網(wǎng)絡(luò )安全的需求
據統計，2000年企業(yè)及政府部門(mén)遭受駭客(Hacker)攻擊的概率高達85%，而網(wǎng)絡(luò )安全的漏洞不是防堵駭客入侵就解決了，其它像遭窺探者竊取機密性數據，或是心懷不滿(mǎn)的員工蓄意破壞系統內重要檔案，警覺(jué)性不足的員工外泄重要密碼、不小心由Email引入計算機病毒等，都是威脅網(wǎng)絡(luò )安全的幾個(gè)危險因子。

為了讓區域內網(wǎng)絡(luò )維持安全運作，建立一套安全防護網(wǎng)才是根本解決之道，較完整的防衛機制大概分為三大類(lèi)：

（一）Network Security (網(wǎng)絡(luò )安全)
(Firewalls, Intrusion detection system, Intrusion prevention System, Wireless security, Mail security, E-commerce security,
Load balancer /High Availability)

（二）Content Filtering (內容過(guò)濾)
(Antivirus, Internet /Web / URL filters, Spam filtering,
Content security)

（三）Encryption (加密)
(Virtual Private Network, Public Key Infrastructure
Certification Architecture,

三種市場(chǎng)應用各有不同的系統規格需求，VPN 的系統需將訊息全數打亂再丟到網(wǎng)絡(luò )上，透過(guò)加密機制在公開(kāi)的網(wǎng)絡(luò )里建立起加密通道(Encrypted Tunnel)，接收端再解密取得真實(shí)訊息，在浩瀚的因特網(wǎng)內建立起安全私密的虛擬局域網(wǎng)絡(luò )；Firewall則像大樓管理員，檢查來(lái)訪(fǎng)封包的通行許可證，包含檢查封包的來(lái)源、目的地、連接埠等字段，但是防火墻并沒(méi)有辦法擋掉所有的入侵者，此時(shí)就須要另一道防線(xiàn)IDS；IDS 就像網(wǎng)絡(luò )上的監控攝影機，可以分析流經(jīng)的封包數據，偵測未經(jīng)授權的行為，IDS大致區分為「網(wǎng)絡(luò )系統」跟「主機系統」兩類(lèi)。基本上IDS需求的系統處理能力可以涵蓋VPN及Firewall的需求.

入侵偵測系統的應用

防火墻與IDP的差異在于, 防火墻僅能就網(wǎng)絡(luò )封包做到2到4層的檢測，就來(lái)源地址/端口號以及目的地址/服務(wù)進(jìn)行控管；而IDP可以做到4到7層(也就是應用層)的檢測，因此IDP可以發(fā)覺(jué)包藏在應用層里的惡意攻擊碼(譬如蠕蟲(chóng)攻擊、緩沖溢位攻擊便藏匿于此)，并予以狙擊。IDP內建龐大的攻擊特征數據庫，可以有效阻絕已知的攻擊；IDP也透過(guò)「異常協(xié)議偵測」的方式，實(shí)時(shí)檢查并將不符合RFC規范的網(wǎng)絡(luò )封包丟棄。所以在「攻擊防御」方面，IDP遠勝于防火墻之上。

由于IDP一般僅能就IP以及IP群組決定封包放行權限，所以在「資源存取權限管理」方面，防火墻較優(yōu)于IDP。然而，防火墻并無(wú)法有效管控企業(yè)內部使用者使用P2P、實(shí)時(shí)通訊(Instant Messenger、Yahoo Messenger)等軟件、也無(wú)法杜絕利用Web-Mail或者Web-Post等方式將機密外泄，這些問(wèn)題需要能監控4到7層的IDP設備才能控管。目前已經(jīng)有少部分的IDP產(chǎn)品采用IXP2xxx芯片利用其「深層檢測」的優(yōu)勢，有效地解決上述問(wèn)題。

IDP可以防止蠕蟲(chóng)由外入侵至企業(yè)網(wǎng)絡(luò )內部，而如果防火墻要防止蠕蟲(chóng)攻擊，僅能消極地關(guān)閉某些Port。但一般的檔案型病毒，則不在IDP及防火墻的防護范圍內。因此資安的最后一層防護網(wǎng)便是在使用者端安裝防毒軟件。

各項資安產(chǎn)品皆有其擅長(cháng)與不足之處，因此建議企業(yè)資安負責人員深入了解以及比較這些資安產(chǎn)品的差異，并依據企業(yè)的實(shí)際需要充分搭配使用，加強資安防護網(wǎng)的縱深，以確保企業(yè)的網(wǎng)絡(luò )安全。 后面我們就以較復雜的IDS為例做IXP-2400的應用說(shuō)明。

網(wǎng)絡(luò )處理器的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，它可有效解決網(wǎng)絡(luò )交通擁塞的問(wèn)題，也可處理復雜的封包運算。不論如何，Inetel IXA架構已經(jīng)正確的跨出第一步，接下來(lái)就須要更多的平臺設計者投入開(kāi)發(fā)工作，以及更多的應用開(kāi)發(fā)者投入資源，發(fā)展軟件程序，逐步建立完整的可攜式Microblocks。網(wǎng)絡(luò )興起、頻寬加速拓展，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò )通訊的市場(chǎng)板塊不斷的在調整、挪動(dòng)，凌華科技與Intel合作，共同推廣IXP-2XXX網(wǎng)絡(luò )處理器的應用，針對網(wǎng)絡(luò )安全其中封包處理過(guò)程以下進(jìn)一步來(lái)討論。

何謂封包與功能：
在網(wǎng)絡(luò )安全論述中,所有傳輸動(dòng)作是經(jīng)由封包完成的, 封包就很像我們在郵寄信件的時(shí)候那個(gè)郵件的模樣了！信紙內容總是得放入信封吧？而信封上面會(huì )寫(xiě)上發(fā)信人住址，受收信人住址與姓名. 所以，一封郵件主要會(huì )有兩個(gè)部分，分別是：『信封表面的信息部分、與信封內部的信件內容！』。同樣的，網(wǎng)絡(luò )的信息封包主要也是分為兩個(gè)部分，一個(gè)是表頭 ( Header ) 的部分，另一個(gè)則是內容 ( messages ) 的部分！而一個(gè)封包要傳送到哪里去，都是通過(guò) Header 的訊息部分進(jìn)行分析而傳送的！那么 Header 有哪些重要的信息呢？主要就如同上面提到的，至少會(huì )有來(lái)源與目標 IP 、來(lái)源與目標 Port等等！封包是怎么在兩部主機之間進(jìn)行傳送的呢？事實(shí)上，封包的傳送是相當復雜的，而且封包的狀態(tài)不同 (TCP/UDP) 也會(huì )有不一樣的傳送機制。這里舉一個(gè)『相對比較可靠的封包傳送方式』來(lái)介紹。如下圖所示：

較可靠的封包傳送狀態(tài)

當發(fā)送封包者發(fā)送出一個(gè)封包給接受者后，接受者在『正確的接到』這個(gè)封包之后，會(huì )回復一個(gè)響應封包 ( Acknowledgment ) 給發(fā)送者，告訴他接受者已經(jīng)收到了！當發(fā)送端收到這個(gè)響應封包后，才會(huì )繼續發(fā)送下一個(gè)封包出去，否則就會(huì )將剛剛的封包重新發(fā)送一次！這種封包的傳遞方式因為考慮到對方接到的封包的狀態(tài)，所以算是比較可靠的一種方式。目前因特網(wǎng)上面常見(jiàn)的封包是 TCP 與 UDP ，其中 TCP 的聯(lián)機方式中，會(huì )考慮到較多的參數，他是一種聯(lián)機模式(Connection Oriented)的可靠傳輸，至于 UDP 則省略了響應封包的步驟，所以是一種非聯(lián)機導向的非可靠傳輸。在一個(gè) TCP 封包的傳送過(guò)程中，因為至少需要傳送與響應等封包來(lái)確定傳送出去的數據沒(méi)有問(wèn)題，所以他是相當可靠的一種傳輸方式，不過(guò)就是傳輸與響應之間的時(shí)間可能會(huì )拖比較久一點(diǎn)。至于 UDP 封包就因為少了那個(gè)確認的動(dòng)作，所以雖然他是較不可靠一點(diǎn)，但是速度上就比 TCP 封包要來(lái)的快！底下我們將繼續介紹 TCP, UDP 以及 ICMP 等封包信息的內容. TCP 與 UDP 封包的建立是有差異存在的！針對TCP封包Header的內容作個(gè)簡(jiǎn)單的介紹！ TCP 封包的 Header 內容主要如下：

TCP 封包的 Header 信息

Source Port & Destination Port ( 來(lái)源端口口 & 目標端口口 )：來(lái)源與目標的端口，這個(gè)容易了解吧！上面剛剛提過(guò)那個(gè)埠口的觀(guān)念。再次的強調一下，小于 1024 以下的 Port 只有 root 身份才能啟用，至于一般 Client 發(fā)起的聯(lián)機，通常是使用大于 1024 以上的埠口！

Sequence Number ( 封包序號 )：在OSI 七層協(xié)定里面提到過(guò)，由于種種的限制，所以一次傳送的封包大小大約僅有數千 bytes ，但是我們的資料可能大于這個(gè)封包所允許的最大容量，所以就得將我們的數據拆成數個(gè)封包來(lái)進(jìn)行傳送到目的地主機的動(dòng)作。那么對方主機怎么知道這些封包是有關(guān)連性的呢？就得通過(guò)這個(gè) Sequence Number 來(lái)輔助了。當發(fā)送端要發(fā)送封包時(shí)，會(huì )為這個(gè)封包設定一個(gè)序號，然后再依據要傳送的數據長(cháng)度，依序的增加序號。也就是說(shuō)，我們可以使用遞增的值來(lái)替下一個(gè)封包作為它序號的設定！

Acknowledgment Number ( 回應序號 ) ：封包傳輸過(guò)程中，我們知道在接受端接收了封包之后，會(huì )響應發(fā)送端一個(gè)響應封包，那個(gè)響應的信息就是在這里。當接收端收到 TCP 封包并且通過(guò)檢驗確認接收該封包后，就會(huì )依照原 TCP 封包的發(fā)送序號再加上數據長(cháng)度以產(chǎn)生一個(gè)響應的序號，而附在回應給發(fā)送端的響應封包上面，這樣發(fā)送端就可以知道接收端已經(jīng)正確的接收成功該 TCP 封包了！所以說(shuō)， Sequence 與 Acknowledgment number 是 TCP 封包之所以可靠的保證！因為他可以用來(lái)檢測封包是否正確的被接受者所接收！
　
Data Offset (資料補償)：這是用來(lái)記錄表頭長(cháng)度用的一個(gè)字段。
　
Reserved (保留)：未使用的保留字段。
　
Control Flag (控制標志碼)：控制標志碼在 TCP 封包的聯(lián)機過(guò)程當中，是相當重要的一個(gè)標志，先來(lái)說(shuō)一說(shuō)這六個(gè)句柄，然后再來(lái)討論吧：
* Urgent data ：如果 URG 為 1 時(shí)，表示這是一個(gè)緊急的封包數據，接收端應該優(yōu)先處理；
* Acknowledge field significant ：當 ACK 這個(gè) Flag 為 1 時(shí)，表示這個(gè)封包的 Acknowledge Number 是有效的，也就是我們上面提到的那個(gè)回應封包。
* Push function ：如果 PSH 為 1 的時(shí)候，該封包連同傳送緩沖區的其它封包應立即進(jìn)行傳送，而無(wú)需等待緩沖區滿(mǎn)了才送。接收端必須盡快將此數據交給程序處理。
* Reset ：如果 RST 為 1 的時(shí)候，表示聯(lián)機會(huì )被馬上結束，而無(wú)需等待終止確認手續。
* Synchronize sequence number ：這就是 SYN 標志啦！當 SYN 為 1 時(shí)，那就表示發(fā)送端要求雙方進(jìn)行同步處理，也就是要求建立聯(lián)機的意思，這個(gè) SYN 是相當重要的一個(gè) Flag 喔！
* No more data fro sender (Finish) ：如果封包的 FIN 為 1 的時(shí)候，就表示傳送結束，然后雙方發(fā)出結束響應，進(jìn)而正式進(jìn)入 TCP 傳送的終止流程。
　
Window (滑動(dòng)窗口)：與接收者的緩沖區大小有關(guān)的一個(gè)參數。
Checksum(確認)：當數據要由發(fā)送端送出前，會(huì )進(jìn)行一個(gè)檢驗的動(dòng)作，并將該動(dòng)作的檢驗值標注在這個(gè)字段上；而接收者收到這個(gè)封包之后，會(huì )再次的對封包進(jìn)行驗證，并且比對原發(fā)送的 Checksum 值是否相符，如果相符就接受，若不符就會(huì )假設該封包已經(jīng)損毀，進(jìn)而要求對方重新發(fā)送此封包！
Urgent Pointer：指示緊急數據所在位置的字段。
Option：當需要 client 與 Server 同步動(dòng)作的程序，例如 Telnet ，那么要處理好兩端的交互模式，就會(huì )用到這個(gè)字段來(lái)指定數據封包的大小，不過(guò)，這個(gè)字段還是比較少用的！

為什么需要用到 Intel IXP-2XXX 網(wǎng)絡(luò )處理器

因特網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò )等網(wǎng)絡(luò )應用的頻寬需求急劇上升，傳輸、檢查、拆解、組合、搜尋、內容比對、轉遞等IP封包運算處理動(dòng)作，以往可以靠軟件程序在一般X86微處理器上運行，搭配以網(wǎng)絡(luò )卡做封包出入口。但是近年來(lái)這些封包的運算處理越來(lái)越復雜，將數據輸入處理單元，完后再將結果送往輸出單元，慢速處理造成的時(shí)間延遲會(huì )嚴重影響到數據吞吐量，無(wú)法滿(mǎn)足Line Rate Operation的需求。Intel 公司提供的網(wǎng)絡(luò )處理器系列產(chǎn)品專(zhuān)門(mén)用來(lái)解決這樣的問(wèn)題，IXP-4XX屬于較低階的系列，IXP-2XXX系列高階網(wǎng)絡(luò )處理器，文中將以IXP-2400處理器在凌華科技cPCI-6240系列產(chǎn)品的設計為例做說(shuō)明。
以下將先介紹IXP-2XXX處理器的功能特性，再探討處理器的平臺設計、應用開(kāi)發(fā)，最后探討它在網(wǎng)絡(luò )安全領(lǐng)域的應用，以入侵偵測系統為實(shí)例做說(shuō)明。

Intel XP-2XXX系列網(wǎng)絡(luò )處理器大致包含：IXP-2400、Westport, IXP-2800及IXP-2850，請參考表一的性能差異。除此之外，Intel并考慮比照IXP-42X系列做法，高度整合MACs等功能區塊進(jìn)來(lái)，建造優(yōu)異的性?xún)r(jià)比產(chǎn)品，使這一系列處理器的應用更普及化。

IXP-2XXX系列比較表

全系列IXP-2XXX網(wǎng)絡(luò )處理器都可拆解為『控制管道』(Control Plane)及『數據管道』(Data Plane)兩大部分。參考圖一 IXP-2400網(wǎng)絡(luò )處理器，它內建一顆個(gè)600MHz 32-bit XScale來(lái)負責Control Plane的處理工作，XScale執行相當底層的控制工作，包括信息傳送，還有跟系統內其它處理器的溝通。Data Plane則由內建的八顆個(gè)微處理引擎(Micro-Engine Version 2, MEv2)來(lái)做平行處理，MEv2是XScale精簡(jiǎn)下來(lái)的 (Reduced) 可程序處理器，使用者可用Micro-Code匯編語(yǔ)言或是高階Micro-C語(yǔ)言撰寫(xiě)應用程序，透過(guò)指令告訴這八顆個(gè)MEv2怎樣去處理封包運算，達到應用目的。

IXP-2400的外部接口

圖一是IXP-2400示意圖外觀(guān)，它有兩個(gè)信道的QDR SRAM接口，存放重要的數據結構，比如：Route Tables， Free Buffer Pools，Flow State Tables，Queue Descriptors等等重要的訊息，其中一個(gè)信道還可以接一個(gè)協(xié)處理器，做TCP/IP封包比對時(shí)的內存搜尋引擎，加速決定封包的協(xié)議屬性跟流向(Flow)。DDR DRAM則用來(lái)儲存封包以及大量的State tables，另外C-bus接口可以連接第二個(gè)處理器，這是采用一進(jìn)一出架構的雙處理器設計時(shí)用的。

另兩個(gè)重要接口，一個(gè)是64-bit/66MHz PCI 2.2接口，作為Control Plane連通的Bus，可以透過(guò)此接口外掛控制處理器，像是PrPMC控制卡；另一個(gè)是Flash界面，是存取RedBoot韌體的通道，Redboot相當于X86系統的BIOS；媒體及切換接口(Media and Switch Fabric Interface, MSF)是網(wǎng)絡(luò )封包進(jìn)出處理器的主要途徑，視應用可以規劃為SPI-3、CSIX或是UTOPIA Level2接口。

圖二是IXP-2400內部示意圖，內部的SHaC 是一個(gè)多功能控制單元，內含Hash單元，可以建立48-,64-或是128-bit寬的 Hash indices，XScale與MEv2可存取Hash來(lái)幫助Table的搜尋，特別是要搜尋的Keys很大時(shí)；第二個(gè)單元是16KB的Scratch Pad memory，這是處理器內第三個(gè)內存資源，XScale與MEv2可共同存取，三種內存資源可以讓海量存儲器存取同時(shí)間平行發(fā)生；第三個(gè)單元是Control and Status Register (CSR)，提供9顆個(gè)處理器（1 * XScale + 8* MEv2）互相之間溝通用途。

除此之外，還有 XScale 外圍，包含中斷控制器、Timers, UART、GPIO等單元。在處理器內部，XScale、MEv2、DRAM Controller、SRAM Controller、T/R-Buffer之間透過(guò) Chassis Bus，將 Data Plane 的路徑在處理器內部連通起來(lái)，這些控制單元可以共享 SRAM、DRAM 等內存資源做數據交換。

圖二：IXP-2400功能單元及數據信道 (取材自Intel IXA架構及應用一書(shū))

網(wǎng)絡(luò )處理器的『平臺設計』、『應用開(kāi)發(fā)』

(一) 平臺規劃、開(kāi)發(fā)
平臺規劃 設計IXP-2XXX平臺首先要先為產(chǎn)品做準確的定位，定義平臺最終應用、頻寬需求、封包處理效能等級。若是想一半接到ATM網(wǎng)絡(luò )，則MSF接口有一半要規劃成Utopia Level 2接口，連接的ASIC像是Intel IXF-6012/6048 Cell/Packet Framer；若是要直接連IP網(wǎng)絡(luò )，則MSF接口規劃成SPI-3或是CSIX，連接像Intel IXF-1104 (Quad Giga-E MACs的ASIC)；或是接FIC(Fabric Interface Controller) 的ASIC。另外規劃時(shí)要全面考慮：Control Plane的處理效能、是否外掛輔助處理器、開(kāi)機影像文件下載速度；Data Plane則須考慮SRAM大小、DRAM資源使用、是否須加密功能 (IXP-2850有)、是否外掛網(wǎng)絡(luò )搜尋加速器、是否外掛內容檢查加速器等、要多少個(gè)網(wǎng)絡(luò )接口。這些硬件規格要根據功能應用，做整體效能評估才行，在開(kāi)案初期要審慎評估。

平臺開(kāi)發(fā) 包括硬件、韌體(Redboot)、系統支持套件(Board Supporting Package, BSP)，BSP內含組件驅動(dòng)程序。其中硬件設計跟一般X86運算平臺沒(méi)什么兩樣，記得要預留軟件除錯端口，就像X86-CPU的 ITP Port一樣；Redboot韌體則相當于X86 BIOS，系統初始化、自我測試、Boot Loader都包在Redboot內；Redboot及BSP可以通過(guò)Intel IXA SDK得到幫忙，建立以XScale為處理核心的操作系統平臺，最后這三大要素即可建立一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò )處理器平臺。

(二) 應用程序開(kāi)發(fā)

Intel 建立了IXA 軟件可攜式架構，讓今天花力氣辛辛苦苦在IXP-2400建立起來(lái)的軟件，明天在下一代IXP-2XXX仍然適用，而這個(gè)軟件架構可以簡(jiǎn)單用圖三表示。
應用程序的開(kāi)發(fā)也可以通過(guò)Intel IXA SDK得到幫忙，考慮到投資杠桿效應，Intel IXA軟件程序架構采模塊化，SDK提供一些基本的microblocks，開(kāi)發(fā)者再開(kāi)發(fā)自有的microblocks，將這些microblocks視為基礎組件(Building Blocks)，去組合實(shí)現實(shí)際的功能應用，讓開(kāi)發(fā)者的工作簡(jiǎn)單化，也縮短TTM時(shí)間。

圖三：Intel IXA 可攜式軟件架構 (取材自Intel IXA架構及應用一書(shū))

圖四是采用IXP-2400為核心建立的IDS系統結構圖，凌華采用IXP-2400內建的XScale去控制管理Control Plane的組件，內建的八個(gè)MicroEngine去收送處理封包的分類(lèi)及內容比對，處理Data Plane的運算。IXP-2400的QDR SRAM通道0也叫做LA-1(Look Aside Interface)接口，可以選擇接市面上現有的TCAM(Ternary Content Addressable Memory) 輔助處理器，幫忙做第三層以下封包數據搜尋比對的工作，幫IXP-2400處理器卸載(offload)一些運算負擔。

圖四 IXP-2400在網(wǎng)絡(luò )安全的應用－『入侵偵測系統』方塊圖

圖五 ADLINK cPCI-6240系列網(wǎng)絡(luò )安全平臺

網(wǎng)絡(luò )安全系統內最關(guān)鍵性的功能可以說(shuō)是封包表頭辨識(Classification)及內容檢查(Content Inspection)，表頭辨識系針對其流向、連結、輸入端口及目的地址等做比對；內容檢查則有復雜的算法，處理頻寬及內存容量需求極高，很顯然內容檢查即將是此系統非常嚴重的交通瓶頸所在，這個(gè)運算將耗用大量IXP-2400網(wǎng)絡(luò )處理器的運算資源。因此必須采用另一個(gè)處理器卸載此運算，有兩種方法可行，其一是如圖四：加入一顆個(gè)可程序內容檢查引擎(Programmable CIE, Content Inspection Engine)，比如IDT PAX.port 2500 CIE；或是在封包經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器集結成較大封包后，進(jìn)入一張專(zhuān)屬內容檢查的高速運算服務(wù)器，比如ADLINK cPCI-6860 Dual-Xeon Server Blade。加CIE的做法可以卸載95% 的MicroEngine資源使用量，刪除掉85%的MicroCode，同時(shí)削減75%內存頻寬使用量，成本可大大節省，TTM(Time to Market)時(shí)間可以顯著(zhù)縮減。加一張專(zhuān)屬服務(wù)器則維持舊有軟件延續使用，節省軟件開(kāi)發(fā)的時(shí)間及人力成本，兩者各有優(yōu)點(diǎn)，但是CIE是純硬件運算所以效率較好，長(cháng)期來(lái)看應會(huì )成為較受歡迎的選擇。

批注

TCP/IP 與 OSI 比較和說(shuō)明
在網(wǎng)絡(luò )世界中計算機與計算機之間是透過(guò)特種協(xié)議來(lái)傳輸和溝通, 當今此協(xié)議是以TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) 是由IETF (Internet Society's Internet Engineering Task Force) 根據 DoD (Department Of Defense) 模型所制定的標準和 OSI (Open System Interconnection ) 是由ISO (International Standard Organization)所制定的標準, 下面三層偏硬件，上面三層偏軟件，中間一層偏軟件硬件間的溝通。兩種標準協(xié)議圖(一)和圖(二)來(lái)作簡(jiǎn)單說(shuō)明.

TCP/IP各層的功能如下：
網(wǎng)絡(luò )存取層 (Network Access Layer) 網(wǎng)絡(luò )存取層相當于 OSI 的實(shí)體層及數據鏈結層，主要負責網(wǎng)絡(luò )實(shí)體連接的部份。事實(shí)上，TCP/IP 并未定義這一層的協(xié)議，換言之，它可以架構在多種網(wǎng)絡(luò )存取接口上，如 Ethernet、Token-Rign、FDDI、…等，TCP/IP 只須提供這些接口的驅動(dòng)程序即可。TCP/IP的網(wǎng)絡(luò )存取層涵蓋 OSI 的數據鏈結層 (Data Link Layer) 及實(shí)體層 (Physical Layer)。在這一層傳送的數據稱(chēng)為數據框 (Frame)。

網(wǎng)際層 (Internet Layer) 網(wǎng)際層的主要任務(wù)是連接發(fā)送端到接收端之間的中繼節點(diǎn)，提供訊息送達的服務(wù)，如：辨識地址、數據傳送路徑選擇、…等。網(wǎng)際層主要協(xié)議為 IP (Internet Protocol)，及 ARP (Address Resolution Protocol)、RARP (Reverse Address Resolution Protocol)、ICMP (Internet Control Message Protocol) 等協(xié)定。TCP/IP 的網(wǎng)際層相當于 OSI 的網(wǎng)絡(luò )層 (Network Layer)。在這一層傳送的數據稱(chēng)為數據包 (Datagram)。

運輸層 (Transport Layer) 運輸層又稱(chēng)為主機對主機層 (Host to Host Layer) ，任務(wù)是提供主機對主機的訊息送達服務(wù)。主要協(xié)議有 TCP (Transmission Control Protocol) 及 UDP (User Datagram Protocol)。TCP/IP 的運輸層也相當于 OSI 的運輸層 (Transport Layer)。在這一層傳送的數據，TCP 協(xié)議稱(chēng)為 Segment，UDP 則稱(chēng)為 Packet。

應用層 (Application Layer) 應用層的任務(wù)提供各種應用程序協(xié)議，為使用者提供服務(wù)，這一層的協(xié)議相當多，著(zhù)名的應用層協(xié)議包括：TELNET、FTP、SMTP、POP3、SNMP、NNTP、DNS、NIS、NFS、HTTP、…等。TCP/IP 的應用層涵蓋 OSI 的應用層 (Application Layer)、表現層 (Presentation Layer)、會(huì )議層 (Session Layer) 的功能，事實(shí)上 TCP/IP 并未定義 Presentation Layer 及 Session Layer 的相關(guān)協(xié)議，相關(guān)功能是由應用程序自行處理。在這一層傳送的數據，TCP 的程序稱(chēng)為 Stream，UDP 的程序則稱(chēng)為 Message。

OSI各層的功能如下：
實(shí)體層 (Physical Layer) 定義數據在線(xiàn)路上的傳輸方法。主要是負責傳送信息，并將硬設備（如網(wǎng)絡(luò )卡，傳輸 媒介）送來(lái)的訊息，轉換計算機認識的訊息，如 0, 1, ... 等。
數據鏈路層 (Data Link Layer) 定義單一傳輸在線(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)間之可靠性傳輸方法。將實(shí)體層傳來(lái) 0,1 訊息組成 Frame (資 料框)，負責流量控制（通常接收方應比發(fā)送方快），定義 Token-Ring、Ethernet、…等。

網(wǎng)絡(luò )層 (Network Layer) 定義網(wǎng)絡(luò )上任意不相鄰兩點(diǎn)間之可靠性傳輸方法，規劃數據在網(wǎng)絡(luò )中最佳傳輸路徑，以 便將 Packet 傳送到目的地。

運輸層 (Transport Layer) 負責數據在兩點(diǎn)間傳輸之可靠性及透明性，將數據安全無(wú)誤送達目的地，尤其是來(lái)自上層的多樣傳輸的問(wèn)題。包括檢查遺失、重復封包、…。
會(huì )議層 (Session Layer) 負責兩個(gè)節點(diǎn)間的聯(lián)機之建立，管理、終止及錯誤恢復。如：所用的通訊協(xié)議，通訊模 式，如何結束通訊、…等。

表現層 (Presentation Layer) 數據格式的問(wèn)題，主要是將數據轉成計算機或系統程序看得懂的模式，如：數據壓縮/解壓 縮，資料加密/解密、…。

應用層 (Application Layer) 提供各種服務(wù)，做為應用程序與網(wǎng)絡(luò )間的溝通接口。