第一章计算机网络体系结构

1.1 概念、组成、功能和分类

1.1.1 计算机网络概念

计算机网络：是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。

计算机网络是互连的、自治的计算机集合。

互连-互联互通通信链路

1.1.2 互联网的标准化工作及相关组织

1992年由于互联网不再归美国政府管辖，因此成立了一个国际性组织叫做互联网协会(ntemet Sciety.简称为IsoC) [W-ISOC,以便对互联网进行全面管理以及在世界范围内促进其发展和使用。ISOC 下面有一个技术组织叫做互联网体系结构委员会IAB (IntermetArchitecture Board)”，负责管理互联网有关协议的开发。IAB 下面又设有两个工程部:

(1)互联网工程部IETF (Internet Engineering Task Force)

IETF是由许多工作组WG (Working Group)组成的论坛(forum)，具体工作由互联网工程指导小组IESG (Intermet Engineering Steering Group)管理。这些工作组划分为若千个领域(area)，每个领域集中研究某一特定的短期和中期的工程问题，主要是针对协议的开发和标准化。

(2)互联网研究部IRTF (Internet Research Task Force)

IRTF是由一些研究组RG (Research Group)组成的论坛，具体工作由互联网研究指导小组IRSG (Internet Research Steering Group)管理。IRTF 的任务是研究一些需要长期考虑的问题，包括互联网的- - 些协议、应用、体系结构等。

所有的互联网标准都是以RFC的形式在互联网.上发表的。RFC (Request For Comments)的意思就是“请求评论”。所有的RFC文档都可从互联网上免费下载[W-RFC]。但应注意，并非所有的RFC文档都是互联网标准。互联网标准的制定往往要花费漫长的时间，并且是一件非常慎重的工作。只有很少部分的RFC文档最后能变成互联网标准。RFC文档按发表时间的先后编上序号(即RFC xxxx，这里的xxxx是阿拉伯数字)。一个RFC文档更新后就使用一个新的编号，并在文档中指出原来老编号的RFC文档已成为陈旧的或被更新，但陈旧的RFC文档并不会被删除，而是永远保留着，供用户参考。现在RFC文档的数量增长得很快，到2016年7 月RFC的编号就已经高达7694了。

制定互联网的正式标准要经过以下三个阶段:

(1)互联网草案(Internet Draf)–互联网草案的有效期只有六个月。在这个阶段还不能算是RFC文档。

(2)建议标准(Proposed Standard)–从这个阶段开始就成为RFC文档。

(3)互联网标准(Internet Standard) –达到正式标准后，每个标准就分配到一个编号STD xx。一个标准可以和多个RFC文档关联。截止到2016年7月，互联网标准的最大编号是STD 83。可见要成为互联网标准还是很不容易的。

原先制定互联网标准的过程是:“建议标准”→“草案标准”→“互联网标准”。由于“草案标准”容易和成为RFC文档之前的“互联网草案”混淆，从2011年10月起取消了“草案标准”这个阶段[RFC 6410]。这样，现在制定互联网标准的过程简化为:“建议标准”→“互联网标准”。在新的规定以前就已发布的草案标准，将按照以下原则进行处理:若已达到互联网标准，就升级为互联网标准;对目前尚不够互联网标准条件的，则仍称为发布时的旧名称“草案标准”。我们可以很方便地在网上查到有哪些RFC文档是互联网标准或建议标准[W-RFCS]。

RFC （request for comment 请求评论）

标准化工作的相关组织：

国际标准化组织ISO

osi参考模型、HDLC协议
国际电信联盟ITU

制定通信规则
国际电气电子工程师协会IEEE

学术机构、IEEE802系列标准、5G
Internet工程任务组IETF

负责因特网相关标准的制定 RFC xxxx

IEEE上面有很多论文，毕业论文可以在里面参考

1.1.3 计算机网络功能

五大功能：

数据通信（连通性）
资源共享（硬件软件数据）
分布式处理（多台计算机各自承担统一工作任务的不同部分）
提高可靠性（加入说计算机网络中的一台机器去世了宕机了，它所在的这条链路就不能走了，另外一条线路的机器可以成为它的替代机，这样就可以继续工作，保证计算机网络是可靠的）
负载均衡（各计算机支架更加亲密）

1.1.4 计算机网络组成部分

1、组成部分硬件、软件、协议

2、工作方式

                 +---  C/S方式（客户client-服务器server方式）
                 | 
+--- 边缘部分 ----+
|                |
|                +--- P2P方式（peer-to-peer对等方式）
|
+--- 核心部分

（1）边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。

（2）核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。

在网络核心部分起特殊作用的是路由器，他是一种专用计算机（但不叫主机）。路由器是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。

电路交换

通信资源的分配角度来看，交换(switching)就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。在使用电路交换通话之前，必须先拨号请求建立连接。当被叫用户听到交换机送来的振铃音并摘机后，从主叫端到被叫端就建立了一条连接，也就是一条专用的物理通路。这条连接保证了双方通话时所需的通信资源，而这些资源在双方通信时不会被其他用户占用。此后主叫和被叫双方就能互相通电话。通话完毕挂机后，交换机释放刚才使用的这条专用的物理通路(即把刚才占用的所有通信资源归还给电信网)。这种必须经过“**建立连接**(占用通信资源)→**通话**(一直占用通信资源)→**释放连接**(归还通信资源)”三个步骤的交换方式称为**电路交换**。如果用户在拨号呼叫时电信网的资源已不足以支持这次的呼叫，则主叫用户会听到忙音，表示电信网不接受用户的呼叫，用户必须挂机，等待一段时间后再重新拨号。

电路交换的一个重要的特点是：在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。
分组交换

分组交换则采用存储转发技术。图中表示把一个报文划分为几个分组后再进行传送。通常我们把要发送的整块数据称为一个报文(message)。在发送报文之前，先把较长的报文划分成为一个个更小的等长数据段，例如，每个数据段为1024 bit。在每一个数据段前面，加上一些由必要的控制信息组成的首部(header)后，就构成了一个分组(packet)。分组又称为“包”，而分组的首部也可称为“包头”。分组是在互联网中传送的数据单元。分组中的“首部”是非常重要的，正是由于分组的首部包含了诸如目的地址和源地址等重要控制信息，每一个分组才能在互联网中独立地选择传输路径，并被正确地交付到分组传输的终点。

路由器是用来转发分组的，即进行分组交换，路由器收到一个分组，先暂时存储一下，检查其首部，查找转发表，按照首部中的目的地址，找到合适的接口转发出去，把分组交给下一个路由器。
1. 报文交换
  
  电报通信也采用了基于储存转发原理的报文交换。在报文交换中心，一份份电报被接受下来，并穿成纸带。操作员以每份报文为单位，撕下纸带，根据报文的目的站地址，拿到相应的发报机转发出去。
三种交换方式的主要特点：
- 电路交换：整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一个管道中传送。
- 报文交换：整个报文先传送到相邻的结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。
- 分组交换：单个分组（这只是整个报文的一部分）传送到相邻的结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。

3、功能组成

1
2
3

+---通信子网：实现数据通信
|
+---资源子网：实现资源共享/数据处理

1.1.5 计算机网络分类

按网络作用范围分

（1）广域网WAN（交换技术）

广域网的作用范围通常为几十到几千公里，因而有时也称为远程网。广域网是互联网的核心部分，其任务是通过长距离运送主机所发送的数据。连接广域网各结点交换机的链路一般是高速链路，具有较大的通信容量。

（2）城域网MAN

城域网有的作用范围一般是一个城市，可跨越几个街区甚至整个城市，其作用距离约为5~10千米。

（3）局域网LAN（广播技术）

局域网一般用微型计算机或工作站通过高速通信线路相连（速率通常在10Mbit/s以上），在地理上则局限在较小的范围（如1km左右）。

（4）个人区域网PAN

个人局域网就是在个人工作的地方把属于个人使用的设备用无线技术连接起来的网络，因此也常称为无线个人区域网WPAN（wireless PAD），其范围很小，大约在10米左右。
按使用者分

（1）公用网：这是指电信公司（国有或私有）出资建造的大型网络。

（2）专用网：这是某个部门为满足本单位的特殊业务工作的需要而建造的网络。这种网络不向本单位以外的人提供服务。例如，军队、铁路、银行、电力等。
按交换技术分电路交换报文交换分组交换
按拓扑结构分
按传输技术分

广播式网络：共享公共通信信道

点对点网络：使用分组存储转发和路由选择机制

本节总结：

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1.2 计算机网络的性能

1.2.1 计算机网络的性能指标

1、速率

网络技术中的速率指的是数据的传送速率，它也称为数据率（data rate）或比特率（data rate）。

注意:

当作为速率单位时用的是十进制
当作为存储容量时用的是二进制

2、带宽

带宽有以下两种不同的意义：

（1）带宽原本是指某个信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率只差，单位时赫兹（Hz）。例如传统的通信线路上传送的电话信号的标准带宽是3.1kHz（从300Hz到3.4kHz，即话音的主要成分的频率范围）。在过去很长的一段时间，通信的主干线路传送的是模拟信号（即连续变化的信号）。因此，表示某信道允许通过的信号频带范围就称为该信道的带宽（或通频带）。

（2）计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力，通常是指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。单位是“比特每秒”，b/s，kb/s，Mb/s，Gb/s。

3、吞吐量

表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。单位b/s，kb/s，Mb/s等。

吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。例如，对于一个1Gbit/s的以太网，就是说其额定功率是1Gbit/s，那么这个数值也是该以太网的吞吐量的绝对上限值，因此对于1Gbit/s的以太网，其实际的吞吐量可能也只有100Mbit/s，或甚至更低，并没有达到其额定的速率。

注意：有时吞吐量还可用每秒传送的字节数或帧数来表示。

4、时延

指数据（报文/分组/比特流）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。也叫延迟或迟延，单位时s。

时延是由以下几个不同的部分组成的:

（1）发送时延

发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧最后一个比特发送完毕所需的时间。因此发送时延也叫做传输时延（我们尽量不用传输时延这个名词，因为它很容易和下面的传播时延混淆）。

发送时延的计算公式是：$发送时延=\frac {数据帧长度(bit)} {发送速率(bit/s)}$

![截屏2021-03-11 下午7.57.24](截屏2021-03-11 下午7.57.24.png)

由此可见，对于一定的网络，发送时延并非固定不变，而是与发送的帧长成正比，与发送速率成反比。

（2）传播时延

传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。

传播时延的计算公式：$传播时延=\frac {信道长度(m)}{电磁波在信道上的传播速率(m/s)}$

![截屏2021-03-11 下午7.56.16](截屏2021-03-11 下午7.56.16-5463820.png)

电磁波在真空中的传播速率是光速，即$3.0 \times 10^8m/s$。电磁波在网络传输媒体中的传播速率比在自由空间要略低一些：在铜线电缆中的传播速率约为$2.3 \times 10^8m/s$，在光纤中的传播速率约为$2.0 \times 10^8m/s$。

（3）处理时延

主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理，例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验或查找适当的路由等，这就产生了处理时延。

（4）排队时延

分组在经过网络传输时，要经过许多路由器。但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发。

这样数据在网络中经历的总时延就是以上四种之和：

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

一般来说，小时延的网络优于大时延的网络。在某些情况下，一个低速率、小时延的网络很可能优于一个大速率但高时延的网络。

（5）时延带宽积

时延带宽积=传播时延 * 带宽

例如，某段链路的传播时延为20ms，带宽为10Mbit/s。计算出，时延带宽积=210^5bit。这就表明，若发送端连续发送数据，则在发送的第一个比特即比特即将达到终点时，发送端就已经发送了20万个比特，而这20万个比特都正在链路上向前移动。*因此，链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。**

对于一条正在传送数据的链路，只有在代表链路的管道都充满比特时，链路才得到充分的利用。

（6）往返时间RTT

从发送方发送数据开始，到发送方收到接收方的确认（接收方收到数据后立即发送确认），总共经历的时延。

RTT 越大，在收到确认之前，可以发送的数据越多

可以通过ping命令查看RTT

例如，A向B发送数据。如果数据长度为100MB，发送速度为100Mbit/s，那么$发送时间=\frac {数据长度}{发送速率}=\frac {100 \times 2 ^{20} \times 8 }{100 \times 10 ^ {6}}=8.39s$

如果B正确收完100MB的数据后，就立即向A发送确认。在假定A只有在收到B的确认信息后，才能继续向B发送数据。显然，这需要等待一个往返时间RTT（这里假定确认信息时间很短，可忽略B发送确认时间）。如果RTT=2，那么可以计算出A到B发送数据的有效数据率。

$有效数据率=\frac {数据长度}{发送时间+RTT}=\frac {100 \times 2 ^{20} \times 8 }{8.39 + 2}=80.7Mbit/s$

比原来的100Mbit/s小不少。

（7）利用率

利用率有信道利用率和网络利用率两种。信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。信道利用率并非越高越好。这是因为，排队论的理论，当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延就会迅速增加。当网络的通信量很少时，网络产生的时延并不大。但在网络通信量不断增加的情况下，由于分组在网络结点（路由器或交换机）进行处理时需要排队等候，因此网络引起的时延就会增大。如果令$D_0$表示网络空闲时的时延，D表示网络当前的时延，那么在适当的假定条件下，可以用下面的简单公式来表示D，$D_0$和利用率U之间的关系：$D=\frac{D_0}{1-U}$。

这里的U是网络利用率，数值在0~1之间。当网络利用率达到其容量的二分之一时，时延就加要加倍。特别值得注意的是：当网络的利用率接近最大值1时，网络的时延就趋近于无穷大。因此我们必须有这样的概念：信道或网络的利用率过高会产生非常大的时延。

因此，一些拥有较大主干网的ISP通常控制信道利用率不超过50%。如果超过了就要准备扩容，增大线路的带宽。

本节总结：

1.3 计算机网络体系结构

1.3.1 为什么要分层

发送文件前要完成的工作：

（1）发起通信的计算机必须将数据通信的通路进行激活

（2）要告诉网络如何识别目的主机

（3）发起通信的计算机查明目的主机是否开机，并且与网络连接正常

（4）发起通信的计算机要弄清楚，对方计算机中文件管理程序是否已经做好准备工作。

（5）确保差错和意外可以解决

（6）······

1.3.2 协议与划分层次

网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定，网络协议也可简称为协议

网络协议主要由一下三个要素组成：

语法，即数据与控制信息的结构或格式
语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应
同步，即时间实现顺序的详细说明

分层带来的好处：

（1）各层之间是独立的。某一层并不需要知道它下一层是如何实现的，而仅仅需要知道该层通过层间的接口（即界面）所提供的的服务。由于每层只实现一种相对独立的功能，因而可将一个难以处理的复杂问题分解为若干个较容易处理的更小一些的问题。这样，整个问题的复杂程度就下降了。

（2）灵活性好。当任何一层发生变化时（例如由于技术的变化），只要层间接口关系保持不变，则在这层以上或以下各层均不受影响。此外，对某一层提供的服务还可以进行修改，当某曾提供的服务不再需要时，甚至可以将这层取消。

（3）易于实现和维护。这种结构使得实现和调试一个庞大而复杂的系统变得易于处理，因为整个的系统已被分解为若干个相对独立的子系统。

（5）能促进标准化工作。因为每一层的功能及其所提供的服务都已有了精确的说明。

分层时应该注意使每层的功能非常明确。若层数太少，就会使每一层的协议太复杂，但层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。

通常各层所要完成的功能主要有以下这些（可以只包括一种，也可以包括多种）：

1、 差错控制 使相应层次对等方的通信更加可靠。

2、流量控制 发送端的发送速率必须使接受端来得及接受，不要太快。

3、分段和重装 发送端将要发送的数据块划分为更小的单位，在接受端将其还原。

4、复用和分用 发送端几个高层对话复用一条底层的连接，在接受端再进行分用。

5、连接建立和释放 交换数据前先建立一个逻辑连接，数据传送结束后释放连接。

分层的缺点：例如有些功能会在不同的层次中重复出现，因而产生了额外开销。

计算机网络的各层及其协议的集合就是网络的体系结构。换种说法，计算机网络体系结构就是这个计算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义。

1.3.3具有五层协议的体系结构

OSI的七层协议体系结构概念清楚，理论也较完整，但它既复杂又不使用，图；

TCP/IP体系结构则不同，但它现在却得到了非常广泛的应用，图b；

为了学习计算机网络原理时往往采取这种的办法，综合了OSI和TCP/IP的优点，采用一种只有五层的体系结构，图c。

五层协议：

（1）应用层（application layer）

应用层是体系结构中的最高层。应用层的任务是通过应用进程间的交互来完成特定的网络应用。应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则。这里的进程就是指主机中正在运行的程序，对于不同的网络应用需要有不同的应用层协议。在互联网中的应用层协议很多，如域名系统DNS，支持万维网应用的HTTP协议，支持电子邮件的SMTP协议等等。我们把应用层交互的数据单元称为报文(message)。

（2）运输层（transport layer）

运输层的任务就是负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。应用进程利用该服务传送应用层报文。所谓“通用的”，是指并不针对某个特定的网络应用，而是多种应用可以使用同一个传输层服务。由于一台主机可同时运行多个进程，因此传输层有复用和分用的功能。复用就是多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务，分用和复用相反，是运输层把收到的信息分贝交付到上面应用层中的相应进程。

运输层主要使用一下两种协议：

传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol）

提供面向连接的、可靠的数据传输服务，其数据传输的单位是报文段（segment）

用户数据报协议UDP（User Datagram Protocol）

提供无连接、尽最大努力（best-effort）的数据传输服务（不保证数据传输的可靠性），其数据传输的单位是用户数据报。

TCP 相当于别人问你饿没，饿了给你吃的；而UDP不问你是不是饿了，只要有食物，就往你嘴巴塞。实时视频通话一般用的j就是UDP.

（3）网络层（network layer）

网络层负责为分组交换网上不同主机提供通信服务。在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议。因此分组也叫做IP数据报，或简称为数据报。

注意，不要将运输层的“用户数据报UDP”和网络层的“IP数据报”弄混。此外无论在哪一层传送的数据单元，都可笼统地用“分组”来表示。

网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组，能够通过网络中的路由器找到目的主机。

强调指出，网络层的”网络“二字，已不是我们通常谈到的具体网络，而是在计算机网络体系机构模型中的第3层的名称。

互联网是由大量的异构（heterogeneous0），网络通过路由器（router），相互连接起来的。互联网使用的网络层协议是无连接的网际协议IP（Internet Protocol）和许多中路由选择协议，因此互联网的网络层也叫做网际层或IP层。

（4）数据链路层（data link layer）

数据链路层常简称为链路层。我们知道两台主机之间的数据传输，总是在一段一段的链路上传送的，这就需要使用专门的链路层的协议。在两个相邻的结点之间传送数据时，数据将网络层交下来的IP数据报组装成帧（framing），在两个相邻结点间的链路上传送帧（frame）。每一帧包括数据和必要的控制信息（如同步信息、地址信息、差错控制等）。

在接收数据时，控制信息使接收端能够知道一个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。这样，数据链路层在收到一个帧后，就可从中提取出数据部分，上交给网络层。

控制信息还使接收端能够检测到所收到的帧中有无差错。如发现有差错，数据链路层就简单地丢弃这个出了差错的帧，以免继续在网络中传送下去白白浪费网络资源。如果需要改正数据在数据链路层传输时出现的差错(这就是说，数据链路层不仅要检错，而且要纠错)，那么就要采用可靠传输协议来纠正出现的差错。这种方法会使数据链路层的协议复杂些。

（5）物理层（physical layer）

在物理层上所传送数据的单位是比特。发送方发送1（或0）时，接收方应当收到1（或0），而不是0（或0）。

互联网所使用的的各种协议中，最重要的和最著名的就是TCP和IP两个协议。现在人们经常提到的TCP/IP并不一定是单指TCP和IP这两个具体的协议，而往往是表示互联网所使用的的整个TCP/IP协议簇（protocol suite）

数据在各层之间的传递关系：

1.3.4 实体、协议、服务和服务访问点

当研究开放系统中的信息交换时，往往使用实体（entity）这一较为抽象的名词表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。在许多情况下，实体就是一个特定的软件模块。

协议是控制两个对等实体（或多个实体）进行通信的规则的集合。

在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。

协议和服务的区别：

协议的实现保证了能够向上一层提供服务。使用本层服务的实体只能看见服务而无法看见下面的协议。也就是说，下面的协议对上面的实体是透明的。
协议是“水平的”,即协议是控制对等实体之间的通信的规则。但服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。另外，并非在一个层内完成的全部功能都称为服务，只有那些能够被高一层”看得见“的功能才能被称为服务。上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语。

服务访问点SAP（Service Access Point）：在同一系统中相邻两层的实体进行交互（交换信息）的地方。

服务访问点是一个抽象的概念，它实际上就是一个逻辑接口，例如邮箱，把邮件放入邮箱和从邮箱取出邮件。但这种层间接口的两个设备之间的硬件接口（并行或者串行）并不一样。OSI把层与层之间交换的数据的单位称为服务数据单元SDU（Service Data Unit）,它可以与PDU不一样。例如可以是多个SDU合成为一个PDU，也可以是一个SDU划分成几个PDU。

注：OSI参考模型把对等层次之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元PDU（Protocol Data Unit），这一名次现已被许多非OSI标准采用。

这样，在任何相邻两层之间的关系可概括为下图所示的那样。这里要注意的是，第n层的两个“实体(n)”之间通过“协议(m)”进行通信，而第n+ 1层的两个“实体(n +1)”之间则通过另外的“协议(n+ 1)” 进行通信(每一层都使用不同的协议)。第n层向上面的第n + 1层所提供的服务实际上已包括了在它以下各层所提供的服务。第n层的实体对第n + 1层的实体就相当于一个服务提供者。在服务提供者的上一层的实体又称为“服务用户”，因为它使用下层服务提供者所提供的服务。

1.3.5 TCP/IP的体系结构

图中的路由器在转发分组时最高只用到网络层而没有使用运输层和应用层。

技术的发展并不是遵循严格的OSI分层概念。实际上现在的互联网使用的TCP/IP体系结构有时已经演变为下图那样，即某些应用程序可以直接使用IP层。或甚至直接使用过最下面的网络接口层[PETE11]/。

TCP/IP协议簇。其表明TCP/IP协议可谓各式各样的应用婷服务（所谓的everything over IP），同时TCP/IP协议也允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行（所谓的IP over everything）。