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计算机网络七层协议详解(互联网七层架构)

时间:2023-05-06 07:41:09 阅读:72320 作者:4279

网络分层体系结构

行业中常见的分层方式有两种。 OSI层模型和TCP/IP层模型。

OSI七层模型:物、数、网、传、会、表、应

TCP/IP四层模式:链、网、传、应

1 )物理层)主要定义物理设备的标准,如网线接口类型、光纤接口类型、各种传输介质的传输速率等。 其主要作用是传输比特流。 也就是说,从1,0转换为电流强弱进行传输,到达目的地后再转换为1,0。 也就是说,人们常说数模转换和模数转换。 这一层的数据称为位。

2 )数据链路层)定义如何逐帧传输格式数据,以及如何控制对物理介质的访问。 此级别通常还提供错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。 例如,串行通信中使用115200、8、n、1

3 )网络层)提供地理位置较远的网络中两个主机系统之间的连接和路径选择。 随着互联网的发展,世界各网站访问信息的用户数量大幅增加。 网络层是管理这种连接的层。

4 )传输层) TCP )定义用于传输效率低、可靠性高、传输可靠性高、数据量大的数据的传输协议和端口号(WWW端口80等),与UDP ) TCP特性相反,传输可靠性高、传输可靠性高这一层的数据经常被称为段。

5 )通过会话层)传输层(端口号)传输端口接收端口)建立数据传输的路径。 主要在系统之间启动会话或接受会话请求。 设备之间必须相互识别,无论是IP、MAC还是主机名。

6 )表示层:保证一个系统的APP应用层发送的信息被另一个系统的APP应用层读取。 例如,PC程序与另一台计算机通信。 一台计算机使用扩展双转换交换机代码(ebcdic ),另一台使用美国信息交换标准代码(ASCII )表示同一字符。 如果需要,表示层使用一种通用格式在多种数据格式之间提供转换。

7 ) APP应用层:是离用户最近的OSI层。 此层为用户的APP应用程序(如电子邮件、文件传输和终端模拟)提供网络服务。

分层功能映像:

OSI七层模型结构体:物、数、网、传、会、表、应

TCP/IP四层模式:数、网、传、应

链路层:以太网规定所有连接到网络的设备都需要“网卡”接口。 数据包必须从一个网卡传输到另一个网卡。 通过网卡连接不同的计算机之间,可以实现数据通信等功能。 的地址——MAC地址(世界上唯一)是包的物理发送地址和物理接收地址。

链路层速记:核心协议(ARP )

源mac ——目标mac

ARP协议的作用:通过IP获取mac地址。

*: MAC地址已绑定到网卡

IP :地址由管理员分配

网络层:网络层的作用是引入新的地址集,以便区分不同的计算机是否属于同一子网。 这个地址叫“网络地址”,这是我们平时说的IP地址。 网络层协议包含的主要信息是源IP和目标IP。

网络层速记:核心协议(IP ) )

源IP ——目标IP

IP协议角色在网络环境中唯一标识主机。

IP地址的本质:二进制数。 ——点十进制IP地址(字符串) ) ) ) ) ) ) ) )。

IP和MAC角色:

网络地址(IP ) :有助于确定计算机所在的子网

MAC地址:将包发送到子网中的目的地网卡。

处理顺序:从逻辑上可以推测,必须先处理网络地址,然后再处理MAC地址

传输层:端口:决策过程

1 )同一端口在不同的系统上支持不同的进程

2 )在同一系统上,端口只能由一个进程拥有

传输层:核心协议(TCP/UDP )

port ——在主机上唯一标识进程。

应用关系:通过网络层IP确认交互端,通过MAC确认消息目标,最终指定通过端口发生消息交换的程序

该APP应用层接收从传输层传递的数据并解析数据。 高速APP应用层是规定程序的数据格式

应用层速记: ftp、http、定制

封装数据。 解除封装

TCP/IP:TCP/IP协议是一个大家庭,不仅包括TCP和IP协议,还包括其他协议

网络通信过程数据通信:

封装: APP应用层3354传输层3354网络层3354链路层。 因为没有封装的数据,所以网上做不到

在联系环境中传递。

解封装:链路层——网络层3354传输层—— APP应用层

套接字:

插座。

在网络通信中,套接字一定会成对出现。

1 )在TCP/IP协议中,“IP地址TCP或UDP端口号”唯一标识网络通信中的进程。

2,IP地址端口号:对应于套接字。

3 )如果尝试建立连接的两个进程分别由一个套接字标识,则由这两个套接字组成的套接字支付将被唯一标识

一个连接。

4、插座描述网络连接的一对一关系。

5、常用的插座类型有流式传输插座(sock_stre )两种

AM)和数据报式Socket(SOCK_DGRAM)。
a)流式是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用;
b)据报式Socket是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用。
关于通信:

mac地址(不需要用户指定) (ARP 协议)Ip ——> macIP 地址 (需要用户指定) —— 确定主机port 端口号 (需要用户指定) —— 确定程序不能使用系统占用的默认端口。 5000+ 端口我们使用 (8080)65535为端口上限。

C/S架构设计的优缺点:
优点:1,性能:客户端位于目标主机上可以保证性能,将数据缓存至客户端本地,从而提高数据传
输效率。
2,协议灵活:户端和服务器程序由一个开发团队创作
缺点:1,成本高 客户端服务端都需要独立开发
2,独立安装客户端对用户来说有安全隐患

TCP:CS开发架构(代码层面)


TCP通信过程:

三次握手:1. 主动发起请求端, 发送 SYN 2. 被动建立连接请求端 , 应答ACK 同时 发送 SYN3. 主动发起请求端,发送应答 ACK* 标志 TCP 三次握手建立完成。 —— server:Accept() 返回 。— client:Dial() 返回。四次挥手:1. 主动关闭连接请求端, 发送 FIN2. 被动关闭连接请求端 ,应答 ACK标志。半关闭完成。 —— close()3. 被动关闭连接请求端 ,发送 FIN4. 主动关闭连接请求端,应答 ACK标志。四次挥手建立完成。 —— close().


TCP深入机制

//三次握手和四次挥手

TCP转换图解析:

1,主动发起连接请求端口close>完成三次握手>EATABLISEHED(数据通信状态)> Dial()函数返回

2,被动发起连接请求端: CLOSED > 调用Accept()函数>LISTEN 完成三次握手 >ESTABLISEHED (数据通信状态)>Accept()函数返回>数据传递期间 —— ESTABLISEHED (数据通信状态)

主动关闭连接请求端:ESTABLISEHED>FIN_WAIT_2 (半关闭)>TIME_WAIT >2MSL >确认最后一
个ACK被对端成功接收>CLOSE>半关闭、TIME_WAIT、2MSL
>只会出现在 “主动关闭连接请求端”

被动关闭连接请求端:ESTABLISEHED>CLOSE

查看状态命令:
windows:netstat -an | findstr 8001(端口号)
Linux: netstat -apn | grep 8001

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