雖然OCI 模型制定的七層架構相當嚴謹,是學習網路架構的好教材,但也因為太過嚴謹,導致在實作上並不容易,在發展上遇到不小的困難;因此OSI 模型通常只作為參考,變成只在制定標準時使用的概念性框架,而本篇主旨的TCP/IP 模型就是使用OSI 模型的概念,並將其簡化為四層。
網際網路協議套組(Internet Protocol Suite,IPS),它指的是在網路中進行數據交換和通訊的協議集合,而TCP/IP 是其中最核心的部分,因此通常稱為TCP/IP 協議套組,簡稱TCP/IP,它是目前最常採用的網路架構,可以說是網路世界的共通語言,由TCP 和IP 兩個協議組成。
TCP/IP 模型和OSI 模型一樣是分層結構,一樣越接近軟體越高層(Layer 4),越接近硬體越低層(Layer 1),每一層也分別具有不同的功能和協議,並會將其協議附加至資料表頭,下表整理了OSI 模型與TCP/IP 的階層對應以及各階層常用的協議。
OSI 模型 | TCP/IP | 主要協議 |
---|---|---|
應用層、表現層、 會話層 | 應用層 | HTTP/HTTPS、SMTP、FTP、DNS、SSH、DHCP、POP3 等 |
傳輸層 | 傳輸層 | TCP、UDP |
網路層 | 網路層 | IP、ICMP、ARP、RARP 等 |
資料鏈結層、實體層 | 網路存取層 | 乙太網路、無限網路(Wi-Fi)、PPP 等 |
TCP/IP 將OSI 模型中的應用層、表現層和會話層整合成一個應用層,基本上就是把功能濃縮。
常用的協議有HTTP/HTTPS(網頁瀏覽)、FTP(檔案傳輸)、STMP(電子郵件)、DNS、SSH、DHCP、Telnet、POP3 等。
傳輸層功能不變,定義通訊雙方的連線技術,如TCP、UDP,負責資料的切割與重組、資料的傳送和流量控制以及傳送過程中的偵測檢查和復原重新傳送,確保資料的可靠性、完整性和順序性。
網路層功能不變,負責資料的路由與轉發,使用IP 位址(IP address)來識別目的主機和網路並管理路由表,以確保資料封包按照最佳路徑傳送。
TCP/IP 將OSI 模型中的資料鏈結層和實體層整合成網路存取層,一樣是把功能濃縮,負責網路尋址、協議識別、定義硬體訊號、資訊框與位元流轉換等。
應用程式的資料會在每個階層進行特殊處理並加上表頭(或表尾),可能是出於避免混淆或是其他原因,每個階層的資料名稱都是不一樣的。
TCP/IP 模型是目前最常用的網路架構,其每一層都有對應的協議,接下來的章節會介紹TCP、IP、DNS、HTTP/HTTPS 等主要協議,當然還有其他重要的協議,如應用層的FTP、STMP、SSH、DHCP,傳輸層的UDP,網路層的ICMP、ARP;這些協議雖然礙於系列文主軸不會特別去贅述,因為寫太多直接變成網路架構系列,等鐵人賽挑戰結束後再視情況補上。