TCP/IP四层模型

TCP/IP四层模型
TCP/IP四层模型将网络通信分为四个层次：  
1. 网络接口层：负责计算机与网络硬件间的数据传输，在物理网络上发送/接收数据帧（如以太网、Wi-Fi协议）。  
2. 互联网层（网络层）：通过IP协议实现数据包的路由和转发。  
3. 传输层：提供端到端的通信服务，主要协议包括TCP和UDP。  
4. 应用层：提供网络应用功能，协议如HTTP、FTP、SMTP等。  

分层设计的优点
1. 简化设计与实现：各层专注特定功能，降低系统复杂性。  
2. 模块化：层间通过标准接口通信，便于独立优化和替换。  
3. 互操作性：明确定义的接口使不同厂商设备兼容，支持跨层次无缝协作。  
4. 故障隔离：每层具备独立错误处理机制，便于快速定位问题。  

扩展知识：

TCP/IP vs OSI模型
- OSI七层模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。  
- 核心差异：  
  (1) TCP/IP合并OSI的数据链路层和物理层为网络接口层。  
  (2) TCP/IP将OSI的会话层、表示层和应用层合并为应用层，更贴近实际实现。  

各层数据单位与包头关键字段
【应用层】  
- 数据单位：报文（Message）  
- HTTP关键字段：Host（目标主机）、User-Agent（用户代理）、Content-Length（内容长度）  
- DNS关键字段：Transaction ID（事务ID）、Flags（标志位）、Query/Response（查询/响应标识）  

【传输层】  
- 数据单位：报文段（Segment）  
- TCP关键字段：Source Port（源端口）、Destination Port（目的端口）、Sequence Number（序列号）、Acknowledgment Number（确认号）、Flags（标志位）  
- UDP关键字段：Source Port（源端口）、Destination Port（目的端口）、Length（包长度）、Checksum（校验和）  

【网络层】  
- 数据单位：数据包（Packet）  
- IP关键字段：Source IP Address（源IP地址）、Destination IP Address（目的IP地址）、TTL（生存时间）、Protocol（上层协议类型）  

【网络接口层】  
- 数据单位：帧（Frame）  
- 以太网关键字段：Source MAC Address（源MAC地址）、Destination MAC Address（目的MAC地址）、Type（上层协议类型）