TCP/IP有哪几层，各层的功能是啥？

Posted 2023-03-13

TCP/IP是有共网络接口层，网络层，运输层和应用层共四层协议系统。

第一层是应用层，功能是服务于应用进程的，就是向用户提供数据加上编码和对话对的控制。

第二层是运输层，功能是能够解决诸如端到端可靠性和保证数据按照正确的顺序到达。包括所给数据应该送给哪个应用程序。

第三层是网络层，功能是进行网络连接的建立，和终止及IP地址的寻找最佳途径等功能。 

第四层是网络接口层，功能是传输数据的物理媒介，是数据包从一个设备的网络层传输到另外一个设备的网络层的方法。还有控制组成网络的硬件设备。

扩展资料：

TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇， 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。

TCP/IP协议产生过程为：

（1）1973年，卡恩与瑟夫开发出了TCP/IP协议中最核心的两个协议：TCP协议和IP协议。 

（2）1974年12月，卡恩与瑟夫正式发表了TCP/IP协议并对其进行了详细的说明。同时，为了验证TCP/IP协议的可用性，使一个数据包由一端发出，在经过近10万km的旅程后到达服务端。

在这次传输中，数据包没有丢失一个字节，这成分说明了TCP/IP协议的成功。 

（3）1983年元旦，TCP/IP协议正式替代NCP，从此以后TCP/IP成为大部分因特网共同遵守的一种网络规则。

（4）1984年，TCP/IP协议得到美国国防部的肯定，成为多数计算机共同遵守的一个标准。 

（5）2005年9月9日卡恩和瑟夫由于他们对于美国文化做出的卓越贡献被授予总统自由勋章。 

TCP/IP协议能够迅速发展起来并成为事实上的标准，是它恰好适应了世界范围内数据通信的需要。它有以下特点：

（1）协议标准是完全开放的，可以供用户免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。

（2）独立于网络硬件系统，可以运行在广域网，更适合于互联网。

（3）网络地址统一分配，网络中每一设备和终端都具有一个唯一地址。

（4）高层协议标准化，可以提供多种多样可靠网络服务。

参考资料：百度百科——TCP/IP协议

参考技术A

TCP/IP协议族是一个四层协议系统，自底而上分别是数据链路层、网络层、传输层和应用层。每一层完成不同的功能，且通过若干协议来实现，上层协议使用下层协议提供的服务。

1、数据链路层

数据链路层实现了网卡接口的网络驱动程序，以处理数据在物理媒介（比如以太网、令牌环等）上的传输。数据链路层两个常用的协议是ARP协议和RARP协议。它们实现了IP地址和机器物理地址之间的相互转换。

2、网络层

网络层实现数据包的选路和转发。WAN通常使用众多分级的路由器来连接分散的主机或LAN，因此，通信的两台主机一般不是直接相连的，而是通过多个中间节点（路由器）连接的。

3、传输层

传输层为两台主机上的应用程序提供端到端（end to end）的通信。与网络层使用的逐跳通信方式不同，传输层只关心通信的起始端和目的端，而不在乎数据包的中转过程。

4、应用层

应用层负责处理应用程序的逻辑。数据链路层、网络层和传输层负责处理网络通信细节，这部分必须既稳定又高效，因此它们都在内核空间中实现。而应用层则在用户空间实现。

扩展资料

TCP 之所以可靠，由于以下原因：

1、数据包校验：目的是检测数据在传输过程中的任何变化，若校验出包有错，则丢弃报文段并且不给出响应，这时 TCP 发送数据端超时后会重发数据；

2、对失序数据包重排序：既然 TCP 报文段作为 IP 数据报来传输，而 IP 数据报的到达可能会失序，因此 TCP 报文段的到达也可能会失序。TCP 将对失序数据进行重新排序，然后才交给应用层；

3、丢弃重复数据：对于重复数据，能够丢弃重复数据；

4、应答机制：当 TCP 收到发自 TCP 连接另一端的数据，它将发送一个确认。这个确认不是立即发送，通常将推迟几分之一秒；

5、超时重发：当 TCP 发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段；

6、流量控制：TCP 连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP 的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据，这可以防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出，这就是流量控制。

参考资料

百度百科-TCP/IP协议

参考技术B TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型，是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为：
　　应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。
　　传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。
　　互连网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。
　　网络接口层：对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、Serial Line等）来传送数据。 参考技术C TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统，TCP/IP协议族是一组不同的协议组合在一起构成的协议族。尽管通常称该协议族为TCP/IP，但TCP和IP只是其中的两种协议而已，如表1所示。每一层负责不同的功能：
TCP/IP层描述 主要协议 主要功能
应用层 Http、Telnet、FTP和e-mail等 负责把数据传输到传输层或接收从传输层返回的数据
传输层 TCP和UDP 主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信，TCP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。UDP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。
网络层 ICMP、IP 和 IGMP 有时也称作互联网层，主要为数据包选择路由，其中IP是TCP/IP协议族中最为核心的协议。所有的TCP、UDP、ICMP及IGMP数据都以IP数据报格式传输
链路层 ARP 、RARP和设备驱动程序及接口卡 发送时将IP包作为帧发送；接收时把接收到的位组装成帧；提供链路管理；错误检测等 参考技术D

TCP/IP协议分为4个层次，自底向上依次为网络接口层、网络层、传输层和应用层。

网络接口层负责接收IP数据报，并负责把这些数据报发送到指定网络上。

网络层功能为进行网络互连，根据网间报文IP地址，从一个网络通过路由器传到另一网络。

传输层的功能为通信双方的主机提供端到端的服务，传输层对信息流具有调节作用，提供可靠性传输，确保数据到达无误。

应用层的功能为对客户发出的一个请求，服务器作出响应并提供相应的服务。

TCP/IP协议族包含了很多功能各异的子协议。为此我们也利用上文所述的分层的

方式来剖析它的结构。TCP/IP层次模型共分为四层：应用层、传输层、网络层、数据链

路层。

TCP/IP网络协议

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/

网间网协议)是目前世界上应用最为广泛的协议，它的流行与Internet的迅猛发展密切

相关―TCP/IP最初是为互联网的原型ARPANET所设计的，目的是提供一整套方便实用、

能应用于多种网络上的协议，事实证明TCP/IP做到了这一点，它使网络互联变得容易起

来，并且使越来越多的网络加入其中，成为Internet的事实标准。

* 应用层―应用层是所有用户所面向的应用程序的统称。ICP/IP协议族在这一层

面有着很多协议来支持不同的应用，许多大家所熟悉的基于Internet的应用的实现就离

不开这些协议。如我们进行万维网（WWW）访问用到了HTTP协议、文件传输用FTP协议、

电子邮件发送用SMTP、域名的解析用DNS协议、 远程登录用Telnet协议等等，都是属于

TCP/IP应用层的；就用户而言，看到的是由一个个软件所构筑的大多为图形化的操作界

面，而实际后台运行的便是上述协议。

* 传输层―这一层的的功能主要是提供应用程序间的通信，TCP/IP协议族在这一

层的协议有TCP和UDP。

* 网络层―是TCP/IP协议族中非常关键的一层，主要定义了IP地址格式，从而能

够使得不同应用类型的数据在Internet上通畅地传输，IP协议就是一个网络层协议。

* 网络接口层―这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据包并通过网络发送

之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。

1．TCP/UDP协议

TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属

于传输层协议。其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传

送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面向连接、端到端和可靠的数据

包发送。通俗说，它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送

；而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。一般来说，TCP对应的是可靠性要

求高的应用，而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。TCP支持的应用协议主

要有：Telnet、FTP、SMTP等；UDP支持的应用层协议主要有：NFS（网络文件系统）、

SNMP（简单网络管理协议）、DNS（主域名称系统）、TFTP（通用文件传输协议）等。