标签：协议 IP 模型 网络协议 传输 分层 传输层 应用层 设备
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嵌入式设备接入互联网的需求越来越大，要想深层次的理解和应用好网络传输，就不得不挖一下计算机网络模型的老底，从系统角度，对网络应用进行分析，做到心中有数
本文参考《【野火】LwIP应用开发实战指南——基于野火STM32全系列开发板》 和小林的「图解网络 3.0 」 两本书籍，对计算机网络协议和分层模型进行了非常浅显的总结，希望能抛砖引玉，如有纰漏，欢迎指出交流！
网络协议与分层模型
概述
对于同⼀台设备上的进程间通信，有很多种方式，比如有管道、消息队列、共享内存、信号等方式，而对于不同设备上的进程间通信，就需要网络通信
互联网通信的本质是数字通信，任何数字通信都离不开通信协议的制定，
通信设备只有按照约定的、统一的方式去封装和解析信息，才能实现通信。
互联网通信所要遵守的众多协议， 被统称为 TCP/IP
TCP/IP 是一个协议族，包含众多的协议：
ARP、 IP、 ICMP、UDP、 TCP、 DNS、 DHCP、 HTTP、 FTP、 MQTT 等等
但对于网络应用开发人员，可能听到更多的是其中的应用层协议，比如 HTTP、 FTP、 MQTT 等
这些协议，按照功能可以划分为几个不同的层次
▶️ 为什么要分层？分层的依据是什么？
个人理解，分层在于解耦，不让一个协议过于庞大，简化网络设计的复杂性；通信协议采用分层的结构,各层协议之间既相互独立又相互高效的协调工作。
对于复杂的通信协议,其结构应该是采用层次的。分层的协议可以带来很多便利：
- 灵活性好，当一层发生变化时，只要层间接口不变，则其上下层不受影响；此外，对某一层的服务，还可进行修改，如不同的应用层
- 独立性强，各层只需实现相对独立的功能，更简单、便于实现
▶️ 分层的依据是什么？
- TCP/IP 协议栈中不同协议所完成的功能是不一样的， 某些协议的实现要依赖于其它协议，依据这种依赖关系，可以将协议栈分层
在图1-1中，底层协议为相邻的上层协议提供服务，是上层协议得以实现的基础。
网络分层模型
应用层
网络分层模型的最上层，就是我们能直接接触到的应用层(Application Layer)
电脑、手机使用的应用软件都是在应用层实现的，
当两个不同设备上的应用需要网络通信时，应用就把应用数据传输给下一层——传输层
- 应用层只需要专注于为用户提供应用功能，不用去关心数据是如何传输的
- 应用层是工作在操作系统中的用户态，传输层及以下则工作在内核态
▶️ 应用层主要作用：
应用层决定了你如何应用和处理网络数据，常见的应用层协议有：
DNS、HTTP、 FTP、 MQTT、COAP等
传输层
应用层的数据包会传给传输层， 传输层（Transport Layer）是为应用层提供网络支持的。
▶️ 传输层主要作用：
-
传输层实现了数据包在两个设备应用之间，端到端的传递（应用间数据传输的媒介，帮助实现应用到应用的通信）
但是传输层并不负责将数据从一个设备传到另一个设备，那是网络层的任务
-
传输层解决 网络层中数据包在传输过程中可能会出现的丢包、乱序和重复等问题
在传输层会有两个传输协议， TCP 和 UDP
▶️ TCP协议
TCP 的全称叫传输层控制协议（Transmission Control Protocol）
大部分应用使用的正是 TCP 传输层协议，比如 HTTP 应用层协议
TCP 相比 UDP 多了很多特性，比如流量控制、超时重传、拥塞控制等，这些都是为了保证数据包能可靠地传输给对方
▶️ UDP协议
UDP 就相对很简单，简单到只负责发送数据包，不保证数据包是否能抵达对方，但它实时性相对更好，传输效率
也高。
当然， UDP 也可以实现可靠传输，把 TCP 的特性在应用层上实现就可以，不过要实现⼀个商用的可靠 UDP传输协议，也不是⼀件简单的事情。
标签：协议,IP,模型,网络协议,传输,分层,传输层,应用层,设备 来源： https://blog.csdn.net/weixin_43482048/article/details/118859505
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