TCP/IP 协议族

目前实际使用的网络模型是 TCP/IP 模型，它对 OSI 模型进行了简化，只包含了四层，从上到下分别是应用层、传输层、网络层和链路层（网络接口层），每一层都包含了若干协议。

协议（Protocol）就是网络通信过程中的约定或者合同，通信的双方必须都遵守才能正常收发数据。协议有很多种，例如 TCP、UDP、IP 等，通信的双方必须使用同一协议才能通信。协议是一种规范，由计算机组织制定，规定了很多细节，例如，如何建立连接，如何相互识别等。

协议仅仅是一种规范，必须由计算机软件来实现。例如 IP 协议规定了如何找到目标计算机，那么各个开发商在开发自己的软件时就必须遵守该协议，不能另起炉灶。

TCP/IP 模型包含了 TCP、IP、UDP、Telnet、FTP、SMTP 等上百个互为关联的协议，其中 TCP 和 IP 是最常用的两种底层协议，所以把它们统称为“TCP/IP 协议族”。

也就是说，“TCP/IP 模型”中所涉及到的协议称为“TCP/IP 协议族”，你可以区分这两个概念，也可以认为它们是等价的，随便你怎么想。

socket 编程是基于 TCP 和 UDP 协议的，它们的层级关系如下图所示。

开放式系统（Open System）

把协议分成多个层次有哪些优点？协议设计更容易？当然这也足以成为优点之一。但是还有更重要的原因，就是为了通过标准化操作设计成开放式系统。

标准本身就是对外公开的，会引导更多的人遵守规范。以多个标准为依据设计的系统称为开放式系统（Open System），我们现在学习的 TCP/IP 协议族也属于其中之一。

接下来了解一下开放式系统具有哪些优点。

路由器用来完成 IP 层的交互任务。某个网络原来使用 A 公司的路由器，现要将其替换成 B 公司的，是否可行？这并非难事，并不一定要换成同一公司的同一型号路由器，因为所有生产商都会按照 IP 层标准制造。

再举个例子。大家的计算机是否装有网络接口卡，也就是所谓的网卡？尚未安装也无妨，其实很容易买到，因为所有网卡制造商都会遵守链路层的协议标准。这就是开放式系统的优点。

标准的存在意味着高速的技术发展，这也是开放式系统设计最大的原因所在。实际上，软件工程中的“面向对象（Object Oriented）”的诞生背景中也有标准化的影子。也就是说，标准对于技术发展起着举足轻重的作用。