网络协议栈是计算机网络中通信协议的层级结构。它将通信协议分为不同的层次，每一层负责不同的功能，以实现数据的可靠传输和网络通信的成功建立。本文将介绍网络协议栈的层级结构以及每一层的功能。
1. 物理层（Physical Layer）
物理层是网络协议栈中最底层的层次，主要负责将比特流传输到物理介质上。它定义了计算机与物理介质之间的电气、机械和功能特性，以及数据的传输方式。常见的物理介质有光纤、电缆和无线信号等。
在物理层中，数据被分割为比特流，通过电流、电压、光信号等方式传输到物理介质上，没有任何的错误检测和纠正功能。
2. 数据链路层（Data Link Layer）
数据链路层位于物理层之上，负责将比特流封装成帧，以便在物理链路中传输。它通过控制帧的传输、错误的检测和纠正，保证数据可靠地从发送方传输到接收方。
数据链路层可以进一步分为两个子层：逻辑链路控制（Logical Link Control, LLC）子层和介质访问控制（Media Access Control, MAC）子层。LLC子层处理逻辑链路控制，包括错误检测、流控制和帧的同步。MAC子层处理介质访问控制，控制多台设备共享同一个物理介质。
3. 网络层（Network Layer）
网络层位于数据链路层之上，负责处理数据包在整个网络中的路由和转发。它定义了数据包的路径选择和寻址方式，并且能够控制数据包的拆分和重组，实现跨网络的通信。
常见的网络层协议有IP（Internet Protocol）和ICMP（Internet Control Message Protocol）。IP协议负责数据包的寻址和路由选择，而ICMP协议负责发送控制消息，如ping等。
4. 传输层（Transport Layer）
传输层位于网络层之上，提供端对端的通信服务。它负责将应用程序数据分割成合适的大小，并为不同的应用程序提供可靠的数据传输。
传输层最常用的协议是TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）。TCP协议提供可靠的数据传输，它基于连接的概念，通过确认、重传和流量控制来确保数据的可靠性。UDP协议提供无连接的数据传输，它适用于实时应用和无需可靠性的数据传输。
5. 应用层（Application Layer）
应用层位于传输层之上，提供特定应用程序的功能。它定义了不同应用程序之间的通信规则，包括数据格式、通信协议和通信方式。
常见的应用层协议有HTTP（HyperText Transfer Protocol）、FTP（File Transfer Protocol）和SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）。HTTP协议用于网页浏览和数据传输，FTP协议用于文件传输，SMTP协议用于电子邮件的发送。
总结
网络协议栈是计算机网络中通信协议的层级结构，它将通信协议分为不同的层次，每一层负责不同的功能。物理层负责将比特流传输到物理介质上，数据链路层负责帧的传输和错误检测，网络层负责路由和转发，传输层负责可靠的端对端通信，应用层提供特定应用程序的功能。通过协同工作，网络协议栈实现了数据的可靠传输和网络通信的成功建立。
以上就是网络协议栈的层级结构及其功能的介绍。希望本文能帮助您更好地理解网络基础技术。
参考文献：
本文来自极简博客，作者：樱花树下，转载请注明原文链接：网络协议栈：通信协议的层级结构
