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TCP/IP协议分层

TCP/IP是一组协议而不是单一的实体。它由多种标准组成,相互协同建立和维护通信。当读者考虑下面因素时就会清楚TCP/IP的设计者创建一组协议并把它们结合起来的原因了。

  • 生存性设计目标。
  • 在数据通信中所有的困难都可能呈现出来。

网络可能出现硬件失效:一个强壮的通信协议需要能检测到一个主机的崩溃以及它周围的路由。任何使用过WorldWideWeb的人都知道网络拥挤是一个持久的特征:协议需要能够缓和陷入太多包交换的主机。

有时包会被吸入虚拟黑洞中使得包丢失:协议在发生这种事时必须要知道并能补偿。有时,数据会因电磁干扰而被破坏导致连续的错误:协议必须要能够检测并补偿数据的损失。
为了能够管理这些问题,TCP/IP的设计者创建了一个垂直的协议栈,在每个连接的主机中,协议一层在另一层上运行。

这样,令人陷入困境的潜在问题被清楚地一层层分开,每一层有协议来处理特定的问题。
有四个概念层,即应用层、传输层、Internet层、网络接口层位于网络硬件第5层上。四个概念层在表13-2中解释。

注意该分层模型与国际标准化组织提出的7层模型相似但有区别,后者通常称为ISO开放系统互连参考模型。与ISO模型相似,TCP/IP模型也按照一组规则操作(见图13-1):

  • 在概念层下面是形成两个系统之间物理链接的网络硬件层。
  • 每个更高一些的层对网络传输细节关注得更少,而对用户应用的细节关注多一些。
  • 每层只能与直接在它之上或之下的层进行通信。
  • 信息在发送端从高层至低层传送,而在接收端则反过来。
  • 分层组织使得接收端第n层收到的内容与发送端第n层发送的内容相同。

最后一条在概念上很重要。

虽然协议分层的概念很有趣,但就系统安全而言,它是一个抽象概念。其本质在于每层到底做些什么。

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