好的,阿杰,我给你整理一份 TCP/IP 协议分层及各层作用详解,让你一眼理解每一层的功能和特点。


🌐 TCP/IP 协议分层及作用

TCP/IP 协议是现代网络的核心协议栈,它 分为四层(有时与 OSI 7 层对应,但更简化),每层有不同职责。


1️⃣ 应用层(Application Layer)

  • 作用
    • 为用户和应用程序提供网络服务接口
    • 处理具体的应用协议,如邮件、网页、文件传输等
  • 常见协议
    • HTTP / HTTPS(网页访问)
    • FTP / SFTP(文件传输)
    • SMTP / POP3 / IMAP(电子邮件)
    • DNS(域名解析)
  • 特点
    • 直接面向用户或应用程序
    • 产生应用数据(消息、文件、网页内容)

2️⃣ 传输层(Transport Layer)

  • 作用
    • 提供端到端的数据传输
    • 控制数据可靠性、顺序和流量
  • 常见协议
    • TCP(Transmission Control Protocol)
      • 面向连接、可靠传输
      • 提供数据分段、确认应答、重传机制
    • UDP(User Datagram Protocol)
      • 无连接、不可靠传输
      • 延迟低、适用于实时应用(如视频、游戏)
  • 特点
    • 管理端口号(Port),区分不同应用
    • 将应用数据切分为段(Segment)并封装传输

3️⃣ 网络层 / IP 层(Internet Layer)

  • 作用
    • 负责 逻辑寻址 和 路由选择
    • 确保数据从源主机传到目标主机(跨网络)
  • 核心协议
    • IP(IPv4 / IPv6)
      • 提供 IP 地址标识
      • 包含分片与重组机制
    • ICMP(Internet Control Message Protocol)
      • 用于网络状态报告,如 Ping
    • ARP(Address Resolution Protocol)
      • IP 地址 → MAC 地址解析
  • 特点
    • 不保证可靠性,由传输层处理可靠性
    • 数据封装成 IP 数据报(Datagram)

4️⃣ 网络接口层 / 链路层(Link Layer / Data Link + Physical)

  • 作用
    • 负责在 局域网或物理链路 上传输数据
    • 封装数据成帧(Frame)并通过物理介质发送
  • 常见协议 / 技术
    • Ethernet(以太网)
    • Wi-Fi(无线局域网)
    • PPP / DSL / 光纤
  • 特点
    • 提供物理寻址(MAC 地址)
    • 处理数据在局域网内的可靠传输
    • 将 IP 层的数据报封装成帧发送

🔑 TCP/IP 四层总结

层级英文主要作用典型协议
应用层Application提供用户应用服务HTTP, FTP, SMTP, DNS
传输层Transport端到端传输,可靠性控制TCP, UDP
网络层Internet主机寻址与路由选择IP, ICMP, ARP
链路层Link局域网/物理链路数据传输Ethernet, Wi-Fi, PPP

💡 对比 OSI 七层模型

OSI 七层TCP/IP 四层
应用层应用层
表示层应用层
会话层应用层
传输层传输层
网络层网络层
数据链路层链路层
物理层链路层

可以看到 TCP/IP 更简化,OSI 的表示层和会话层功能由应用层处理,数据链路层和物理层合并为链路层。