互联网协议运作流程图（全流程）
一、互联网协议分层架构图（TCP/IP 模型）
分层结构与核心协议
分层说明
层级 | 功能描述 | 核心协议 / 技术 |
应用层 | 为用户程序提供服务（如网页、邮件、文件传输） | HTTP、HTTPS、SMTP、FTP、DNS |
传输层 | 端到端的数据传输，确保可靠性或效率 | TCP（可靠连接）、UDP（无连接） |
网络层 | 网络间的路由与寻址（基于 IP 地址） | IP（IPv4/IPv6）、ICMP |
数据链路层 | 在相邻节点间传输数据帧，处理物理地址（MAC） | Ethernet、Wi-Fi（802.11）、PPP |
物理层 | 定义物理介质的电气 / 机械特性（如信号传输方式） | 光纤、双绞线、无线电波 |
二、数据传输全流程示意图（以网页访问为例）
发送端（客户端）→ 接收端（服务器）
关键节点说明
- 应用层：用户通过浏览器发起 HTTP 请求，数据格式为 “请求行 + 头部 + 正文”。
- 传输层：TCP 协议通过 “三次握手” 建立连接，将 HTTP 数据分割为多个数据包（Segment），添加源端口（如随机端口 50001）和目标端口（80/443）。UDP 无需建立连接，直接封装数据报（如 DNS 查询）。
- 网络层：IP 协议为每个数据包添加源 IP 和目标 IP，通过路由器的路由表（如根据子网掩码判断转发路径）实现跨网络传输。ICMP 协议在此层辅助诊断（如ping命令返回网络延迟）。
- 数据链路层：以太网协议将 IP 数据包封装为帧（Frame），添加源 MAC 地址和目标 MAC 地址（需通过 ARP 协议解析 IP 对应的 MAC）。Wi-Fi 环境下使用 802.11 协议，通过无线 AP 转发数据帧。
- 物理层：将数字信号转换为物理介质可传输的形式（如光纤中的光脉冲、电缆中的电信号）。
三、协议交互关系矩阵
各层协议与典型应用的映射关系
层级 | 协议 / 技术 | 典型应用场景 | 数据单位 |
应用层 | HTTP/HTTPS | 网页浏览、API 接口 | 报文（Message） |
SMTP/POP3 | 邮件发送与接收 | 报文 | |
DNS | 域名解析 | 报文 | |
传输层 | TCP | 文件下载、视频会议（可靠传输） | 段（Segment） |
UDP | 直播、即时通信（低延迟） | 数据报（Datagram） | |
网络层 | IP（IPv4/IPv6） | 跨网络路由转发 | 数据包（Packet） |
ICMP | 网络诊断（ping、traceroute） | 消息（Message） | |
数据链路层 | Ethernet | 局域网内设备通信（如电脑与交换机） | 帧（Frame） |
Wi-Fi（802.11） | 无线设备联网 | 帧 | |
物理层 | 光纤、双绞线 | 底层信号传输 | 比特（Bit） |
四、对比 OSI 七层模型与 TCP/IP 四层模型
分层对应关系表
OSI 七层模型 | TCP/IP 四层模型 | 核心功能 |
应用层 | 应用层 | 提供用户服务（如 HTTP、FTP） |
表示层 | 合并至应用层 | 数据格式转换（如加密、压缩） |
会话层 | 合并至应用层 | 管理通信会话（如连接保持） |
传输层 | 传输层 | 端到端数据传输（TCP/UDP） |
网络层 | 网络层 | 路由与寻址（IP） |
数据链路层 | 数据链路层 | 相邻节点通信（MAC 地址、帧传输） |
物理层 | 物理层 | 物理介质传输（信号转换） |