深入理解TCP/IP模型

TCP/IP 模型是互联网和大多数现代网络通信的基础架构,四层结构。

  • 应用层(Application Layer)
    直接与用户交互,提供网络服务(如 HTTP、HTTPS、FTP、DNS、SMTP、WebSocket 等)。
  • 传输层(Transport Layer)
    负责端到端的数据传输(如 TCP 可靠传输、UDP 不可靠但高效传输)。
  • 网络层(Internet Layer)
    处理数据包的路由和寻址(如 IP 协议、ICMP、ARP)。
  • 网络接口层(Network Interface Layer)
    负责物理传输(如以太网、Wi-Fi、5G)。

    应用场景:

    1.应用层(Application Layer)

    作用:处理用户数据,定义应用协议(如 HTTP、DNS)。
    具体行为:
    浏览器识别到你要访问 https://www.xxxx.com,需要:
    DNS 查询:通过 DNS 协议(应用层)将域名 www.xxxx.com 解析为 IP 地址(如 11.11.11.11)。
    HTTPS 请求:使用 HTTP/SSL 协议(应用层)封装请求:

    GET / HTTP/1.1
    Host: www.example.com

    2.传输层(Transport Layer)

    作用:确保数据可靠传输(TCP)或快速传输(UDP)。
    具体行为:
    浏览器选择 TCP 协议(因为 HTTP/HTTPS 需要可靠性)。
    传输层做两件事:
    建立 TCP 连接(三次握手);
    拆分数据:将 HTTP 请求拆分为多个 TCP 段(Segment),并添加端口号(如 源端口:54321,目标端口:443)。

3.网络层(Internet Layer)

作用:路由和寻址,将数据包从源主机送到目标主机。
具体行为:
网络层将 TCP 段封装为 IP 数据包(Packet),添加:
源 IP(你的公网 IP,如 192.168.1.100)
目标 IP(192.168.2.101)
通过路由器(根据路由表)决定下一跳路径,可能经过多个网络节点。

4.网络接口层(Network Interface Layer)

作用:物理传输,处理帧(Frame)和比特流(Bits)。
具体行为:
将 IP 数据包封装为 以太网帧(Frame),添加:
源 MAC 地址(你的网卡 MAC,如 00:1A:2B:3C:4D:5E)
目标 MAC 地址(下一跳路由器的 MAC,通过 ARP 协议获取)
通过网线/Wi-Fi 以电信号或光信号传输到路由器。

关键点总结:

应用层:关心“数据内容”(如网页、DNS 解析)。

传输层:关心“端到端可靠传输”(如 TCP 端口、三次握手)。

网络层:关心“如何找到对方”(如 IP 地址、路由器跳转)。

网络接口层:关心“物理信号传输”(如 MAC 地址、网卡驱动)。

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