議是一種動態(tài)路由更新協(xié)議，用于路由器之間的通信，以告知對方各自的路由信息。

DNS（Domain Name Service，域名服務）協(xié)議提供機器域名到IP地址的轉(zhuǎn)換。

應用層協(xié)議（或程序）可能跳過傳輸層直接使用網(wǎng)絡層提供的服務，比如ping程序和OSPF協(xié)議。應用層協(xié)議（或程序）通常既可以使用TCP服務，又可以使用UDP服務，比如DNS協(xié)議。我們可以通過/etc/services文件查看所有知名的應用層協(xié)議，以及它們都能使用哪些傳輸層服務。

tcp/ip協(xié)議屬于哪一層？

tcpip協(xié)議屬于第三層，即網(wǎng)際層；IP的責任就是把數(shù)據(jù)從源傳送到目的地，它不負責保證傳送可靠性，流控制，包順序和其它對于主機到主機協(xié)議來說很普通的服務。

IP協(xié)議就是網(wǎng)際協(xié)議，工作在第三層，即網(wǎng)際層。

IP不提供可靠的傳輸服務，它不提供端到端的或（路由）結(jié)點到（路由）結(jié)點的確認，對數(shù)據(jù)沒有差錯控制，它只使用報頭的校驗碼，它不提供重發(fā)和流量控制。如果出錯可以通過ICMP報告，ICMP在IP模塊中實現(xiàn)。

IP的責任就是把數(shù)據(jù)從源傳送到目的地。它不負責保證傳送可靠性，流控制，包順序和其它對于主機到主機協(xié)議來說很普通的服務。

TCP/IP協(xié)議并不完全符合OSI的七層參考模型，OSI（Open System Interconnect）是傳統(tǒng)的開放式系統(tǒng)互連參考模型，是一種通信協(xié)議的7層抽象的參考模型，其中每一層執(zhí)行某一特定任務。該模型的目的是使各種硬件在相同的層次上相互通信。

總結(jié)：TCP/IP是一組用于實現(xiàn)網(wǎng)絡互連的通信協(xié)議。Internet網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)以TCP/IP為核心。基于TCP/IP的參考模型將協(xié)議分成四個層次，它們分別是：網(wǎng)絡訪問層、網(wǎng)際互聯(lián)層（主機到主機）、傳輸層、和應用層。