文章目录

  • 网络概述
  • OSI参考模型
  • TCP/IP协议族
  • 各层协议简介


网络概述

计算机网络:通过传输介质通信设施网络通信协议,把分散在不同地点的计算机设备互联起来,实现资源共享和数据传输的系统。
网络编程:编写程序代码将两个或者两个以上的设备进行数据传输。

OSI参考模型

将复杂的网络问题根据功能划分到不同层次上,层与层直接通过接口连接

OSI(Open System Interconnection)开发互联参考模型,OSI将网络划分为7层:物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层

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  • 物理层
    OSI的最底层,涉及通信信道上传输的原始比特流,功能主要是为数据段设备提供传输数据的通道以及传输数据。
  • 数据链路层
    主要任务是实现计算机网络中相邻节点之间的可靠传输。
    把原始的,有差错的物理传输线路加上数据链路层协议以后,构成逻辑上可靠的数据链路。
  • 网络层(IP)
    主要功能源主机和目的主机之间可靠的网络传输,完成功能包括路由选择,网络寻址,流量控制,拥塞控制,网络互连。
  • 传输层(端口)
    承上启下作用,涉及到源节点到目的节点之间可靠的信息传输
    传输层需要解决跨域网络链接的建立和释放,建立连接需要三次握手,释放连接需要四次挥手(TCP)。
  • 会话层
    主要功能是负责应用程序之间建立,维护和中断会话
    提供设备和节点之间的会话控制,协调系统和服务系统之间的交流
    通过提供全双工、半双工不同的通信方法,使系统和服务之间有序进行通信。
  • 表示层
    关心所传输信息的格式定义,主要功能是把应用层提供的信息变换为能够功能理解的形式,提供字符编码,数据格式,控制信息格式,加密等的统一表示。
  • 应用层
    OSI模型最高层,直接为应用进程提供服务。
    作用是实现多个系统应用进程相互通信,完成一系列业务处理所需要的服务。

TCP/IP协议族

TCP/IP协议是一个开放的网络协议族,名字主要来源于网络层的IP协议和传输层的TCP协议。

定义了电子设备如何接入英特网,以及数据如何在他们之间进行传输的标准

TCP/IP协议分为4层结构:网络接口层网络层传输层应用层

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  • 网络接口层
    TCP/IP协议族中没有给出具体的描述,参考OSI模型中的物理层和数据链路层。
  • 网际层IP
    整个TCP/IP协议族的核心,功能是把分组发送目标网络和主机。网际层除了完成路由功能外,也可以完成不同类型的网络互连任务,另外还需要完成拥塞控制的功能。
  • 传输TCP层
    负责应用进程之间建立端到端的连接和可靠通信,存在于端节点中
    传输层涉及两个主要协议:TCP和UDP
    其中TCP是面向连接的服务,提供了数据的有序可靠传输,实现连接管理,差错控制,流量控制,拥塞控制等
    UDP是面向无连接服务,连接是不可靠的
  • 应用层
    为互联网各种网络应用提供服务

各层协议简介

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  • 应用层
    协议: ftphttpsmtp
    FTP(File Transfer Protocol )文件传输协议<端口号21>减少或消除不同操作系统下处理文件的不兼容性。
    HTTP(Hypertext Transfer Protocol )超文本传输协议 <端口号 80>, 面向事务的应用层协议。
    SMTP(Simple Mail Transfer Protocol )简单邮件传输协议 <端口号25> 用于发送邮件。
  • 传输层
    TCP (Transmission Control Protocol )传输控制协议提供可靠的面向连接的服务,传输数据前须先建立连接,结束后释放。可靠的全双工信道。可靠、有序、无丢失、不重复。
    UDP (User Datagram Protocol )用户数据报协议发送数据前无需建立连接,不使用拥塞控制,不保证可靠交付,最大努力交付。
  • 网络层
    IP(IPv4 · IPv6)(Internet Protocol) 网络之间互连的协议。
    ICMP (Internet Control Message Protocol )Internet控制报文协议。它是TCP/IP 协议族的一个子协议,用于在IP 主机、路由器之间传递控制消息。
  • 数据链路层
    ARP (Address Resolution Protocol) 即地址解析协议,实现通过IP 地址得 知其物理地址MAC。
    RARP (Reverse Address Resolution Protocol)反向地址转换协议允许局域网的物理机器从网关服务器的 ARP 表或者缓存上请求其 IP地址。