Antes de hablar sobre la arquitectura del protocolo TCP / IP, echemos un vistazo al primer modelo de referencia de siete capas OSI, de abajo hacia arriba están la capa física, la capa de enlace de datos, la capa de red, la capa de transporte, la capa de sesión, la capa de presentación, la capa de aplicación .
La siguiente figura muestra el proceso desde el modelo de referencia de siete capas OSI hasta la arquitectura TCP / IP.
Las ventajas de la arquitectura TCP / IP:
(1) Simplifique la estructura de la red informática: las siete capas originales se utilizan para dirigir las cuatro capas actuales, pero sus funciones no se han reducido.
(2) Cada capa es independiente y está conectada. La independencia se debe a que si hay un problema en esa capa, no afectará el trabajo de otras capas. La conexión se debe a que el protocolo de la capa superior utiliza los servicios proporcionados por el protocolo de la capa inferior.
También se puede ver desde arriba que la familia de protocolos TCP / IP es un sistema de protocolo de cuatro capas, de abajo hacia arriba son la capa de enlace de datos, la capa de red, la capa de transporte y la capa de aplicación. Cada capa completa diferentes funciones a través de varios protocolos.El protocolo de capa superior utiliza los servicios proporcionados por el protocolo de capa inferior. A continuación, hablaré sobre las funciones y protocolos comunes de cada capa.
1. Capa de enlace de datos
Función: un controlador de red que implementa una interfaz de tarjeta de red para manejar la transmisión de datos en medios físicos (como Ethernet, Token Ring, etc.).
Equipo correspondiente: cable de red, puente de red, concentrador, conmutador
Acuerdos de uso común:
(1) ARP (Protocolo de resolución de direcciones): realiza la conversión de la dirección IP a la dirección física (generalmente la dirección MAC, la comprensión popular es la dirección de la tarjeta de red).
(2) RARP (Protocolo de resolución de dirección inversa): como su nombre lo indica, es lo contrario de ARP, es la conversión de la dirección física a la dirección IP.
¿Entonces alguien preguntará cuál es su propósito? ? ?
Uso de ARP: la capa de red usa direcciones IP para encontrar una máquina, mientras que la capa de enlace de datos usa direcciones físicas para encontrar una máquina, por lo tanto, la capa de red primero debe convertir la dirección IP de la máquina de destino en una dirección física antes de usar la capa de enlace de datos. Servicios prestados.
RARP utiliza: El protocolo RARP solo se usa para algunas estaciones de trabajo sin disco en la red. Debido a la falta de dispositivos de almacenamiento, las estaciones de trabajo sin disco no pueden registrar sus propias direcciones IP. Sin embargo, a través de RARP, puede ver la asignación de direcciones físicas a direcciones IP.
2. Capa de red
Función: realizar el enrutamiento y reenvío de paquetes de datos.
Equipo correspondiente: enrutador
Acuerdos de uso común:
(1) El protocolo IP (protocolo de Internet) determina cómo enviarlo al host de destino de acuerdo con la dirección IP de destino del paquete de datos. Si el paquete de datos no se puede enviar directamente al host de destino, el protocolo IP encuentra un enrutador de siguiente salto adecuado para él y lo reenvía al enrutador para reenviarlo. .
(2) El protocolo ICMP es otro protocolo importante en la capa de red. Es un complemento importante del protocolo IP y se utiliza principalmente para detectar conexiones de red.
Tipo de 8 bits: los mensajes ICMP se dividen en dos categorías: uno es mensajes de error, como destino inalcanzable (valor de tipo 3) y redirección (valor de tipo 5); el otro es mensajes de consulta, use Para consultar información de la red.
Algunos mensajes ICMP también usan campos de código de 8 bits para subdividir diferentes condiciones. Por ejemplo, el valor del código 0 indica la redirección de la red, y el valor del código 1 indica la redirección del host.
Suma de verificación de 16 bits: la verificación de redundancia cíclica (CRC) se realiza en todo el mensaje (incluidos el encabezado y el contenido).
Nota: El protocolo ICMP no es estrictamente un protocolo de capa de red, porque usa los servicios provistos por el protocolo IP en la misma capa y, en términos generales, el protocolo de capa superior usa los servicios provistos por el protocolo de capa inferior.
3. Capa de transporte
Función: Proporcionar comunicación de extremo a extremo para aplicaciones en dos hosts. A diferencia del método de comunicación salto por salto utilizado por la capa de red, la capa de transporte solo se preocupa por el inicio y el destino de la comunicación, y no le importa el proceso de transferencia del paquete de datos.
Acuerdo principal:
(1) Protocolo TCP (Protocolo de control de transmisión): proporciona servicios confiables, orientados a la conexión y de transmisión para la capa de aplicación.
(2) Protocolo UDP (Protocolo de datagramas de usuario): proporciona servicios no confiables, sin conexión y de datagramas para la capa de aplicación. (La explicación detallada y la diferencia de los protocolos TCP y UDP se discutirán en el próximo artículo)
(3) Protocolo SCTP (Protocolo de transmisión de control de flujo) Está diseñado para transmitir señales telefónicas en Internet, y no se explicará aquí.
4. capa de aplicación
Función: responsable de procesar la lógica de la aplicación, como la transferencia de archivos, la consulta de nombres y la gestión de la red.
Nota: La capa de enlace de datos, la capa de red y la capa de transporte replican el procesamiento de los detalles de comunicación de la red, por lo que estas partes deben ser estables y eficientes, por lo que todas se implementan en el espacio del kernel (consulte la Figura 2 anterior), y la capa de aplicación se implementa en el espacio del usuario porque Responsable de muchas lógicas, si se implementa en el núcleo, lo hará muy grande. También hay algunos programas de servidor que se implementan en el núcleo, de modo que el código no necesita alternar entre el espacio del usuario y el espacio del núcleo (principalmente la copia de datos) para mejorar la eficiencia del trabajo.
Acuerdos de uso común:
(1) Protocolo OSPF (Open Shortest Path First): es un protocolo de actualización de enrutamiento dinámico utilizado para la comunicación entre enrutadores para informarse mutuamente de su respectiva información de enrutamiento.
(2) Protocolo DNS (Servicio de nombres de dominio): proporciona la conversión de nombres de dominio de máquina a direcciones IP. (Por ejemplo, si convierte www.baidu.com a la IP de Baidu, puede ingresarlo directamente ingresando el nombre de dominio. Debido a que la dirección IP es demasiado problemática para recordar, al igual que todos están identificados de forma única por la tarjeta de identificación, pero es para recordar fácilmente Nombre. DNS es un proceso de asignación de nombres a tarjetas de identificación)
(3) El protocolo telnet es un protocolo de inicio de sesión remoto que nos permite completar tareas remotas localmente.
(4) El protocolo HTTP (Protocolo de transferencia de hipertexto) es un protocolo de capa de aplicación sin estado basado en el modo de solicitud y respuesta, a menudo basado en la conexión TCP.
