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第二章网络协议TCP/IP

众所周知，TCP/IP协议是整个因特网运行的基础，是因特网的灵魂，本章

首先会介绍一下OSI参考模型和TCP/IP协议，并比较它们之间的相同和不同点，

然后将会着重分析研究数据包在TCP/IP网络传输过程中封装与解封的过程，这

也是网络数据包捕获和分析的关键所在。

2.1OSI七层参考模型

我们都知道，要使两台计算机进行通信，必须让它们使用同一种“语言”，

通信协议就是两台计算机交换信息所使用的共同语言，它规定了通信双方在通信

中所应共同遵守的规则，精确地定义了计算机在相互通信过程中的所有细节。我

们利用一个共同遵守的通信协议，从而使Internet成为一个允许连接不同类型

的计算机和不同操作系统的网络。例如，协议规定了每台计算机发送报文的格式

和每个字段的含义，还规定了在各种情况下计算机应该做出什么反应，以避免差

错从而达到最好的通信效果。

在网络历史的早期，国际标准化组织（ISO）和国际电报电话咨询委员会

（CCITT）共同出版了开放系统互联的七层参考模型，它是一种抽象的包含七层

通信协议的参考模型，其中每一层执行某一规定的任务，每层之间都有相应的接

口，除了第一层和第七层外，每一层即使用下层提供的服务，又给上层提供服务，

也就是说它既是服务的享有者，又是服务的提供者。这种设计模型可以简化协议

开发过程中的难度，每一层只需做好该层的工作并提供好向上的接口即可，在保

证每一层实现效率的前提下，具体怎么实现要根据具体情况来确定。该模型的目

的是使各种硬件在相同的层次上相互通信，表2-1表示了0SI七层参考模型

七．应用层

六．表示层

五．会话层

四．传输层

三．网络层

二．数据链路层

一．物理层

表2-1OSI七层参考模型

按照OSI开放系统互连参考模型的观点，可将网络系统划分为7层结构，每

一个层次上运行着不同的协议和服务，并且上下层之间互相配合，完成网络数据

交换的功能。然而，OSI模型仅仅是一个参考模型，并不是实际网络中应用的模

型。实际上应用最广泛的商用网络模型是TCP/IP网络参考模型，将网络划分为

四层，每一个层次上运行着不同的协议和服务。

2.2TCP/IP参考模型

TCP/IP参考模型被称作因特网分层模型、因特网参考模型(Internet

ReferenceModel),表3-2表示了TCP/IP分层模型的四层。

TCP/IP协议被设计成四个层次，其中应用层对应于OSI模型中的应用层、

会话层、表示层、传输层和网络层分别对应OSI中的相应层，网络接口层对应于

0SI中的数据链路层和物理层。

TCP/IP分层模型的四个协议层分别完成以下的功能：

第一层网络接口层：网络接口层包括用于协作IP数据在已有网络介质上

传输的协议。它对实际的网络媒体进行管理，定义了将资料组成正确帧的规则和

网络中传输帧的规则，定义如何使用实际网络如以太网Ethernet等来传送数据。

实际上TCP/IP标准并不定义与ISO数据链路层和物理层相对应的功能。相对，

它定义像地址解析协议(ARP-AddressResolutionProtocol)这样的协议，提供

TCP/IP协议的数据结构和实际物理硬件之间的接口。

四．应用层DNS、FTP、HTTP、TELNET、SMTP、USENET、FINGER、WHOIS、

GOPHER、IRC、其他

三．传输层TCP