在 OSI 七层模型里，协议像「七味配药」层层加料；而在更常用的 TCP/IP 四层模型 中，它们被精简成四味“浓缩汤”，层层封装后在网络中流动。下文先用一段话概括：TCP/IP 模型由应用层、传输层、互联网层和网络接口层组成；每层负责特定职能并承载一组典型协议（例如 HTTP 在应用层，TCP/UDP 在传输层，IPv4/IPv6 在互联网层，Ethernet 在网络接口层）。掌握这些映射不仅有助于抓包分析，也能在漏洞挖掘时迅速定位“哪一层出了问题”。
TCP/IP 四层模型速览
| 层次 | 关键职责 | 常见协议示例 |
|---|---|---|
| 应用层 | 为终端应用提供网络接口（数据表示、会话、应用逻辑） | HTTP、HTTPS、FTP、SSH、DNS、SMTP、POP3、IMAP、SNMP、DHCP、NTP (GeeksforGeeks, Informa TechTarget) |
| 传输层 | 端到端进程通信；可靠性、流控、复用 | TCP、UDP、SCTP、DCCP (GeeksforGeeks, Simplilearn.com) |
| 互联网层 | 寻址与路由；报文分片、重组 | IPv4、IPv6、ICMP、IGMP、IPsec、ARP* (IETF Datatracker, freesoft.org) |
| 网络接口层（又称链路/数据链路层） | 物理传输与帧封装；MAC 寻址 | Ethernet、Wi-Fi (802.11)、PPP、SLIP、ATM、Frame Relay (GeeksforGeeks, techiechicken.com) |
*ARP 在经典 DoD 文档中归于链路层，但在不少教材（含 GeeksforGeeks）被放在互联网层，因此此处列于互联网层。(GeeksforGeeks)
1. 应用层（Application Layer）
职能
- 提供人机或程序接口，处理应用数据格式、会话控制、加密等 ‹turn0search1›。
- 向下调用传输层端口（如 80/TCP、53/UDP）实现进程间通信 ‹turn0search8›。
典型协议
| 协议 | 作用 | 默认端口 |
|---|---|---|
| HTTP/HTTPS | 网页访问 / 加密网页 | 80 / 443 |
| FTP/SFTP | 文件传输（明/密） | 21 / 22 |
| DNS | 域名解析 | 53 |
| SMTP / POP3 / IMAP | 邮件投递 / 拉取 | 25 / 110 / 143 |
| DHCP | 地址租赁 | 67/68 |
| SNMP | 网络监控 | 161 |
抓包时可用
tcp.port==80滤 HTTP，或dns直接筛 DNS 报文。(GeeksforGeeks)
2. 传输层（Transport Layer）
职能
- 建立端到端逻辑通道。
- 提供可靠（TCP）或不可靠（UDP）数据传输，负责分段、重传、流控。‹turn0search1›
协议要点
- TCP：三次握手、序号/确认号、滑动窗口，适合文件、网页。
- UDP：无连接，首部仅 8 字节，常用于 VoIP、DNS 查询。
- SCTP：多宿主、消息边界，4G 核心网信令使用。‹turn0search3›
- DCCP：支持拥塞控制却保持无连接，适合流媒体。
Wireshark 显示
[SYN],[SYN, ACK],[ACK]即典型 TCP 握手序列。(GeeksforGeeks)
3. 互联网层（Internet Layer）
职能
- 负责逻辑寻址（IP 地址）与路由转发。
- 处理报文的分片与重组，检测差错（校验和）。‹turn0search2›
协议关键点
| 协议 | 说明 |
|---|---|
| IPv4 / IPv6 | 基本载体，IPv6 扩展地址空间 128 bit ‹turn0search8› |
| ICMP | 网络诊断：Ping、Traceroute（Echo/Time Exceeded）。 |
| IGMP | 组播管理（加入/离开组）。 |
| IPsec | ESP/AH 提供加密与认证。 |
| ARP | 将 IP 映射为 MAC；ARP 缓存投毒即利用此协议缺陷。 |
4. 网络接口层（Network Interface / Link Layer）
职能
- 将 IP 报文封装成帧，通过物理介质发送。‹turn0search12›
- 定义硬件地址（MAC）与介质访问（CSMA/CD、CSMA/CA）。
主要协议 / 技术
- Ethernet (IEEE 802.3)：数据帧含源/目的 MAC、Ethertype。
- Wi-Fi (IEEE 802.11)：使用射频信道，需关联、加密（WPA3）。
- PPP / HDLC：点对点串行链路。
- ATM / Frame Relay：电信骨干仍可见。
在 Wireshark 选 Frame → Ethernet II 可查看 MAC 头各字段。(techiechicken.com)
5. 分层封装示例
应用层数据
└─TCP首部
└─IPv4首部
└─Ethernet帧首部 + FCS
帧进入链路后按 链路 → 互联网 → 传输 → 应用 顺序逐层解封。每层都可添加/剥离自己的首尾信息（header/trailer）。‹turn0search4›
6. 常见问题 & 排障技巧
| 场景 | 建议工具 | 定位层 |
|---|---|---|
| DNS 解析失败 | nslookup, dig |
应用层 (DNS) |
| Ping 不通但 ARP 正常 | traceroute, iptables -L |
互联网层 (ICMP 被丢) |
| HTTP 慢/超时 | tcpdump -nn port 80, ss -tnp |
传输层 (TCP 重传) |
| Wi-Fi 连不上 | iwconfig, airmon-ng |
网络接口层 |
7. 小结
- TCP/IP 四层模型把 OSI 的七层压缩成更易工程落地的四层：应用、传输、互联网、网络接口。
- 协议归属：HTTP→应用；TCP/UDP→传输；IP/ICMP→互联网；Ethernet/Wi-Fi→网络接口。
- 掌握协议位置＝抓包定位＋编写防火墙规则＋排障提速。
- RFC 1122/1123 是官方分层权威文档；GeeksforGeeks、TechTarget 提供易读版解析。
高质量参考
- GeeksforGeeks — TCP/IP Model 概述 (GeeksforGeeks)
- TechTarget — 4 层模型与协议举例 (Informa TechTarget)
- Simplilearn — TCP/IP 层及功能说明 (Simplilearn.com)
- RFC 1122 — 通信层规范（互联网层及以下） (IETF Datatracker)
- RFC 1123 — 应用层补充规范（未展开） (freesoft.org)
- Upskilld — 四层与五层模型比较 (upskilld.com)
- Wikipedia — OSI 与协议列表 供查端口/层归属 (维基百科)
- Network Protocols (GfG) — 各层协议快速索引 (GeeksforGeeks)
- Devices vs Layers (GfG) — 链路/物理设备举例 (GeeksforGeeks)
- TechieChicken — TCP/IP 版本沿革与 RFC 索引 (techiechicken.com)