协议分层

节点（主机、路由器）上的软件结构
分层的基本原理
IP的实现软件通过分层后便于理解
在此协议架构上，分组传递的路径

1 分层的原因

协议需要解决的问题：
1 硬件故障
2 网络拥塞
3 分组丢失
4 延迟
5 数据污染
6 数据包重复、乱序
……
所以需要分成子问题，再分别对子问题进行解决

2 分层的基本原理

ISO 7-layer (没有具体的实现) - X.25 - （数字通信，非模拟）

物理层：主机需要与分组交换机连接，（串形线
数据链路层：主机与分组交换机之间传输数据（帧，校验与确认
网络层：定义传输的基本单位（分组 -> 分成几个帧进行传输，处理拥塞问题）
传输层：提供端到端的可靠传输 double check
会话层：处理远程终端接入
表示层：为应用层提供服务（语法转换、数据压缩加密、格式转换等
应用层：用户使用的最终目标

（复杂功能定义在网络核心上）

TCP/IP 5-layer（层与层之间的接口 -> 消息，传输分组，IP数据报，帧）

应用层：应用，（根据自身需求选择传输服务，提供报文的序号，确保传输顺序或是连续的流（流服务）
传输层：端到端的可靠通信
网络层：主机到主机间的通信（传递IP分组，使用路由算法转发）
（一个节点收到IP分组后：检查IP分组的合法性，选择路由输出接口，ICMP协议报文交换）
网络接口层：将网络层交付来的IP分组在具体的物理网络上传输（例如在局域网使用MAC协议）

（网络的核心功能相对较弱，主要智能部分在传输层以上部分）

TCPIP分层传输的两种模型：

1 端到端（分层原理：接收方收到的东西与发送方收到的东西完全一致）
高层协议（网际层以上的部分

2 机器到机器
网际层（IP分组在进过路由转发TTL时，会减1，发生的数据的改变，所以也是机器到机器
低层（网际层以下

分层的缺点：

效率降低（解决效率问题是跨层优化问题的解决方案）

多路复用和解多路复用

上层向下层递交的时候会添加信息，是用来解多路复用的依据

说明：

1 链路层上的传输基本单位为帧，帧的TYPE字段是作为解多路复用的依据。

例如，TYPE=0x800->IP, TYPE=0x806->ARP, TYPE=0x8035->RARP

2 网络层上传输的IP报文中，首部Protocol字段作为解多路复用的依据。

例如，protocol=1->ICMP, protocol=17->UDP, protocol=6->TCP

3 传输层上的TCP/UDP报文根据目标端口号来解多路复用，对应到特定的应用。

参考资料：

INTERNETWORKING WITH TCP/IP PRINCIPLES, PROTOCOLS, AND ARCHITECTURE Vol1 (6th Edition). DOUGLASE E. COMER