应用层:
报文
给应用程序提供接口
表示层:
进行数据格式的转换
会话层:
在通讯双方之间建立、管理和终止会话
传输层:
数据段;建立、维护、取消一次端到端的数据传输过程;控制数据传输的快慢;调整数据的排序等
网络层:
数据包;定义逻辑地址,实现数据从源到目的的转发
数据链路层:
数据帧;在数据链路上实现数据的点到点、或点到多点方式的直接通信(直连、在同一广播域);差错检测(通过报文尾部)
物理层:
在媒介上传输比特流(信号转换,保证数据能够在传输介质上传递)
二、TCP/IP对等模型:
物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层
三、应用层:
HTTP:80/www,超文本传输协议,提供浏览网页服务
Telnet:23,远程登录协议,提供远程管理服务
FTP:20,21,文件传输协议,提供互联网文件资源共享服务
实验1:Telnet链接
四、传输层:
TCP:传输控制协议
特点:面向连接的可靠性传输
应用:文件传输
TCP报文格式:
源端口(source port):指明数据由哪个应用产生
目的端口(destination port):指明数据有哪个应用接受
端口号:范围0-65535,0-1023为知名端口,1024-65535为非知名端口
序列号(sequence number):保证数据的有序性
确认序列号(Acknowledgement number):ACK,确认数据是否收到
头部长度(header length):TCP报文头部
保留字段(reservced)
控制位:
- SYN开始位,置1表示希望和对方建立链接
- FIN停止位,置1表示希望和对方断开链接
- ACK确认位,置1表示确认序列号(ack)有效
窗口大小:用于控制TCP传输流量大小
校验和:校验TCP的数据和格式
紧急指针(Urgent Pointer)
选项(Options)
TCP三次握手和四次挥手:
TCP(传输控制协议)的三次握手和四次挥手是建立和终止TCP连接的过程。这些过程确保了连接的可靠性和安全性。
三次握手(建立连接)
第一次握手:
客户端发送一个SYN(同步序列编号)报文到服务器,请求建立连接。
报文中包含客户端的初始序列号(ISN)。
客户端进入SYN_SENT状态,等待服务器的确认。
第二次握手:
服务器接收到SYN报文后,回复一个SYN-ACK(同步确认)报文。
报文中包含服务器的初始序列号和对客户端SYN的确认(ACK)。
服务器进入SYN_RECEIVED状态,等待客户端的确认。
第三次握手:
客户端接收到SYN-ACK报文后,发送一个ACK报文给服务器,确认收到服务器的SYN-ACK。
客户端和服务器都进入ESTABLISHED状态,连接建立成功。
四次挥手(终止连接)
第一次挥手:
主动关闭方(通常是客户端)发送一个FIN(结束)报文给被动关闭方(服务器),请求终止连接。
主动关闭方进入FIN_WAIT_1状态,等待被动关闭方的确认。
第二次挥手:
被动关闭方接收到FIN报文后,发送一个ACK报文给主动关闭方,确认收到FIN。
被动关闭方进入CLOSE_WAIT状态,等待应用程序通知它关闭连接。
第三次挥手:
被动关闭方完成数据传输后,发送一个FIN报文给主动关闭方,请求终止连接。
被动关闭方进入LAST_ACK状态,等待主动关闭方的确认。
第四次挥手:
主动关闭方接收到FIN报文后,发送一个ACK报文给被动关闭方,确认收到FIN。
主动关闭方进入TIME_WAIT状态,等待一段时间以确保被动关闭方收到ACK。
被动关闭方收到ACK后,进入CLOSED状态,连接完全关闭。
通过三次握手和四次挥手,TCP确保了连接的可靠建立和终止,避免了数据丢失和重复传输的问题。
UDP:用户数据保协议
特点:面向无连接的不可靠传输
应用:视频、语音 这种高速率场景下
- 网络层
负责报文从元到目的的转发
作用:1.为网络中设备提供逻辑地址
- 负责数据包的寻址和转发
常见协议:IPV4、IPV6、ICMP、IGMP
六、数据链路层
负责向网络层提供“段内通信”
作用:1.负责组针
- 物理编制
- 差错控制
以太网:一种广播方式数据链路层协议,支持多点接入
Ppp
Pppoe
MAC地址:网卡出厂就有,全球唯一
作用:在一个IP的网段内,能够具体的找到某一个主机
泛洪:当交换机或集线器接收到一个广播数据帧时,它会将这个数据帧发送到所有连接到它的端口上。这是因为广播数据帧的目标MAC地址是全1(FF:FF:FF:FF:FF:FF),表示要发送给网络上的所有设备。
ARP:地址解析协议
作用:根据已知的IP解析获取对应的Mac地址
ARP缓存:存放IP地址和Mac地址的映射关系
七、物理层
根据物理介质的不同,会将数字信号转换为电、光、电磁波信号等
常见物理介质:双绞线、光纤、电磁波等
双绞线:
568B:白橙、橙,白绿、蓝,白蓝、绿,白棕、棕
特点:成本低,布线简单,抗干扰能力强;一般不超过1000m。
光纤:
特点:传输速率高,线缆成本高,连接头工艺复杂,传输率极高。