TCP/IP 协议及网络分层模型
互联网要互联连接，一条消息从发送到接受，都需要走一遍网络协议。我们讲讲 TCP/IP 协议以及网络分层模型
先看网络分层模型
网络分层模型
在网络分层模型中，有两种模型，一是 TCP/IP 标准，它提出得早，1970年就被发明。它提出了分层概念，将网络通信分为四层，分别是链接层、网络层、传输层、应用层
另一种是 OSI，全称叫开放式系统互联通信参考模型，是国际标准，用来统一各种网络协议，始于上世纪70年代后期。是网络分层的”空架子老大”
OSI 模型分成了七层，分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层
两者的关系就好比手机系统的巨头是 iOS 和 Android，它们制定了标准，因为话语强，所以国际标准以它们为核心再添加指定一些其他标准，但核心是 iOS 和 Android。其中 TCP/IP 就是网络分层模型中的老大，OSI 就像英国女王那样，是皇室象征，是国际标准
TCP/IP 网络分层模型
很有意思，TCP/IP 明明是网络通信协议的统称，却以其中两个核心协议为名字来称呼。它总共有四层，像搭积木一样，每一层需要下层的支撑，同时又支撑着上层。如图所示：
最底层也是第一层叫 网络访问（链接）层，Network Access（link）layer，负责在以太网、Wi-Fi 这样底层网络上发送原始数据包。使用 MAC 地址来标记网络上的设备，所以有时候也叫 MAC 层
第二层叫网络互连层，internet layer， IP 协议就处在这一层。因为 IP 协议定义了 IP 地址的概念，所以就在链接层的基础上，用 IP 地址取代 MAC 地址
第三层叫传输层，transport layer，负责保证数据在 IP 地址标记的两点之间可靠地传输，例如 TCP、UDP、SCTP等
第四层叫应用层，顾名思义，是面向具体应用的协议，如 HTTP、SSH、FTP、SMTP、DNS等
按照 TCP/IP 模型，网络通信是一层包着一层，发送端每通过一层则增加首部，接收端每通过一层则删除首部
这里要注意的是：
- MAC 层的传输单位是帧（frame）
- IP 层的传输单位是包（packet）
- TCP 层的传输单位是段（segment）
- HTTP 的传输单位则是消息或报文（message）
注：我们常说的丢包丢包丢的就是 IP 包
OSI 网络分层模型
官方定的分层模型叫 OSI，全称是开放式系统互联通信参考模型。你问我支不支持，我是支持的，但它又不是个强制标准，所以一直有四层（TCP/IP模型）、七层（OSI模型）之说。
第一层：物理层，physical layer，网络的物理形式，例如电缆、光纤、网卡等；
第二层：数据链路层，data link layer，它基本相当于 TCP/IP 的链接层；
第三层：网络层，network layer，相当于 TCP/IP 的网络层；
第四层：传输层，transport layer，相当于 TCP/IP 的传输层；
第五层，会话层，session layer，维护网络中的连接状态，即保持会话和同步；
第六层，表示层，presentation layer，把数据转换为合适、可理解的语法和语义；
第七层，应用层，面向具体的应用传输数据
两个分层模型的映射关系
第一层：物理层，TCP/IP 里无对应；
第二层：数据链路层，对应 TCP/IP 的网络访问（链接）层；
第三层：网络层，对应 TCP/IP 的网络互连层；
第四层：传输层，对应 TCP/IP 的传输层；
第五、六、七层：统一对应到 TCP/IP 的应用层。
TCP/IP 协议
上诉我们知道两个网络分层模型是什么，由什么组成，并且知道它们的映射关系。虽然有国际标准，但这个世界还是以 TCP/IP 协议为主要标准。你可以理解为先入为主，也可以理解为单极霸权，甚至可以联想一下5G/6G 标准对世界话语权的重要性，总之，现阶段还是以 TCP/IP 协议为主。
四大层
网络访问（链接）层
MAC 地址，它表示的你的物理世界地址
网络层
IP 协议定义了 IP 地址
电影《黑客军团》中有个片段，被做成了程序员段子
A：你的地址是什么？
B： 173.168.15.10（IP地址）
A：不，你的本地地址呢？
B： 127.0.0.1
A：我的意思是你的物理地址
B： 29:01:38:62:31:58（物理地址指的就是 MAC 地址）
你也可以通过 ipconfig /all 来查看你的所有地址
传输层
具有代表性的是 TCP，可以说在 HTTP3 之前，传输层就是 TCP 的天下，它代表的就是传输层，可在 HTTP2 之后，发现影响性能瓶颈的地方成了 TCP 的队头阻塞，所以 UDP 开始活跃起来，真是此一时彼一时
关于 TCP 和 UDP ，这张图表能更好地对比分析
应用层
应用层有很多协议，例如 HTTP 协议、FTP 协议、SMTP 协议…
| 应用层协议 | 应用 |
|---|---|
| HTTP | 万维网 |
| FTP | 文件传输 |
| DNS | 域名转换 |
| SMTP | 电子邮件 |
| TELNET | 远程终端接入 |
| … | … |