1.基础知识
2.题目记录
五层体系结构:
物理层
在物理层上所传送的数据单位是比特。物理层(physical layer)的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化,对传送的比特流来说,这个电路好像是看不见的。
数据链路层
数据链路层(data link layer)通常简称为链路层。两台主机之间的数据传输,总是在一段一段的链路上传送的,这就需要使用专门的链路层的协议。在两个相邻节点之间传送数据时,数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧,在两个相邻节点间的链路上传送帧。每一帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息,地址信息,差错控制等)。
在接收数据时,控制信息使接收端能够知道一个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。这样,数据链路层在收到一个帧后,就可从中提出数据部分,上交给网络层。控制信息还使接收端能够检测到所收到的帧中有误差错。如果发现差错,数据链路层就简单地丢弃这个出了差错的帧,以避免继续在网络中传送下去白白浪费网络资源。如果需要改正数据在链路层传输时出现差错(这就是说,数据链路层不仅要检错,而且还要纠错),那么就要采用可靠性传输协议来纠正出现的差错。这种方法会使链路层的协议复杂些。
网络层
在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点,确保数据及时传送。在发送数据时,网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组和包进行传送。在TCP/IP体系结构中,由于网络层使用IP协议,因此分组也叫IP数据报,简称数据报。
这里要注意:不要把运输层的“用户数据报UDP”和网络层的“IP数据报”弄混。另外,无论是哪一层的数据单元,都可笼统地用“分组”来表示。
这里强调指出,网络层中的“网络”二字已经不是我们通常谈到的具体网络,而是指计算机网络体系结构模型中第三层的名称。
互联网是由大量的异构(heterogeneous)网络通过路由器(router)相互连接起来的。互联网使用的网络层协议是无连接的网际协议(Intert Protocol)和许多路由选择协议,因此互联网的网络层也叫做网际层或IP层。
运输层
运输层(transportlayer)的主要任务就是负责向两台主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务。应用进程利用该服务传送应用层报文。“通用的”是指并不针对某一个特定的网络应用,而是多种应用可以使用同一个运输层服务。由于一台主机可同时运行多个线程,因此运输层有复用和分用的功能。所谓复用就是指多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务,分用和复用相反,是运输层把收到的信息分别交付上面应用层中的相应进程。
运输层主要使用以下两种协议:
1.传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)--提供面向连接的,可靠的数据传输服务。
2.用户数据协议UDP(User Datagram Protocol)--提供无连接的,尽最大努力的数据传输服务(不保证数据传输的可靠性)。
应用层
应用层(application-layer)的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。
应用层协议定义的是应用进程(进程:主机中正在运行的程序)间的通信和交互的规则。对于不同的网络应用需要不同的应用层协议。在互联网中应用层协议很多,如域名系统DNS,支持万维网应用的HTTP协议,支持电子邮件的SMTP协议等等。我们把应用层交互的数据单元称为报文。
三次握手
流程:
相关问题:
1.为什么要三次握手
三次握手的目的是建立可靠的通信信道,说到通讯,简单来说就是数据的发送与接收,而三次握手最主要的目的就是双方确认自己与对方的发送与接收是正常的。
第一次握手:Client什么都不能确认;Server确认了对方发送正常,自己接收正常
第二次握手:Client确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常;Server确认了:对方发送正常,自己接收正常
第三次握手:Client确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常;Server确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常
所以三次握手就能确认双发收发功能都正常,缺一不可。
2.为什么要传回 SYN
接收端传回发送端所发送的SYN是为了告诉发送端,我接收到的信息确实就是你所发送的信号了。
SYN是TCP/IP建立连接时使用的握手信号。在客户机和服务器之间建立正常的TCP网络连接时,客户机首先发出一个SYN消息,服务器使用SYN-ACK应答表示接收到了这个消息,最后客户机再以ACK(Acknowledgement[汉译:确认字符,在数据通信传输中,接收站发给发送站的一种传输控制字符。它表示确认发来的数据已经接受无误。])消息响应。这样在客户机和服务器之间才能建立起可靠的TCP连接,数据才可以在客户机和服务器之间传递。
3.传了SYN,为啥还要传ACK
双方通信无误必须是两者互相发送信息都无误。传了SYN,证明发送方到接收方的通道没有问题,但是接收方到发送方的通道还需要ACK信号来进行验证。
四次挥手
流程:
为什么要四次挥手:
任何一方都可以在数据传送结束后发出连接释放的通知,待对方确认后进入半关闭状态。当另一方也没有数据再发送的时候,则发出连接释放通知,对方确认后就完全关闭了TCP连接。
举个例子:A和B打电话,通话即将结束后,A说“我没啥要说的了”,B回答“我知道了”,但是B可能还会有要说的话,A不能要求B跟着自己的节奏结束通话,于是B可能又巴拉巴拉说了一通,最后B说“我说完了”,A回答“知道了”,这样通话才算结束。
理解有困难的话可以看看这几篇文章:
https://blog.csdn.net/qzcsu/article/details/72861891
UDP在传送数据之前不需要先建立连接,远地主机在收到UDP报文后,不需要给出任何确认。虽然UDP不提供可靠交付,但在某些情况下UDP确是一种最有效的工作方式(一般用于即时通信),比如:QQ语音、QQ视频、直播等等
TCP提供面向连接的服务。在传送数据之前必须先建立连接,数据传送结束后要释放连接。TCP不提供广播或多播服务。由于TCP要提供可靠的,面向连接的传输服务(TCP的可靠体现在TCP在传递数据之前,会有三次握手来建立连接,而且在数据传递时,有确认、窗口、重传、拥塞控制机制,在数据传完后,还会断开连接用来节约系统资源),这一难以避免增加了许多开销,如确认,流量控制,计时器以及连接管理等。这不仅使协议数据单元的首部增大很多,还要占用许多处理机资源。TCP一般用于文件传输、发送和接收邮件、远程登录等场景。
1.应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块。
2.TCP给发送的每一个包进行编号,接收方对数据包进行排序,把有序数据传送给应用层。
3.校验和:TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错,TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段。
4.TCP的接收端会丢弃重复的数据。
5.流量控制:TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间,TCP的接收端只允许发送端发送接收端缓冲区能接纳的数据。当接收方来不及处理发送方的数据,能提示发送方降低发送的速率,防止包丢失。TCP使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。(TCP利用滑动窗口实现流量控制)6.拥塞控制:当网络拥塞时,减少数据的发送。
7.ARQ协议:也是为了实现可靠传输的,它的基本原理就是每发完一个分组就停止发送,等待对方确认。在收到确认后再发下一个分组。
8.超时重传:当TCP发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段。
原文:https://www.cnblogs.com/xiuzhublog/p/12682049.html