TCPIP协议技术应用知识汇总
TCPIP的知识梳理(按四层结构体系描述)
TCPIP的知识梳理(按四层结构体系描述)TCP/IP协议TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/⽹际协议)是指能够在多个不同⽹络间实现信息传输的协议簇。
TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议,⽽是指⼀个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇,只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性,所以被称为TCP/IP协议。
TCP/IP传输协议是严格来说是⼀个四层的体系结构,应⽤层、传输层、⽹络层和数据链路层都包含其中。
OSI参考模型与TCP/IP四层模型对⽐ ⼀、应⽤层协议该层存在的协议:HTTP,DNS,FTP,Telnet,SMTP,RIP,NFSHTTP协议:(后⾯专门⽤⼀篇⽂章详解HTTP和HTTPS)HTTP (HyperText Transfer Protocol 超⽂本传输协议) 基于 TCP,使⽤端⼝号 80 或 8080。
每当你在浏览器⾥输⼊⼀个⽹址或点击⼀个链接时,浏览器就通过 HTTP 协议将⽹页信息从服务器提取再显⽰出来,这是现在使⽤频率最⼤的应⽤层协议。
这个原理很简单:点击⼀个链接后,浏览器向服务器发起 TCP 连接;连接建⽴后浏览器发送 HTTP 请求报⽂,然后服务器回复响应报⽂;浏览器将收到的响应报⽂内容显⽰在⽹页上;报⽂收发结束,关闭 TCP 连接。
HTTP 报⽂会被传输层封装为 TCP 报⽂段,然后再被 IP 层封装为 IP 数据报。
HTTP 报⽂的结构:可见报⽂分为 3 部分:(1)开始⾏:⽤于区分是请求报⽂还是响应报⽂,请求报⽂中开始⾏叫做请求⾏,⽽响应报⽂中,开始⾏叫做状态⾏。
在开始⾏的三个字段之间都⽤空格分开,结尾处 CRLF 表⽰回车和换⾏。
(2)⾸部⾏:⽤于说明浏览器、服务器或报⽂主体的⼀些信息。
(3)实体主体:请求报⽂中通常不⽤实体主体。
tcpip协议的原理与应用
TCP/IP协议的原理与应用1. TCP/IP协议简介TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是互联网的核心协议簇,也是当前广泛应用于网络通信的协议。
1.1 TCP/IP协议的组成TCP/IP协议由两个部分组成,分别是TCP(Transmission Control Protocol)和IP(Internet Protocol)。
1.2 TCP/IP协议的特点TCP/IP协议具有以下特点:•可靠性:TCP协议采用可靠的传输机制,确保数据的完整性和顺序。
•无连接:TCP/IP协议是无连接的,即通信双方在发送数据前不需要建立连接。
•面向字节流:TCP/IP协议将数据视为字节流进行传输。
•灵活性:TCP/IP协议可以应用于各种不同的网络环境和应用场景。
2. TCP协议原理TCP(Transmission Control Protocol)是一种基于连接的协议,它在发送和接收数据时保证数据的可靠性。
2.1 TCP协议的可靠性机制TCP协议实现可靠性的机制包括以下几个方面:•序列号和确认机制:TCP协议使用序列号对数据进行编号,并通过确认机制确保接收方正确收到数据。
•滑动窗口机制:TCP协议使用滑动窗口机制控制数据的流量,以避免数据拥塞。
•数据校验和:TCP协议使用数据校验和机制来检测传输过程中是否发生数据错误。
•超时重传机制:如果发送方在一定时间内没有收到接收方的确认信息,将会重传相应的数据。
2.2 TCP协议的连接建立和断开过程TCP协议的连接建立过程如下:1.发起方发送SYN数据包给接收方。
2.接收方收到SYN数据包后,向发起方发送SYN-ACK数据包。
3.发起方收到SYN-ACK数据包后,向接收方发送ACK数据包,表示连接已建立。
TCP协议的连接断开过程如下:1.任一方向对方发送FIN数据包。
2.接收方收到FIN数据包后,向发起方发送ACK数据包,表示接收到了关闭请求。
TCPIP协议详解及应用
TCPIP协议详解及应用随着网络技术的发展,TCP/IP协议成为了互联网的核心协议之一。
本文将对TCP/IP协议进行详细解析,并探讨其在实际应用中的重要性和应用场景。
一、TCP/IP协议概述及工作原理TCP/IP协议是互联网通信的基础协议,它由两个部分组成:传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP)。
TCP负责数据的可靠传输,而IP则负责数据包的路由和寻址。
TCP/IP协议的工作原理如下:发送端将数据分割成小的数据包,每个数据包都会被添加上源地址和目标地址等必要的信息。
然后,这些数据包通过IP协议进行传输,根据目标地址信息找到合适的路径进行传送。
接收端根据源地址和目标地址信息,将接收到的数据包重新组装,最终将完整的数据传递给应用程序。
二、TCP/IP协议的主要特点1. 可靠性:TCP通过使用序列号、确认应答、重传机制等方式,确保数据的可靠传输。
2. 高效性:TCP通过流量控制和拥塞控制等算法,避免网络拥塞,提高网络的传输效率。
3. 全球性:TCP/IP协议是全球通用的协议,不受地域限制,可以在任何地方进行通信。
4. 灵活性:TCP/IP协议支持多种网络设备和技术,适用于各种场景,包括局域网、广域网、无线网络等。
5. 扩展性:TCP/IP协议是分层设计的,每一层都可以进行扩展和改进,以满足不同需求。
三、TCP/IP协议的应用场景1. 互联网通信:TCP/IP协议是互联网通信的基础,包括网页浏览、电子邮件、文件传输等,都是基于TCP/IP协议进行传输和交互的。
2. 远程登录:通过TCP/IP协议,用户可以通过网络远程登录到其他计算机,进行远程管理和操作。
3. 文件共享:TCP/IP协议支持文件共享,用户可以通过TCP/IP协议共享和访问其他计算机上的文件和资源。
4. 实时通信:TCP/IP协议也可以用于实时通信应用,如语音、视频会议等,保证通信的实时性和稳定性。
5. 无线网络:TCP/IP协议在无线网络中也起着重要作用,如无线局域网(WLAN)和移动通信网络,都是基于TCP/IP协议进行通信的。
TCPIP基础82个知识点
1.不同厂商、不同型号、运行不同操作系统的计算机之间能够通过TCP/IP协议栈实现相互之间的通信。
2.TCP/IP起源于60年代末美国政府资助的一个分组交换网络研究项目,到90年代得到了广泛的应用。
3.TCP/IP是一个真正的开放系统,是网络互联的基础。
4.20世纪60年代以来,计算机网络得到了飞速增长。
各大厂商为了在数据通信网络领域占据主导地位,纷纷推出了各自的网络架构体系和标准,如IBM公司的SNA,Novell IPX/SPX协议,Apple公司的AppleTalk协议,DEC公司的DECnet,以及广泛流行的TCP/IP协议。
同时,各大厂商针对自己的协议生产出了不同的硬件和软件。
各个厂商的共同努力促进了网络技术的快速发展和网络设备种类的迅速增长。
但由于多种协议的并存,也使网络变得越来越复杂;而且,厂商之间的网络设备大部分不能兼容,很难进行通信。
5.为了解决网络之间的兼容性问题,帮助各个厂商生产出可兼容的网络设备,国际标准化组织ISO于1984年提出了OSI RM(Open System Interconnection Reference Model,开放系统互连参考模型)。
OSI 参考模型很快成为计算机网络通信的基础模型。
在设计OSI 参考模型时,遵循了以下原则:各个层之间有清晰的边界,实现特定的功能;层次的划分有利于国际标准协议的制定;层的数目应该足够多,以避免各个层功能重复。
6.OSI参考模型具有以下优点:简化了相关的网络操作;提供即插即用的兼容性和不同厂商之间的标准接口;使各个厂商能够设计出互操作的网络设备,促进标准化工作;防止一个区域网络的变化影响另一个区域的网络,结构上进行分隔,因此每一个区域的网络都能单独快速升级;把复杂的网络问题分解为小的简单问题,易于学习和操作。
7.OSI参考模型分为七层,由下至上依次为第一层物理层(Physical layer)、第二层数据链路层(Data link layer)、第三层网络层(Network layer)、第四层传输层(Transport layer)、第五层会话层(Session layer)、第六层表示层(Presentation layer)、第七层应用层(Application layer)。
TCPIP协议分析知识点总结
TCPIP协议分析知识点总结一、TCP/IP协议简介TCP/IP是一组用于网络通信的协议,它包括多个层次,每个层次都由一组相互关联、协同工作的协议组成,这些协议按照其功能分成不同的层次。
TCP/IP协议家族是互联网标准协议。
1.TCP/IP层次结构TCP/IP协议族是一个层次结构的协议族。
TCP/IP协议家族由四个层次组成,分别是网络接口层、网际层、传输层和应用层。
- 网络接口层:此层负责定义操作系统与网络硬件接口之间的通信方式。
- 网际层:此层的主要功能是进行数据包的寻址和路由。
即负责将数据发送到目的地址并最终将数据包传递给网络接口层。
- 传输层:此层负责在源和目的节点之间提供可靠的数据传输服务,常用的传输层协议包括TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。
- 应用层:此层包含了很多应用程序需要的协议,例如HTTP、FTP、TELNET、SMTP等。
2.TCP/IP通信特点TCP/IP协议族的特点包括:- 分层结构,每一层都有自己的功能和协议,各层之间相互关联、协同工作。
- 独立性,每个层次的协议都是独立的,修改其中一个层次的协议不会影响其他层次的协议。
- 开放性,TCP/IP协议族是一个开放的标准,任何人都可以使用该协议族进行通讯。
- 可靠性,TCP/IP协议族内部有多种机制保证数据传输的可靠性。
- 灵活性,TCP/IP协议族在实际应用中可以根据需要进行灵活的组合。
3.TCP/IP协议族的发展TCP/IP协议族的发展经历了多个阶段:- ARPANET阶段:TCP/IP最早是由美国国防部高级研究计划局(ARPA)于1969年开始建立的。
ARPA最初的目的是为了研究如何使不同类型的计算机互相通讯。
- TCP/IP阶段:ARPA提出了一个新的通讯协议,即TCP/IP协议。
1982年,TCP/IP成为国际标准。
- Internet阶段:1980年代末和1990年代初,TCP/IP协议开始在全球范围内使用,逐渐成为全球网络的标准协议。
tcpIP复习资料
tcpIP复习资料第⼀章:1.TCP/IP为什么要分层,分层的作⽤是什么?答:⽹络协议通常分不同的层次开发,每⼀层负责不同的通信功能。
⼀个协议族,⽐如tcp/ip,是⼀组不同层次上的多核协议的组合。
TCP/IPD的分层如下:链路层,包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的⽹络接⼝卡,其作⽤是把物理链路转换成可靠的数据链路⽹络层,处理分组在⽹络中的活动,例如分组的选路。
运输层,主要为两台主机上的应⽤程序提供端到端的通信。
应⽤层,负责处理特定的应⽤程序细节。
第⼆章:1.什么是MTU?什么事路径MTU?答:MTU是链路层的特性,即最⼤传输单元,不同类型的⽹络对数据帧的长度有不同的上限。
路径MTU指的是两台通信主机路径中最⼩的MTU。
2、MTU与路径MTU(最⼤传输单元MTU)如果IP层有⼀个数据报要传,⽽且数据的长度⽐链路层的MTU还⼤,那么IP 层就需要进⾏分⽚-fragmentation-把数据报分成若⼲⽚,这样每⼀⽚都⼩于MTU 路径mtu:当在同⼀个⽹络上的两台主机互相进⾏通信时,该⽹络的MTU是⾮常重要的。
但是如果两台主机之间的通信要通过多个⽹络,那么每个⽹络的链路层就可能有不同的MTU。
重要的不是两台主机所在⽹络的MTU的值,重要的是两台通信主机路径中的最⼩MTU。
它被称作路径MTU。
两台主机之间的路径MTU不⼀定是个常数。
它取决于当时所选择的路由。
⽽选路不⼀定是对称的(从A到B的路由可能与从B到A的路由不同),因此路径MTU在两个⽅向上不⼀定是⼀致的。
3.ppp(点对点协议)?帧格式在串⾏链路上封装IP数据报的⽅法。
P P P既⽀持数据为8位和⽆奇偶检验的异步模式,还⽀持⾯向⽐特的同步链接。
建⽴、配置及测试数据链路的链路控制协议(LCP-Link Control Protocol)。
它允许通信双⽅进⾏协商,以确定不同的选项。
针对不同⽹络层协议的⽹络控制协议(NCP-Network Control Protocol)体系。
TCPIP协议一网络基础知识
TCPIP协议一网络基础知识TCP/IP协议:网络基础知识TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是一组用于互联网通信的协议集合。
它是互联网的基础,为数据在网络中的传输提供了标准化的方法和规则。
本文将介绍TCP/IP协议的基本概念、结构和工作原理,以及在网络通信中的重要作用。
一、TCP/IP协议的概述TCP/IP协议指的是一组用于将数据从源地址传输到目标地址的规则和约定。
它包括两个核心协议:TCP和IP。
TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的协议,确保数据的可靠传输;而IP (Internet Protocol)是一种无连接的协议,负责数据包的分组和路由。
TCP/IP协议可分为四个层次:应用层、传输层、网络层和物理链路层。
应用层提供了应用程序之间的通信服务,如HTTP、FTP和SMTP 等;传输层通过端口号标识不同的应用程序,为应用程序提供端到端的数据传输服务,如TCP和UDP协议;网络层负责数据包的路由和转发,如IP协议;物理链路层处理传输媒介上的比特流,如以太网和Wi-Fi等。
二、TCP/IP协议的工作原理TCP/IP协议工作的基本原理是将数据分割成小块,然后通过互联网传输到目的地址并重新组装。
整个过程可以分为以下几个步骤:1. 应用程序通过套接字(socket)与传输层建立连接,发送数据请求。
2. 传输层将数据分割成适当大小的数据块,并为每个数据块添加序号和检验和。
3. 网络层根据目标地址将数据包发送到下一个节点,选择最佳的路径和传输方式。
4. 物理链路层将数据包转化为比特流,并通过物理媒介传输到目标地址。
5. 目标地址的物理链路层接收到比特流,并将其转化为数据包。
6. 目标地址的网络层根据协议进行检验和分析,将数据包传递给传输层。
7. 目标地址的传输层根据序号和检验和对数据包进行验证和重组,并将数据传递给应用程序。
计算机网络中的常用协议及其应用
计算机网络中的常用协议及其应用随着电子技术的不断发展,计算机网络已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
网络协议作为网络通信的规则,是计算机网络中最基本的组成部分之一。
常用的协议有TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP等。
本文将介绍这些协议的应用。
一、TCP/IP协议TCP/IP是计算机网络中应用最广泛的协议。
它是互联网的基础协议,是一种面向连接、可靠的协议。
TCP用于控制数据的传输,IP用于寻找路径并把数据送到目的地。
这种协议的主要应用包括:文件传输、电子邮件、远程登录等。
在互联网的基础设施中,TCP/IP协议是不可或缺的一部分。
二、HTTP协议HTTP是一种用于传输超文本的协议,它允许发送各种类型的数据,如文本、图像、视频等。
HTTP是无连接协议,每次请求和响应之间都会断开连接。
常见的应用包括:网页浏览、文件下载、邮件等。
在现代互联网中,大量的数据都是使用HTTP协议传输的。
三、FTP协议FTP是一种文件传输协议,用于在计算机之间传送文件。
FTP是面向连接的协议,需要建立一个连接来传输文件。
常见的应用场景包括:从远程服务器下载文件、将文件上传到远程服务器等。
FTP在文件传输方面有着广泛的应用。
四、SMTP协议SMTP是一种用于发送电子邮件的协议。
SMTP协议是无连接协议,与HTTP协议类似。
通常,SMTP用于发送邮件,而POP3(邮局协议3)用于接收邮件。
SMTP协议的应用场景包括:发送电子邮件、在邮件服务器之间传输邮件等。
五、DNS协议DNS是一个用于解析域名的协议。
DNS协议将域名转换为IP 地址,使得计算机能够连接到互联网上的各种资源。
DNS在互联网中发挥着至关重要的作用。
通过DNS协议,用户能够轻松地访问想要的网站。
六、SNMP协议SNMP是一种用于管理网络设备的协议。
它可以用于监测网络设备的状态,以及修改设备配置。
SNMP的应用场景包括:监测网络设备的状态、管理网络设备等。
在网络设备的管理方面,SNMP是一种十分重要的协议。
TCPIP协议详解
TCPIP协议详解一、引言TCPIP协议是互联网通信的重要协议之一,它是一种基于分层架构的网络协议,用于在计算机网络中进行数据传输和通信。
本文将详细解释TCPIP协议的工作原理、协议分层结构、数据包格式和相关应用。
二、工作原理1. 数据传输过程在TCPIP协议中,数据传输过程分为发送端和接收端两个阶段。
发送端将数据分割成小的数据包,并通过网络传输给接收端。
接收端根据数据包的序号和校验和进行数据的重组和校验,确保数据的完整性和准确性。
2. IP地址和端口号IP地址是用于标识网络中的设备的唯一地址,它由32位二进制数表示。
端口号是用于标识设备上的应用程序的地址,它由16位二进制数表示。
在数据传输过程中,发送端和接收端通过IP地址和端口号进行通信。
三、协议分层结构TCPIP协议采用分层结构,分为应用层、传输层、网络层和数据链路层。
每一层都有特定的功能和任务。
1. 应用层应用层提供了用户与网络之间的接口,它负责处理应用程序的数据传输。
常见的应用层协议包括HTTP、FTP和SMTP等。
2. 传输层传输层负责在网络中的两个主机之间建立可靠的数据传输连接。
它提供了两种协议:TCP和UDP。
TCP协议提供可靠的数据传输,确保数据的完整性和顺序性;UDP协议提供不可靠的数据传输,适用于实时性要求较高的应用。
3. 网络层网络层负责将数据包从源主机传输到目标主机。
它使用IP协议进行数据包的路由和寻址。
4. 数据链路层数据链路层负责将数据包从网络层传输到物理层。
它将数据包封装成帧,并通过物理介质进行传输。
四、数据包格式TCPIP协议的数据包格式如下:1. 数据包头部数据包头部包含了源IP地址、目标IP地址、源端口号、目标端口号等信息。
它的长度为固定的20字节。
2. 数据包数据部分数据包的数据部分用于存储实际的数据信息。
它的长度可以根据需要进行调整。
3. 数据包校验和数据包校验和用于验证数据的完整性。
发送端在发送数据包时计算校验和,并将其附加在数据包中。
TCP、IP 网络协议知识点总结大全
TCP、IP网络协议知识点总结大全1.TCP/IP模型2.TCP和UDP3.TCP为什么要三次握手4.TCP为什么要四次挥手5.网页请求一个URL的流程6.DNS工作原理7.HTTPS加密原理1.TCP/IP模型「应用层」:规定应用程序数据格式,处理特定的应用程序细节「传输层」:指定端口供特定应用程序处理,建立端口到端口的通信「网络层」:主要负责寻址和路由选择,将数据传输到目标地址,建立主机到主机的通信「链路层」:数据链路层分为逻辑链路LLC子层和介质访问控制MAC子层:o MAC(Media Access Control层主要定义了数据包如何在物理介质上传输,包括数据帧的封装/卸装,帧的寻址和识别,帧的接收与发送,链路的管理,帧的差错控制等,MAC层的存在屏蔽了不同物理链路的差异性o LLC(Logic Link Control)层负责识别网络层协议,为上层提供服务,包括传输可靠性保障和控制、传输可靠性保障和控制、数据包的顺序传输在发送数据的时候,MAC层可以事先判断是否可以发送数据,如果可以则给数据加上一些控制信息,最终将数据以规定格式发送到物理层;在接收数据的时候,MAC层首先判断是否发生传输错误,如果没有错误,则去掉控制信息后发送至LLC层「物理层」:通过光纤、电缆等设备将计算机连接起来,实现二进制数据的传输2.TCP和UDPo TCP头结构:来源端口、目的端口、序号、确认序号、SYN/ACK 等状态位、窗口大小、校验和、紧急指针o特点:面向连接、面向字节流、可靠、有序、速度慢、较重量,流量控制、拥塞控制o适用场景:文件传输、浏览器等o应用:HTTP、HTTPS、RTMP、FTP、SMTP、POP3o UDP头结构:来源端口、目的端口、长度域、校验和o特点:无连接、面向报文、不可靠、无序、速度快、轻量、实时性高(无队首阻塞)o适用场景:适用于一对多、即时通讯、视频通话等o应用:DHCP、DNS、QUCI、VXLAN、GTP-U、TFTP、SNMP3.TCP为什么要三次握手TCP的可靠连接建立是靠包起始序列号来达成的,三次握手主要目的是客户端和服务端对各自的包起始序列号达成共识:o第「一」次握手:客户端发送SYN及客户端包起始序列号给服务端o第「二」次握手:服务端发送SYN及服务端包起始序列号给客户端,并且还发送ACK及客户端包起始序列号+1,表示对客户端包起始序列号达成共识o第「三」次握手:客户端发送ACK及服务端包起始序列号+1给服务端,表示对服务端包起始序列号达成共识而二次无法达成共识目的,四次则报文数量冗余了包序列号可以认为是唯一的,因为它是以时间自增生成的,每四个多小时才会重复一次,远大于报文最大生成时间MSL4.TCP为什么要四次挥手TCP是全双工的,断开需要确保双向都没有数据要发送了:o第「一」次挥手:客户端发送FIN及客户端包序列号给服务端,表示客户端没有数据要发送了o第「二」次挥手:服务端发送ACK及客户端包序列号+1给客户端,表示对客户端没有数据发送达成了共识o第「三」次挥手:服务端发送FIN及服务端包序列号给客户端,表示服务端没有数据要发送了o第「四」次挥手:客户端发送ACK及服务端包序列号+1给服务端,表示对五福端没有数据发送达成了共识第四次挥手客户端发送ACK给服务端后会进入TIME_WAIT状态,要等待2MSL才真正关闭,两个理由:o要确保客户端发送的ACK能达到服务端,让服务端知道客户端收到了第三次挥手,服务端进而可以断开了o要保证本连接中所有的报文都在网络中死翘翘了,防止下个同端口的新连接收到旧连接的报文5.网页请求一个URL的流程1.HTTP请求的准备o发起DNS请求将域名解析成对应的IP地址o建立TCP连接,如果开启了Keep-Alive机制,也可在多次请求中复用TCP连接2.HTTP请求的构建按照HTTP报文格式构建报文,包括:o请求行:包括请求方法、URL、HTTP版本信息,请求方法包括POST、GET、PUT、DELETE等o首部:包括Accept-Charset(客户端可以接受的字符集)、Content-Type(正文内容格式)、Cache-control(缓存控制)等o正文实体:当使用POST、PUT等请求方法时,通常客户端需要向服务器传递数据,这些数据就存储在请求正文中3.HTTP请求的发送添加HTTP头后,报文会经过传输层、网络层、链路层,分别添加上TCP头、IP头和MAC头然后判断目标地址和本机是否在同个局域网,如果是,就通过ARP 协议获取目标MAC地址,放入MAC头;如果不在同个局域网,就把网关MAC地址放入MAC头网关收到包后取出目标IP地址,根据路由协议找到下一跳路由器,获取下一跳路由器MAC地址,将包发送过去,这样路由器一跳一跳最终到达目标局域网最后一跳路由器发现目标地址在自己局域网中,通过ARP协议获取目标地址的MAC地址,然后将包发送给目标机器目标机器接收到包后,层层向上,依次解析MAC头、IP头、TCP头,最后发送给TCP头中端口号对应的HTTP服务器进程,然后HTTP服务器将网页返回给客户端4.HTTP返回的构建HTTP返回报文包括:o状态行:包括版本、状态码、短语信息,状态码包括200(OK)、404(Not Found)、503(Service Unavailable)等等o首部:包括Retry-After(间隔一定时间后可重试)、Content-Type(正文内容格式)等o正文实体:返回的数据格式,包括HTML、JSON等6.DNS工作原理DNS服务器包括根域名、顶级域名、权威域名三种:o根域名DNS服务器:返回顶级域DNS服务器的IP地址o顶级域名DNS服务器:返回权威DNS服务器的IP地址o权威域名DNS服务器:返回相应主机的IP地址客户端先在本地缓存中查找是否有域名对应的IP地址,如果有直接返回,没有则向本地DNS服务器发起请求本地DNS服务器检查是否有缓存,没有则向根域名服务器、顶级域名服务器、权威域名服务器依次发起请求,最终得到域名对应的IP地址7.HTTPS加密原理HTTPS通过非对称加密生成密钥,然后用这个密钥去对称加密传输的数据,通过对称加密和非对称加密结合的方式,既保证传输安全,也保证传输效率非对称加密的私钥不会在互联网上传输,可以保证私钥的私密性,但公钥是公开的,可能被冒充,所以需要通过证书和权威机构来验证公钥的合法性服务器需向CA(Certificate Authority)权威认证机构申请数字证书,CA用自己的私钥对服务器个人信息与服务器公钥生成数字签名后,再和服务器个人信息与服务器公钥一起形成数字证书客户端发起请求时,服务器会将数字证书发送给客户端,客户端用CA公钥解密数字签名生成服务器信息摘要,再和证书中的服务器信息摘要进行对比,以此验证数字证书是否是CA颁发的合法证书但CA的公钥也可能被冒充,为了验证CA公钥的合法性,CA也要有CA自身的数字证书,由更可信、更权威的CA机构签名生成,由此形成多层级的认证机构,客户端设备默认内置了一部分权威机构的根证书。
详解TCPIP协议总结
TCP/IP协议TCP/IP不是一个协议,而是一个协议族的统称。
里面包括IP协议、IMCP协议、TCP协议。
这里有几个需要注意的知识点:•互联网地址:也就是IP地址,一般为网络号+子网号+主机号•域名系统:通俗的来说,就是一个数据库,可以将主机名转换成IP地址•RFC:TCP/IP协议的标准文档•端口号:一个逻辑号码,IP包所带有的标记•Socket:应用编程接口数据链路层的工作特性:•为IP模块发送和接收IP数据报•为ARP模块发送ARP请求和接收ARP应答(ARP:地址解析协议,将IP地址转换成MAC地址)•为RARP发送RARP请求和接收RARP应答接下来我们了解一下TCP/IP的工作流程:数据链路层从ARP得到数据的传递信息,再从IP得到具体的数据信息IP协议IP协议头当中,最重要的就是TTL(IP允许通过的最大网段数量)字段(八位),规定该数据包能穿过几个路由之后才会被抛弃。
IP路由选择ARP协议工作原理ICMP协议(网络控制文协议)将IP数据包不能传送的错误信息传送给主机查询报文1.ping查询:主机是否可达,通过计算间隔时间和传送多少个包的数量2.子网掩码3.时间戳:获得当前时间差错报文不产生的情况:1.ICMP差错报文不产生差错报文2.源地址为零地址、环目地址、广播地址、多播地址IP路由器选择协议静态路由选择静态路由选择1.配置接口以默认方式生成路由表项,或者使用route add手动添加表项2.ICMP报文(ICMP重定向报文)更新表项3.动态路由选择(只使用在路由之间)RIP(路由信息协议)分布式的基于距离向量(路由器到每一个目的网络的距离记录)的路由选择协议router承担的工作:1.给每一个已知路由器发送RIP请求报文,要求给出完整的路由表2.如果接受请求,就将自己的路由表交给请求者;如果没有,就处理IP请求表项(自己部分+跳数/没有的部分+16)3.接受回应,更新路由表4.定期更新路由表(一般为30s,只能说太频繁~)OSPF(开放最短路径优先协议)分布式链路状态(和这两个路由器都有接口的网络)协议1.当链路状态发生变化时,采用可靠的洪泛法,向所有的路由器发送信息(相邻的所有路由器的链路状态)2.最终会建立一个全网的拓扑结构图TCP/IP的三次握手,四次分手首先我们先来了解TCP报文段重要的标志我在图中也有标记,重点了解标志位ACK:确认序号有效RST:重置连接SYN:发起了一个新连接FIN:释放一个连接三次握手的过程(客户端我们用A表示,服务器端用B表示)前提:A主动打开,B被动打开1.在建立连接之前,B先创建TCB(传输控制块),准备接受客户进程的连接请求,处于LISTEN(监听)状态2.A首先创建TCB,然后向B发出连接请求,SYN置1,同时选择初始序号seq=x,进入SYN-SEND(同步已发送)状态3.B收到连接请求后向A发送确认,SYN置1,ACK置1,同时产生一个确认序号ack=x+1。
tcp ip 协议总结
tcp ip 协议总结TCP/IP协议是一种网络通信协议集合,由两个部分组成:传输控制协议(TCP)和Internet协议(IP)。
TCP/IP协议是Internet的基础协议,并且被广泛应用于各种网络通信中。
下面将会详细介绍TCP/IP协议的基本原理和功能。
TCP/IP协议是一种面向连接的协议,它提供了一种可靠的数据传输方法。
TCP协议负责在网络上的不同节点之间建立连接,确保数据的可靠传输。
IP协议则负责路由选择和分析数据报文。
TCP/IP协议主要包括以下几个层次:网络接口层、网络层、传输层和应用层。
网络接口层是TCP/IP协议的第一层,它负责将数据在物理介质上传输,包括网卡、光纤等硬件设备。
网络层则负责在网络上的不同节点之间传输数据包,它使用IP地址来标识不同的计算机,并通过路由器进行数据的路由选择。
传输层负责在网络节点之间建立连接,并提供可靠的数据传输服务。
它使用TCP协议实现可靠的传输,并使用端口号来标识不同的应用程序。
应用层则提供了各种不同的应用程序,如Web浏览器、电子邮件等。
TCP/IP协议具有以下几个重要的特点。
首先,它是一种开放的协议,任何人都可以使用和扩展它。
这使得它成为了互联网的基础协议,并推动了互联网的快速发展。
其次,TCP/IP协议是一种面向连接的协议,它在数据传输之前需要建立连接,这样可以确保数据的可靠传输。
同时,它还支持分组交换,可以将数据分割成多个小的数据包进行传输,提高了网络的效率。
另外,TCP/IP协议还支持多种不同的编码方式,可以使用不同的字符集进行数据传输,保证了数据的兼容性。
TCP/IP协议的应用广泛,几乎所有的网络都使用它。
例如,当我们浏览网页时,会使用HTTP协议进行数据的传输;当我们发送电子邮件时,会使用SMTP协议将邮件发送到目标邮箱;当我们下载文件时,会使用FTP协议进行文件的传输等。
因此,可以说TCP/IP协议是我们日常网络通信的基础。
总结一下,TCP/IP协议是一种重要的网络通信协议集合,它由TCP和IP两部分组成,提供了可靠的数据传输和路由选择功能。
TCPIP协议基础知识
TCPIP协议基础知识TCPIP协议是计算机网络中最重要的协议之一,它在不同的网络设备间进行数据传输和通信。
本文将介绍TCPIP协议的基础知识,包括协议的定义、分层结构、常见协议和应用。
一、协议的定义TCPIP协议(Transmission Control Protocol / Internet Protocol)是计算机网络中用于互联网通信的一套协议集合。
它是互联网的核心协议,负责在不同的网络设备之间传输数据包。
TCPIP协议是由美国国防部高级研究计划署(ARPA)在1969年创建的,旨在连接不同类型的计算机和网络,形成一个统一的互联网。
它采用分层结构,将通信过程分解为不同的层次,从而实现高效的数据传输和通信。
二、分层结构TCPIP协议采用分层结构,由四个主要层次构成:物理层、数据链路层、网络层和传输层。
1. 物理层物理层是TCPIP协议的最底层,负责将比特流转换为网络设备可识别的信号,以实现数据的物理传输。
它定义了电气、机械和功能接口等规范,例如网线的类型、接口的种类等。
2. 数据链路层数据链路层负责将数据包从一个节点传输到下一个节点。
它将原始的比特流组织成数据帧,通过物理连接传输数据。
数据链路层还负责错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。
3. 网络层网络层是TCPIP协议的核心部分,负责将数据包从源主机发送到目标主机。
它使用IP地址来标识网络中的每一台计算机,并进行路由选择,以确定数据包的最佳路径。
主要的网络层协议有IP、ICMP和ARP。
4. 传输层传输层负责在主机之间建立可靠的数据传输通道,以确保数据的完整性和顺序性。
最常用的传输层协议是TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)。
TCP提供面向连接的服务,保证数据传输的可靠性;而UDP提供无连接的服务,适用于实时性要求较高的应用。
三、常见协议和应用TCPIP协议中有许多常见的协议和应用,下面将介绍几个重要的协议和应用。
tcp ip协议详解
tcp ip协议详解TCP/IP协议详解一、协议介绍TCP/IP协议是一种网络通信协议,它是互联网的基础协议。
TCP/IP协议由两个部份组成:传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP)。
TCP负责数据的可靠传输,而IP则负责数据的路由和寻址。
本协议详解将对TCP/IP协议的原理、功能和应用进行详细介绍。
二、协议原理1. 互联网协议(IP)IP协议是TCP/IP协议族中的核心协议,它负责将数据包从源地址传输到目标地址。
IP协议使用IP地址来惟一标识每一个主机和路由器,并通过路由表来确定数据包的传输路径。
IP协议还支持分片和重组功能,以适应不同网络环境下的数据传输需求。
2. 传输控制协议(TCP)TCP协议是一种面向连接的协议,它提供可靠的数据传输服务。
TCP协议使用三次握手建立连接,并通过序列号和确认应答机制来保证数据的可靠性。
TCP协议还支持流量控制和拥塞控制,以避免网络拥堵和数据丢失。
三、协议功能1. 数据传输TCP/IP协议通过将数据分割成小的数据包,并使用IP协议进行传输。
TCP协议负责将数据包按序传输到目标主机,并在必要时进行重传,以保证数据的完整性和可靠性。
2. 路由和寻址IP协议负责路由和寻址功能。
它通过IP地址来标识网络中的每一个主机和路由器,并使用路由表来确定数据包的传输路径。
IP协议还支持子网划分和子网掩码,以实现更有效的路由和寻址。
3. 错误检测和纠正TCP/IP协议使用校验和机制来检测数据传输过程中的错误。
如果数据包在传输过程中发生错误,接收方可以通过请求重传或者使用冗余数据进行纠正。
4. 流量控制和拥塞控制TCP协议支持流量控制和拥塞控制机制,以避免网络拥堵和数据丢失。
流量控制通过滑动窗口机制来控制发送方的发送速率,以适应接收方的处理能力。
拥塞控制通过拥塞窗口和拥塞避免算法来减少网络拥塞发生的概率。
5. 多路复用和多路分解TCP协议支持多路复用和多路分解功能,可以在同一个连接上传输多个数据流。
TCPIP应用层协议与应用
TCPIP应用层协议与应用随着互联网的飞速发展,基于TCP/IP协议栈的应用层协议越来越成为互联网世界中不可或缺的一部分。
本文将介绍TCPIP应用层协议以及几种常见的应用。
一、TCPIP应用层协议简介TCP/IP协议栈是互联网中最常用的一种协议栈,由网络层、传输层、网络层和物理层组成。
应用层位于最上层,是与用户直接交互的部分,负责处理网络通信中的具体应用。
二、HTTP协议HTTP(Hypertext Transfer Protocol)是互联网上应用最广泛的协议之一,它是基于TCP/IP协议栈的应用层协议。
HTTP协议定义了客户端和服务器之间的通信规则,使得浏览器能够发送请求,并接收和解析服务器返回的响应。
HTTP协议使用URL(Uniform Resource Locator)作为标识,通过GET和POST等方法向服务器发送请求,并通过响应码和消息体传递数据。
HTTP协议的重要特点是无状态,即服务器不会保存客户端的状态信息,每个请求都是独立的。
三、FTP协议FTP(File Transfer Protocol)是一种用于文件传输的协议,通过在客户端和服务器之间建立控制连接和数据连接,实现文件的上传和下载。
FTP协议使用21号端口进行控制连接的建立,客户端通过发送命令给服务器控制文件的操作,如上传、下载、删除等。
数据连接则使用20号端口进行传输,将文件数据通过数据连接进行实时传输。
四、SMTP协议SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)是一种用于电子邮件的协议,它定义了电子邮件的传输规则和格式。
SMTP协议使用25号端口进行传输,客户端通过与服务器建立连接,按照SMTP协议规定的格式发送邮件信息。
服务器在接收到邮件后,将其转发到目标地址的SMTP服务器,最终实现邮件的传递。
五、DNS协议DNS(Domain Name System)是一种用于域名解析的协议,将人类可读的域名转换为IP地址。
计算机网络TCPIP协议的工作原理与应用
计算机网络TCPIP协议的工作原理与应用计算机网络TCP/IP协议的工作原理与应用计算机网络是指通过计算机互联而形成的网络系统,使得各个计算机之间可以进行数据的传输和共享。
而网络协议则是保证网络中各个计算机之间能够进行有效通信的一种规范。
在计算机网络中,TCP/IP协议是最常用和重要的一种协议,它是互联网中数据传输的核心协议之一。
本文将详细介绍TCP/IP协议的工作原理及其在计算机网络中的应用。
一、TCP/IP协议的工作原理TCP/IP协议是Transmission Control Protocol/Internet Protocol(传输控制协议/网际协议)的简称,由美国国防部在20世纪70年代末初步提出,经过几十年的发展和完善,已成为全球互联网的基本协议标准。
TCP/IP协议栈由四层结构组成,它们分别是应用层、传输层、网络层和链路层。
下面将对这四层逐一介绍:1. 应用层:应用层负责处理具体应用程序与网络之间的通信,在该层中常见的协议有HTTP、FTP等。
这些协议通过TCP或UDP将数据分割成数据包,并添加相关的头部信息,然后通过网络层进一步传输。
2. 传输层:传输层主要负责端到端的可靠数据传输,其中最重要的传输协议是TCP和UDP。
TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的可靠传输协议,通过使用三次握手和四次挥手的方式确保数据的可靠交付。
而UDP(User Datagram Protocol)则是一种无连接的不可靠传输协议,通过尽力而为的方式将数据发送给目标机器。
3. 网络层:网络层负责处理网络中的路由和数据包转发,其中最重要的协议是IP(Internet Protocol)协议。
IP协议通过定义一种统一的地址格式,将数据包从源主机传输到目标主机。
在传输过程中,路由器根据目标地址进行数据包的转发,使得数据能够在不同子网络之间进行传输。
4. 链路层:链路层主要负责网络接口之间的数据传输。
tcpip知识点总结
tcpip知识点总结TCP/IP是一种广泛使用的网络通信协议,它是互联网的基础。
任何与互联网相关的事物都离不开TCP/IP协议。
本文将对TCP/IP协议进行全面的介绍,包括其基本概念、协议栈、每个层级的功能和协议、TCP/IP的工作原理等方面的知识点。
一、基本概念1.TCP/IP协议是一个协议族,它包含了多个协议,其中包括TCP、IP、UDP、ICMP等。
这些协议共同构成了互联网通信的基础架构。
2.TCP/IP协议是一个分层协议,它分为四个层次,分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
每个层次都有自己的功能和对应的协议。
3.TCP/IP协议是面向连接的、可靠的协议。
它能够保证数据的顺序和可靠性,确保数据在传输过程中不会丢失或损坏。
4.TCP/IP协议的基本单位是数据包。
数据包是数据在网络上传输的最小单位,每个数据包包含有源地址、目标地址、数据和校验码等信息。
5. TCP/IP协议的工作模式分为客户端/服务器模式和对等模式。
在客户端/服务器模式中,客户端向服务器发起请求,服务器接收请求并返回数据;在对等模式中,两个节点彼此之间可以发起请求并返回数据。
二、协议栈TCP/IP协议栈是TCP/IP协议族中各个协议按层次结构组织起来的总称,通常用于形象地表示各个协议之间的关系。
1.网络接口层网络接口层是TCP/IP协议栈的最底层,它负责管理网络接口硬件和数据的物理传输。
它和硬件设备交互,将数据帧传输到物理网络中。
2.网络层网络层负责数据的路径选择和流量控制。
它的主要协议有IP协议、ARP协议和ICMP协议。
其中,IP协议负责数据的封装和分片,ARP协议负责IP地址和MAC地址的映射,ICMP协议用于网络故障的检测和报告。
3.传输层传输层负责数据的可靠传输和流量控制。
它的主要协议有TCP和UDP。
其中,TCP协议提供面向连接的、可靠的传输服务,UDP协议提供非连接的、不可靠的传输服务。
4.应用层应用层是TCP/IP协议栈的顶层,它负责处理特定的应用程序数据。
网络基础知识与TCPIP协议
网络基础知识与TCPIP协议随着互联网的普及,网络基础知识对于我们工作和生活越来越重要。
本文将介绍一些网络基础知识和TCPIP协议以及它们的应用。
一、网络基础知识1. 网络拓扑结构网络拓扑结构是指计算机网络中各计算机之间物理连接方式的形态。
常见的网络拓扑结构有星型、环型、总线型、树型和脆皮型。
各种拓扑结构有其特定的适用场合,例如在小型网络中常用星形和总线形,而在大型企业网络中常用树形和脆皮型。
2. IP地址和子网掩码IP地址是指互联网协议地址,是一个32位二进制数字,通常表示为四个十进制数,每个数之间用点分隔。
IP地址可以分为A、B、C、D四类地址,其中A类地址用于大型网络,B类地址用于中型网络,C类地址用于小型网络,而D类地址用于多播。
子网掩码是指一个32位二进制数,用来划分IP地址的网络和主机部分。
根据子网掩码的不同,一个IP地址可以被划分为网络地址和主机地址两部分。
3. 网关网关是指连接不同网络的设备,它能够识别目标地址并转发数据包到相应的网络。
网关是数据包在不同网络间传输的必要条件,同时也承担着安全访问网站和平衡负载的功能。
二、TCPIP协议TCPIP协议是指基于互联网的通信协议,它包含了TCP协议和IP 协议两部分。
其中,TCP协议用于保证数据传输的可靠性,而IP协议则用于数据在网络中的路由。
1. TCP协议TCP协议是一种面向连接的协议,它提供了可靠的数据传输服务。
TCP协议通过三次握手来建立连接,在数据传输完成后再通过四次握手来断开连接。
TCP协议具有传输可靠、流量控制、拥塞控制和多路复用等特点,因此适用于数据传输比较重要的场合,例如电子邮件、网页浏览和文件传输等。
2. IP协议IP协议是一种无连接的协议,它负责将数据包从源地址传输到目标地址。
IP协议通过分组技术将数据包划分为较小的单元,从而便于在网络中传输和路由。
与TCP协议不同,IP协议并不保证数据的可靠性和有序性。
三、应用实例网络基础知识和TCPIP协议在各个领域都有广泛的应用。
TCPIP协议技术应用知识汇总
TCP/IP协议技术应用知识汇总OSI网络分层参考模型网络协议设计者不应当设计一个单一、巨大的协议来为所有形式的通信规定完整的细节,而应把通信问题划分成多个小问题,然后为每一个小问题设计一个单独的协议。
这样做使得每个协议的设计、分析、时限和测试比较容易。
协议划分的一个主要原则是确保目标系统有效且效率高。
为了提高效率,每个协议只应该注意没有被其他协议处理过的那部分通信问题;为了主协议的实现更加有效,协议之间应该能够共享特定的数据结构;同时这些协议的组合应该能处理所有可能的硬件错误以及其它异常情况。
为了保证这些协议工作的协同性,应当将协议设计和开发成完整的、协作的协议系列(即协议族),而不是孤立地开发每个协议。
在网络历史的早期,国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)共同出版了开放系统互联的七层参考模型。
一台计算机操作系统中的网络过程包括从应用请求(在协议栈的顶部)到网络介质(底部) ,OSI参考模型把功能分成七个分立的层次。
图2.1表示了OSI分层模型。
┌─────┐│应用层│←第七层├─────┤│表示层│├─────┤│会话层│├─────┤│传输层│├─────┤│网络层│├─────┤│数据链路层│├─────┤│物理层│←第一层└─────┘图2.1 OSI七层参考模型OSI模型的七层分别进行以下的操作:第一层——物理层第一层负责最后将信息编码成电流脉冲或其它信号用于网上传输。
它由计算机和网络介质之间的实际界面组成,可定义电气信号、符号、线的状态和时钟要求、数据编码和数据传输用的连接器。
如最常用的RS-232规范、10BASE-T的曼彻斯特编码以及RJ-45就属于第一层。
所有比物理层高的层都通过事先定义好的接口而与它通话。
如以太网的附属单元接口(AUI),一个DB-15连接器可被用来连接层一和层二。
第二层——数据链路层数据链路层通过物理网络链路提供可靠的数据传输。
不同的数据链路层定义了不同的网络和协议特征,其中包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。
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TCP/IP协议技术应用知识汇总OSI网络分层参考模型网络协议设计者不应当设计一个单一、巨大的协议来为所有形式的通信规定完整的细节,而应把通信问题划分成多个小问题,然后为每一个小问题设计一个单独的协议。
这样做使得每个协议的设计、分析、时限和测试比较容易。
协议划分的一个主要原则是确保目标系统有效且效率高。
为了提高效率,每个协议只应该注意没有被其他协议处理过的那部分通信问题;为了主协议的实现更加有效,协议之间应该能够共享特定的数据结构;同时这些协议的组合应该能处理所有可能的硬件错误以及其它异常情况。
为了保证这些协议工作的协同性,应当将协议设计和开发成完整的、协作的协议系列(即协议族),而不是孤立地开发每个协议。
在网络历史的早期,国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)共同出版了开放系统互联的七层参考模型。
一台计算机操作系统中的网络过程包括从应用请求(在协议栈的顶部)到网络介质(底部) ,OSI参考模型把功能分成七个分立的层次。
图2.1表示了OSI分层模型。
┌─────┐│应用层│←第七层├─────┤│表示层│├─────┤│会话层│├─────┤│传输层│├─────┤│网络层│├─────┤│数据链路层│├─────┤│物理层│←第一层└─────┘图2.1 OSI七层参考模型OSI模型的七层分别进行以下的操作:第一层——物理层第一层负责最后将信息编码成电流脉冲或其它信号用于网上传输。
它由计算机和网络介质之间的实际界面组成,可定义电气信号、符号、线的状态和时钟要求、数据编码和数据传输用的连接器。
如最常用的RS-232规范、10BASE-T的曼彻斯特编码以及RJ-45就属于第一层。
所有比物理层高的层都通过事先定义好的接口而与它通话。
如以太网的附属单元接口(AUI),一个DB-15连接器可被用来连接层一和层二。
第二层——数据链路层数据链路层通过物理网络链路提供可靠的数据传输。
不同的数据链路层定义了不同的网络和协议特征,其中包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。
物理编址(相对应的是网络编址)定义了设备在数据链路层的编址方式;网络拓扑结构定义了设备的物理连接方式,如总线拓扑结构和环拓扑结构;错误校验向发生传输错误的上层协议告警;数据帧序列重新整理并传输除序列以外的帧;流控可能延缓数据的传输,以使接收设备不会因为在某一时刻接收到超过其处理能力的信息流而崩溃。
数据链路层实际上由两个独立的部分组成,介质存取控制(Media Access Control,MAC)和逻辑链路控制层(Logical Link Control,LLC)。
MAC描述在共享介质环境中如何进行站的调度、发生和接收数据。
MAC 确保信息跨链路的可靠传输,对数据传输进行同步,识别错误和控制数据的流向。
一般地讲,MAC只在共享介质环境中才是重要的,只有在共享介质环境中多个节点才能连接到同一传输介质上。
IEEE MAC规则定义了地址,以标识数据链路层中的多个设备。
逻辑链路控制子层管理单一网络链路上的设备间的通信,IEEE 802.2标准定义了LLC。
LLC支持无连接服务和面向连接的服务。
在数据链路层的信息帧中定义了许多域。
这些域使得多种高层协议可以共享一个物理数据链路。
第三层——网络层网络层负责在源和终点之间建立连接。
它一般包括网络寻径,还可能包括流量控制、错误检查等。
相同MAC标准的不同网段之间的数据传输一般只涉及到数据链路层,而不同的MAC标准之间的数据传输都涉及到网络层。
例如IP路由器工作在网络层,因而可以实现多种网络间的互联。
第四层——传输层传输层向高层提供可靠的端到端的网络数据流服务。
传输层的功能一般包括流控、多路传输、虚电路管理及差错校验和恢复。
流控管理设备之间的数据传输,确保传输设备不发送比接收设备处理能力大的数据;多路传输使得多个应用程序的数据可以传输到一个物理链路上;虚电路由传输层建立、维护和终止;差错校验包括为检测传输错误而建立的各种不同结构;而差错恢复包括所采取的行动(如请求数据重发),以便解决发生的任何错误。
传输控制协议(TCP)是提供可靠数据传输的TCP/IP协议族中的传输层协议。
第五层——会话层会话层建立、管理和终止表示层与实体之间的通信会话。
通信会话包括发生在不同网络应用层之间的服务请求和服务应答,这些请求与应答通过会话层的协议实现。
它还包括创建检查点,使通信发生中断的时候可以返回到以前的一个状态。
第六层——表示层表示层提供多种功能用于应用层数据编码和转化,以确保以一个系统应用层发送的信息可以被另一个系统应用层识别。
表示层的编码和转化模式包括公用数据表示格式、性能转化表示格式、公用数据压缩模式和公用数据加密模式。
公用数据表示格式就是标准的图像、声音和视频格式。
通过使用这些标准格式,不同类型的计算机系统可以相互交换数据;转化模式通过使用不同的文本和数据表示,在系统间交换信息,例如ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国标准信息交换码);标准数据压缩模式确保原始设备上被压缩的数据可以在目标设备上正确的解压;加密模式确保原始设备上加密的数据可以在目标设备上正确地解密。
表示层协议一般不与特殊的协议栈关联,如QuickTime是Applet计算机的视频和音频的标准,MPEG是ISO的视频压缩与编码标准。
常见的图形图像格式PCX、GIF、JPEG是不同的静态图像压缩和编码标准。
第七层——应用层应用层是最接近终端用户的OSI层,这就意味着OSI应用层与用户之间是通过应用软件直接相互作用的。
注意,应用层并非由计算机上运行的实际应用软件组成,而是由向应用程序提供访问网络资源的API (Application Program Interface,应用程序接口)组成,这类应用软件程序超出了OSI模型的范畴。
应用层的功能一般包括标识通信伙伴、定义资源的可用性和同步通信。
因为可能丢失通信伙伴,应用层必须为传输数据的应用子程序定义通信伙伴的标识和可用性。
定义资源可用性时,应用层为了请求通信而必须判定是否有足够的网络资源。
在同步通信中,所有应用程序之间的通信都需要应用层的协同操作。
OSI的应用层协议包括文件的传输、访问及管理协议(FTAM) ,以及文件虚拟终端协议(VIP)和公用管理系统信息(CMIP)等。
2.2 TCP/IP分层模型TCP/IP分层模型(TCP/IP Layening Model)被称作因特网分层模型(Internet Layering Model)、因特网参考模型(Internet Reference Model)。
图2.2表示了TCP/IP分层模型的四层。
┌────────┐┌─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┐│││D│F│W│F│H│G│T│I│S│U│││││N│I│H│T│T│O│E│R│M│S│其││第四层,应用层││S│N│O│P│T│P│L│C│T│E││││││G│I││P│H│N││P│N││││││E│S│││E│E│││E│它│││││R││││R│T│││T││└────────┘└─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘┌────────┐┌─────────┬───────────┐│第三层,传输层││TCP│UDP│└────────┘└─────────┴───────────┘┌────────┐┌─────┬────┬──────────┐││││ICMP│││第二层,网间层││└────┘││││IP│└────────┘└─────────────────────┘┌────────┐┌─────────┬───────────┐│第一层,网络接口││ARP/RARP│其它│└────────┘└─────────┴───────────┘图2.2TCP/IP四层参考模型TCP/IP协议被组织成四个概念层,其中有三层对应于ISO参考模型中的相应层。
ICP/IP协议族并不包含物理层和数据链路层,因此它不能独立完成整个计算机网络系统的功能,必须与许多其他的协议协同工作。
TCP/IP分层模型的四个协议层分别完成以下的功能:第一层——网络接口层网络接口层包括用于协作IP数据在已有网络介质上传输的协议。
实际上TCP/IP标准并不定义与ISO 数据链路层和物理层相对应的功能。
相反,它定义像地址解析协议(Address Resolution Protocol,ARP)这样的协议,提供TCP/IP协议的数据结构和实际物理硬件之间的接口。
第二层——网间层网间层对应于OSI七层参考模型的网络层。
本层包含IP协议、RIP协议(Routing Information Protocol,路由信息协议),负责数据的包装、寻址和路由。
同时还包含网间控制报文协议(Internet Control Message Protocol,ICMP)用来提供网络诊断信息。
第三层——传输层传输层对应于OSI七层参考模型的传输层,它提供两种端到端的通信服务。
其中TCP协议(Transmission Control Protocol)提供可靠的数据流运输服务,UDP协议(Use Datagram Protocol)提供不可靠的用户数据报服务。
第四层——应用层应用层对应于OSI七层参考模型的应用层和表达层。
因特网的应用层协议包括Finger、Whois、FTP(文件传输协议)、Gopher、HTTP(超文本传输协议)、Telent(远程终端协议)、SMTP(简单邮件传送协议)、IRC(因特网中继会话)、NNTP(网络新闻传输协议)等,这也是本书将要讨论的重点。
2.3 IP地址前面的章节我们已经指出,由于不同网络的硬件存在不同类型的地址,TCP/IP需要有它自己的地址编码系统。
IP协议规定每台主机(严格地说是每个因特网接口)都通过一个32位全局唯一的因特网地址来标识。
通常IP地址是采用以点隔开的四个十进制数的形式来表示。
每个数代表地址中的一个二位十六进制数(即八位二进制数)。
例如IP地址205.187.251.2就表示相应的四个二位十六进制值CD BB FB 02。
2.3.1 地址基本编码格式在IPv4(IP协议,版本4)标准中,每个32位IP地址包含两个部分:网络标识符和网络内的主机编号。
没有两个网络能够分配同一个网络标识符,同一网络上的两台计算机也不可能分配同一个主机编号。
IANA负责分配网络标识符,以确保网络标识符的唯一性、因特网服务提供商(Internet Service Provider,ISP)或网络管理员负责维护同一网络上主机编号的唯一性等。