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3.1 TCP/IP协议基础

3.1.1 TCP/IP模型

    与OSI七层模型相对应的，TCP/IP协议的层次模型一般分成4层，与ISO七层模型的对应关关系如图 1 TCP/IP模型与OSI参考模型 所示。
   

应用层

表示层

会话层

传输层

网络层

数据链路层

物理层



应用层

TCP

UDP

IP (及ICMP、IGMP)

主机到网络层
          OSI参考模型                    TCP/IP参考模型
图 1 TCP/IP模型与OSI参考模型

   工作在应用层的主要协议一般的开发人员较常接触的，如用于IP地址和域名查询的DNS协议、有于远程登录的TELNET协议、用于传输超文本和多媒体的HTTP协议、用于发送电子邮件的SMTP协议、用于接收电子邮件的POP3协议等。
    在OSI七层模型中位于会话层的，如SQL会话，在TCP/IP协议中也归于应用层；在OSI七层模型中位于表示层的，如压缩和ASCII、BASE64等编码方案，也归于TCP/IP协议的应用层。
    TCP和UDP是位于传输层的两个协议。它们分别用于建立连接和无连接。二者都基于IP协议通信，并为上层应用层提供连接或无连接的服务。如数据完整性要求较高的HTTP协议使用基于连接的TCP协议，而要时延要求较高用于Real播放的RSTP协议，则使用基于无连接的UDP协议。
    在第三层，即网络层，TCP/IP协议中最重要的是IP协议，它负责主机的寻址和路由。常用的网络工作PING使用了ICMP协议检测网络连接。IGMP协议用于因特网组管理。
    主机到网络层负责TCP/IP协议与网卡或其他网络设备硬件间的连接。在常用的局域网中，这一层通过ARP协议完成由IP地址到MAC地址的映射。
    当一台主机信源向另一台主机信宿发送信息时，如图 2 通信过程所示，由信源的应用层、TCP层、IP层、主机到网络层进行层层的封装，在每一层的数据包包头内加入地址、纠错等控制信息，然后发送到网络中。在另一台主机信宿的主机到网络层接收到数据，由IP层、TCP层、应用层进行层层解封装，并得到控制信息。最后保留的信息即信源主机应用程序发送的信息。这一部分信息，称为有效载荷。

图 2 通信过程