TCP/IP协议概况
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2022-03-10 17:44:02
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下图是TCP/IP协议族中各协议与其使用程序的概况：
图中同时展示了 IPv4 和 IPv6，从右向左查看，最右边的5个网络应用在使用 IPv6，随后的6个使用 IPv4。最左边名为 tcpdump 的网络应用或者使用 BSD分组过滤器（BSD packet filter, BPF），或者使用数据链路提供者接口（datalink provider interface, DLPI）直接与数据链路进行通信。处于其右边所有9个应用下面的虚线标记为 API，它通常是套接字或 XTI。访问 BPF 或 DLPI 的接口不使用套接字或 XTI（一个例外：linux使用一种称为 SOCK_PACKET 的特殊套接字类型提供对于数据链路的访问）。
图中每个协议框的描述如下：
1、IPv4：使用32位地址，给 TCP、UDP、SCTP、ICMP 和 IGMP 提供分组递送服务。
2、IPv6：使用128位地址，给 TCP、UDP、SCTP 和 ICMPv6 提供分组递送服务。
3、TCP：传输控制协议。是一个面向连接的协议，为用户进程提供可靠的全双工字节流。TCP 套接字是一种流套接字。TCP 关心确认、超时和重传之类的细节，可使用IPv4和 IPv6。
4、UDP：用户数据包协议。是一个无连接协议。UDP 套接字是一种数据报套接字。UDP 数据报不能保证最终到达它们的目的地。可使用 IPv4 和 IPv6。
5、SCTP：流控制传输协议。是一个提供可靠全双工关联的面向连接的协议。SCTP 是多宿的，从而每个关联的两端均涉及一组IP地址和一个端口号。SCTP 提供消息服务，也就是维护来自应用层的记录边界。可使用 IPv4 和 IPv6，而且能在同一个关联中同时使用它们。
6、ICMP：网络控制消息协议。ICMP 处理在路由器和主机之间流通的错误和控制信息，这些消息通常由TCP/IP网络支持软件本身（而非用户进程）产生和处理，不过图中的 ping 和 traceroute 程序同样使用 ICMP。
7、IGMP：网络组管理协议。用于多播，在IPv4中是可选的。
8、ARP：地址解析协议。把一个IPv4地址映射成一个硬件地址。通常用于诸如以太网、令牌环网和 FDDI 等广播网络，在点到点网络上并不需要。
9、RARP：逆地址解析协议。把一个硬件地址映射成一个IPv4地址。它有时用于无盘节点的引导。
10、ICMPv6：网络控制消息协议版本6。ICMPv6综合了 ICMPv4、IGMP和 ARP的功能。
11、BPF：BSD 分组过滤器。该接口提供对于数据链路层的访问能力，通常可以在源自Berkeley的内核中找到。
12、DLPI：数据链路提供者接口。提供对于数据链路层的访问能力，通常随 SVR4 内核提供。
参考书籍：《UNIX网络编程卷1》第二章--传输层：TCP、UDP和SCTP
图中同时展示了 IPv4 和 IPv6，从右向左查看，最右边的5个网络应用在使用 IPv6，随后的6个使用 IPv4。最左边名为 tcpdump 的网络应用或者使用 BSD分组过滤器（BSD packet filter, BPF），或者使用数据链路提供者接口（datalink provider interface, DLPI）直接与数据链路进行通信。处于其右边所有9个应用下面的虚线标记为 API，它通常是套接字或 XTI。访问 BPF 或 DLPI 的接口不使用套接字或 XTI（一个例外：linux使用一种称为 SOCK_PACKET 的特殊套接字类型提供对于数据链路的访问）。
图中每个协议框的描述如下：
1、IPv4：使用32位地址，给 TCP、UDP、SCTP、ICMP 和 IGMP 提供分组递送服务。
2、IPv6：使用128位地址，给 TCP、UDP、SCTP 和 ICMPv6 提供分组递送服务。
3、TCP：传输控制协议。是一个面向连接的协议，为用户进程提供可靠的全双工字节流。TCP 套接字是一种流套接字。TCP 关心确认、超时和重传之类的细节，可使用IPv4和 IPv6。
4、UDP：用户数据包协议。是一个无连接协议。UDP 套接字是一种数据报套接字。UDP 数据报不能保证最终到达它们的目的地。可使用 IPv4 和 IPv6。
5、SCTP：流控制传输协议。是一个提供可靠全双工关联的面向连接的协议。SCTP 是多宿的，从而每个关联的两端均涉及一组IP地址和一个端口号。SCTP 提供消息服务，也就是维护来自应用层的记录边界。可使用 IPv4 和 IPv6，而且能在同一个关联中同时使用它们。
6、ICMP：网络控制消息协议。ICMP 处理在路由器和主机之间流通的错误和控制信息，这些消息通常由TCP/IP网络支持软件本身（而非用户进程）产生和处理，不过图中的 ping 和 traceroute 程序同样使用 ICMP。
7、IGMP：网络组管理协议。用于多播，在IPv4中是可选的。
8、ARP：地址解析协议。把一个IPv4地址映射成一个硬件地址。通常用于诸如以太网、令牌环网和 FDDI 等广播网络，在点到点网络上并不需要。
9、RARP：逆地址解析协议。把一个硬件地址映射成一个IPv4地址。它有时用于无盘节点的引导。
10、ICMPv6：网络控制消息协议版本6。ICMPv6综合了 ICMPv4、IGMP和 ARP的功能。
11、BPF：BSD 分组过滤器。该接口提供对于数据链路层的访问能力，通常可以在源自Berkeley的内核中找到。
12、DLPI：数据链路提供者接口。提供对于数据链路层的访问能力，通常随 SVR4 内核提供。
参考书籍：《UNIX网络编程卷1》第二章--传输层：TCP、UDP和SCTP
