html电影网站模板,手机排行榜2021前十名最新性价比,网站建设选择什么系统好,企业网站长度TCPIP协议基础
网络模型
-OSI参考模型
-OSI参考模型各层功能
-TCP/IP网络模型
-TCP/IP协议栈OSI参考模型
– 为了解决网络设备之间的兼容性问题#xff0c;国际标准化组织ISO于1984年提出了OSI RM#xff08;开放系统互连参考模型#xff09;。
OSI参考模型一共有七层#…TCPIP协议基础
网络模型
-OSI参考模型
-OSI参考模型各层功能
-TCP/IP网络模型
-TCP/IP协议栈OSI参考模型
– 为了解决网络设备之间的兼容性问题国际标准化组织ISO于1984年提出了OSI RM开放系统互连参考模型。
OSI参考模型一共有七层7应用层6表示层5会话层4传输层3网络层2数据链路层1物理层对等通信
OSI参考模型采用对等通信即
同层之间使用相同的协议下层为上层提供服务封装与解封装OSI参考模型各层功能⚡第一层物理层Physical Layer作用
负责数据的物理传输即比特流0和1的发送与接收。定义了物理媒介的电气、机械、功能和过程特性。功能传输介质如双绞线、光纤、无线等。电压电平、信号速率、连接器类型。比特同步。设备如网卡、集线器、光模块。第二层数据链路层Data Link Layer作用
在同一网络内负责相邻节点之间的可靠通信。使用**物理地址MAC地址**识别设备。检测和纠正数据在传输过程中出现的错误。功能帧Frame的封装与解封装。媒体访问控制如CSMA/CD。错误检测如CRC、流量控制。协议如Ethernet以太网、PPP、HDLC。第三层网络层Network Layer作用
负责数据包从源端到目的端的路由选择与转发。使用**逻辑地址IP地址**进行寻址和寻路。可以跨越多个网络异构网络间通信。功能
IP协议定义地址和路由如IPv4、IPv6。路由协议在路由协议之间传递路由信息并计算路由为可路由协议选择转发路径的协议如RIP、OSPF、BGP。可路由协议可以跨越三层设备进行路由转发的协议如IP、IPX。不可路由协议不可跨越三层设备也不能进行路由转发的协议如NETBEUI分段与组装。拥塞控制与网络互连。第四层传输层Transport Layer作用
实现端到端的数据传输。提供可靠的传输服务包括数据的分段、重组、流量控制、错误校验、重传机制等。功能
TCP传输控制协议可靠连接有序传输如网页访问。UDP用户数据报协议不可靠传输无连接适用于语音、视频等实时服务。端口地址识别实现多个应用同时传输数据。 第五层会话层Session Layer作用
管理和控制应用程序之间的会话Session即通信的起始、维护和终止。支持全双工或半双工通信。功能
会话建立、维护与终止。对话同步设置“检查点”来断点续传。授权与令牌控制。第六层表示层Presentation Layer作用
负责数据的表示方式转换使发送方与接收方的数据格式一致。可进行数据加密、解密、压缩、解压缩等操作。功能
转换字符编码如ASCII转EBCDIC。数据加密如SSL/TLS。数据压缩如JPEG、MP3等格式。第七层应用层Application Layer作用
是用户和网络的直接交互界面。提供应用程序之间通信的服务如电子邮件、文件传输、远程登录等。并不等于“应用程序”而是网络通信中与应用最贴近的一层。功能提供访问网络服务的接口。定义应用进程通信协议如HTTP、FTP、SMTP、Telnet。处理诸如认证、加密等应用级事务。TCPIP网络模型TCP/IP网络模型分为TCP/IP标准模型和TCP/IP五层模型也是我们现在最常用的两个模型4应用层3传输层2网络层1网络接口层 TCP/IP标准模型
5应用层4传输层3网络层2数据链路层1物理层 TCP/IP五层模型TCP/IP协议栈IP协议IP协议特点IP包头结构MTU与IP分片IP协议特点IP是无连接的在传输数据之前不需要建立连接。IP提供的是尽力而为的服务超过转发能力时直接丢弃。IP数据包在网络中的传送是无序的在转发过程中不考虑到达接收端的顺序每个数据包进行单独路由即单独选择到达目地的路径IP分组传送是不可靠的发送端只管发送数据不关心接收端是否收到数据IP的可靠性需要靠上层协议来解决。IP包头结构标识符16位
同一IP数据包的各个分片的标识符相同标志位Flags3位第一位没有使用第二位DF位DF1不允许对该包进行分片DF0允许分片第三位MF位MF1表示后面还有分片MF0表示是最后一个分片后面没有分片了。分段偏移量13位
本分片数据载荷在原IP包数据在和中的相对位置单位为7字节。
例如一个4000字节的IP包在MTU1500字节下的分片
4000字节IP包的内容长3980字节减去20字节的包头长度内容的第一个字节偏移量为0.
第一个分片长1500字节MF1分段偏移量0包含原包内容1480字节
第二个分片长1500字节MF1分段偏移量185含原包内容1480字节
第三个分片长1040字节MF0分段偏移量370含原包内容1020字节MTU与IP分片
IP分片说白了就是当一个IP包很大的时候就是超过了MTU那么接收方是无法直接接收这么大的数据包的如果直接传输过来接收方会直接把这个包丢掉不会进行接收转发那么该如何正确的去进行分片好让接收方能够正确的接收并且正确的进行重组呢就像上面说到的标识符从一个IP包分开的的数据包的标识符是一样的这是一方面另一方面就是通过上面的分段偏移量正确的去确认这个分片重组的顺序因为IP传输是无序的所以分段偏移量很重要然后为了能够传输更大的数据这个分段偏移量通常会除以8上面那个分段偏移量为185乘以8后就是传输过来的数据1480字节而第三个分段偏移量370减去185后再乘以8其实就是传输过来的1020字节。还有一个需要注意点就是DF当DF为1时是不允许对该数据包进行分片的如果这个不能分片的包被发出去了处理数据包的接收方会直接扔掉只有当DF为0时才能进行分片还有就是接收方怎么知道分片是否接收完毕了是通过MF确定的当MF为1时表示后面还有分片当MF为0时表示后面没有分片了这个MF为0的分片就是最后一个分片。MTU最大传输单元链路层MTU链路层能传的最大的帧包含链路层头部。网络层MTU网络层能传的最大的包包含网络层头部。Cisco MTU命令含义
Cisco设备在数据包进入接口和从接口发出时都检查MTU。MTU命令最大二层净载荷长度默认值为1500字节。IP MTU命令最大IP数据包长度。MPLS MTU命令最大MPLS数据报文长度。配置MTU命令也配置IP MTU和MPLS MTU命令
IP MTU命令也影响IP报文转发MPLS MTU影响MPLS报文转发MTU命令不影响IP和MPLS报文转发但影响其他报文转发。
配置MTU命令不配置IP MTU和其他 MTU命令
MTU命令影响所有报文转发。路由器IP分片
数据包大于入接口MTUCisco设备将丢弃该包。数据包大于出接口MTU
该包的DF1时丢弃该包该包的DF0时将该包分片。IP分片只在目标主机上重组不会在转发的设备上面重组。TCP与UDP
TCP协议概述TCP包头结构TCP工作机制UDP协议概述UDP包头结构TCP协议概述
Transmission Control ProtocolTCP传输控制协议
TCP是面向连接的数据传输需要经过建立连接、传输数据、断开连接三个阶段
全双工通信数据可在同一连接上同一时间内双向流动
TCP提供有序的数据传输接收端按字节对数据进行确认TCP数据传输是可靠的包头中含有校验和可以对数据进行校验并且具有超时重传机制重新传丢失的数据。TCP提供高质量的传输服务通过滑动窗口机制实现对流量的控制TCP适用于可靠性要求高的应用TCP包头结构字节号
TCP把要再一个连接上发送的数据都按字节编号。通信双方的编号是相互独立的编号不一定要从0开始TCP选择0-2的32次方-1之间随机选择一个数作为第一个字节的编号。序号
TCP把要在一个连接上发送的数据分成若干报文段然后给每个报文段指派一个序号序号就是该报文第一个字节的编号作用和IP里面的分段偏移量大差不差确认号
期望接收到的下一个字节的编号。序号案例
假设一条TCP连接要传送一个5000字节的文件。第一个字节的编号是10001.如果该数据用5个报文段来发送且每一个报文携带1000字节的数据那么每个报文段的序号分别是什么编码位TCP FlagFIN结束标志为1时请求断开连接。SYN同步标志为1时请求建立连接。RST复位标志为1时。请求重新建立TCP连接。PSH通知接收端立即将数据交给用户进程不要停留在缓存中等待更多的数据。ACK确认标志确认号有效位表明该数据包包含确认信息。URG紧急标志紧急指针有效位与16位紧急指针配合使用。TCP工作机制
TCP连接建立–三次握手机制
第一次A向B发起请求建立连接SYN位置为1SEQ为一个随机数x。第二次B向A回应确认连接SYN不变还是置为1此时ACK位置为1表示确认连接ack为下一个期望值那就是x1SEQ还是一个随机数y。第三次A向B确认连接此时请求已经完成不需要有SYN位ACK位为1ack为y1为下个期望值SEQ为x1.
此时连接成功建立。
简单说明
第一次握手SYN
➤ 客户端发送一个 SYN 报文表示
“我要连接你请准备好接收数据。”
带上初始序列号如 Seq x
第二次握手SYN ACK
➤ 服务器收到后回复 SYN ACK 报文表示
“我知道了也准备好接收你的数据。”
确认号 Ack x 1并带上自己的序列号 Seq y
第三次握手ACK
➤ 客户端收到后发送 ACK 报文表示
“我确认了连接可以建立了。”确认号 Ack y 1TCP连接建立–TCP MSS
TCP MSS是TCP的一个重要选项TCP数据分段的最大长度该参数再三次握手时发给对方。这个东西说白了就是A那边一次只能收1460字节的数据包所以建立连接的时候会告知B而B那边一次只能收1452字节的数据包反过来告知A便于建立连接之后传输数据的时候不会乱套。TCP连接建立——TCP MSS网络设备干预TCP MSS协商可解决大TCP报文不通的问题。像在这里中间设备的路由器就干预了连接把MSS从1460改成了1200因为路由器一次发不了1460字节这么大的包所以会进行干预修改。TCP数据传输传输确认机制A发送一个分片的包B根据seq进行重组重组完成后会发送一个包ack4097给A告知A我已经接收完毕并且没有出错。TCP数据传输超时重传机制像这种情况A在给B发送数据的时候丢了一个包B就会发送确认号给A告知A seq1025这个数据包我没有收到A在收到B的确认之后会把seq1025这个包重新发送给B这里要注意A不会全部重发而是只发丢失的那一个或那几个包。TCP数据传输双向传输机制传输不是单向的A发了包那么B就要有回应。TCP连接断开——四次断开机制原理和建立连接机制是差不多的简单说明
第一次挥手FIN
➤ 主动关闭方发送一个 FIN 报文表示
“我没有数据要发送了但我还可以接收。”
第二次挥手ACK
➤ 被动关闭方回复一个 ACK 报文表示
“我知道了你可以不再发数据了。”
此时连接是半关闭状态
第三次挥手FIN
➤ 被动关闭方处理完剩下的数据后也发送 FIN 报文表示
“我也没有数据要发了。”
第四次挥手ACK
➤ 主动关闭方收到这个 FIN 后回复 ACK 报文表示
“我知道你也结束了。”TCP连接断开——四次断开与三次断开大多数TCP实现允许在连接终止时有两种选择三次握手和具有半关闭选项的四次握手。说直白点就是当服务器那边没有数据要传给主机时那就是采用的三次挥手。TCP流量控制窗口机制
作用用来控制TCP一次能够连续传输多少数据而不用等待确认
窗口大小表示“还能发送但尚未确认的字节数”。
如如果窗口大小为500字节那么发送方可以连续发送500字节不用等待对方确认后再继续发送。滑动窗口机制TCP为每个方向的数据传送都使用两个窗口发送窗口和接收窗口一共4个窗口
TCP通过强制发送发送方和接收方不断调整窗口大小来实现流量控制。
当出现拥塞时窗口大小减半把资源还给计算机快速解决数据传输拥塞的问题
当传输稳定时窗口慢慢变大。
UDP协议概述
User Datagram ProtocolUDP用户数据报协议
UDP是无连接的数据传输之前不需要建立连接UDP是不可靠的发送端只管发送数据不管接收方是否收到数据UDP传输数据的可靠性需要应用层来解决UDP只有校验和机制只能做简单的差错控制UDP没有流量控制机制UDP包头小开销低传输效率高UDP包头结构
UDP包头结构可以看到包头结构相比TCP包头非常简洁UDP校验和的计算涉及了三个部分伪IP头部、UDP头部数据
为什么叫伪IP头部因为只包含了一部分IP头所以叫伪IP头部上层协议标识
上层协议标识常见以太网类型号常见IP协议号常见TCP端口号常见UDP端口号
上层协议标识常见以太网类型号
