網際網路協議分層及它們的服務模型

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　　為了給網路通訊協定的設計提供一個結構，網路設計者以分層(layer)的方式組織協議以及實現這些協議的網路硬體和軟體。協議分層具有概念化和結構化的有點。但是，分層的一個潛在缺點是某層可能重複其較低層的功能。例如：許多協議棧都基於鏈路和端到端這兩種情況提供了差錯恢複。第二種潛在的缺點是某層的功能可能需要僅在其它層才出現的資訊(如時間戳記)，這違反了層次分離的目標。

　　將這些綜合起來，各層的所有協議被稱為協議棧。網際網路的協議棧由5個層次組成：物理層、鏈路層、網路層、運輸層、應用程式層。

　　

　　1.應用程式層

　　應用程式層是網路應用程式及其應用程式層協議存留的地方。網際網路的應用程式層包括許多協議，例如HTTP、SMTP、FTP、DNS等。應用程式層協議分布在多個端系統上，一個端系統中的應用程式使用協議與另一個端系統中的應用程式交換資訊分組。我們將這種位於應用程式層的資訊分組成為報文。

　　2.運輸層

　　運輸層提供了在應用程式(進程)端點之間傳送應用程式層報文的服務。在網際網路中，有兩個運輸層協議，即TCP和UDP。TCP向它的應用程式提供了連線導向的服務，提供可靠性和流量控制。TCP也將長報文劃分為短報文，並提供擁塞控制機制。UDP協議向它的應用程式提供了無串連服務，不提供可靠性，沒有流量控制和擁塞控制。我們稱運輸層分組為報文段。

　　3.網路層

　　網路層負責將資料報(網路層分組)從一台主機移動到另一台主機。源主機中的運輸層協議向網路層遞交運輸層報文段和目的地址。網路層包括著名的IP協議，該協議定義了資料報中的各個欄位以及端系統和路由器如何作用於這些欄位。僅有一個IP協議，所以具有網路層的網際網路組件都必須運行IP協議。網際網路的網路層也包括決定路由的選路協議，資料報根據該路從源傳輸到目的地。儘管網路層包括了IP協議和一些選路協議，但它經常只被稱為IP層。

　　4.鏈路層

　　網際網路的網路層通過一系列路由器在源和目的地之間發送分組。為了將分組從一個節點(主機或路由器)移動到路徑上的下一個節點，網路層必須依靠鏈路層的服務。特別是在每一個節點，網路層將資料報下傳給鏈路層，鏈路層沿著路徑將資料報傳遞給下一個節點。在該下個節點，鏈路層將資料報上傳給網路層。鏈路層提供的服務取決於應用於該鏈路的特定鏈路層協議。鏈路層分組稱為幀(frame)。

　　5.物理層

　　鏈路層的任務是將整個幀從一個網路元素移動到臨近的網路元素，而物理層的任務是將該幀中的一個一個bit從一個節點移動到下一個節點，其協議與實際傳輸媒體相關。

網際網路協議分層及它們的服務模型