光有链路层功能肯定是不够的，网络上有成千上万的机器，主机A与B通信，你不能将数据发到主机C，所以仿照现实，要为主机分配网络地址，通过IP地址去标识网络中的一台主机，发送一个数据包，需要正确路由到目的地，这就好比你从家到公司，要经过哪些路径，需要地图，而路由表就类似这张地图 。IP解决的是数据包在网络中的传输路由的问题 。
有了网络层的传输路由能力，还不够，因为IP报在传输过程中可能丢包，比如中间经历过的路由器缓冲区满了便会丢包，这样不可靠，如果需要可靠传输的能力，便需要传输层基于IP层，提供更多的能力，TCP解决了可靠性问题 。具体而言，如果丢包了，TCP层会负责超时重传，它通过接收确认和重传机制保证了可靠传输 。另外，因为IP报都是独立路由的，所以从主机A到主机B，一份数据被拆分成x、y两个IP报先后发送，这2个包可能选择不同的传输路径，这样有可能y包先于x包到达，但我们希望在接收端（主机B）恢复这个数据的信息，但我们无法控制IP报的到达顺序，所以，我们需要在接收端恢复数据，我只需要在x、y包里记录它属于数据块的哪个部分，然后重组这份数据，这正是TCP做的，它会重新组装IP报，从而保证顺序性，递交给应用层 。
有时候并不需要保证可靠性和顺序性，这便是UDP能提供的，它只是简单的把数据封装成IP报，然后通过IP层路由发送到目的端 。
再往上，便是应用层协议了，比如http，又比如游戏服务器自定义协议，应用层协议通常基于TCP或者UDP做传输 。
分层
什么是协议？懒得去翻协议的各种权威定义了，我认为协议就是约定，跟现实生活中协议这个词含义差不多 。网络协议就是通信双方共同遵守的约定，更具体一点，就是定义数据在网络上传输的格式、规则和流程 。
因为网络是分层模型，不同层有不同层的作用，所以为各层定义各层的规则，各层对应的各层协议 。
前面讲了TCP/IP协议族包含很多协议，这些协议分属不同的分层，承担不同的作用 。
文章插图
- TCP和UDP是两种主要的传输层协议 。
- IP是网络层的主要协议，TCP、UDP都需要利用IP协议进行数据传输 。
- ICMP是互联网控制报文协议，是IP的附属协议，IP层用它来与其他主机或路由器交换错误报文和其他重要信息 。比如一个Packet经过某个路由器节点的时候，超过网络对Packet的长度限制，而又不分片，则会给发送端发送一个ICMP包报告错误信息，属于ICMP是用来辅助IP完成数据包传输的 。
- IGMP是Internet组管理协议，用来把一个包多播到多个主机 。
- ARP（地址解析协议）和RARP（逆地址解析协议）是用来转换IP层和链路层的地址，IP层使用IP地址，链路层使用Mac地址
应用层和传输层使用端到端（end-to-end）协议，网络层提供的是逐跳（hop-by-hop）协议 。
封装
A给B通过网络传送一块数据，可以设想仅仅是传输这块原始数据是不够的，因为网络传输过程中，网络包到了某个路由器，需要转发，而转发必须依赖数据包的一些附加信息，比如目标机器 。
【tcp/ip网络协议的基本概念】发送端在发送数据的时候，将原始数据按照协议格式加上一些控制信息，包装成可在网络上正确传输数据包的过程叫封装 。
TCP/IP协议族是层层封装的，从应用层到链路层，每经过一层都要添加一些额外信息（首、尾部） 。
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