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計算機網路協議基礎

2020-09-15 14:29:45 其他

1、OSI七層模型

  開發系統互連參考模型(Open System Interconnect簡稱OSI)是國際標準化組織(ISO)和國際電報電話咨委會(CCITT)聯合制定的開放系統互連參考模型,為開放是互連資訊系統提供了一種功能結構的框架,其目的是為異種計算機連接提供一個共同的基礎和標準框架,并為保持相關標準的一致性和兼容性提供共同的參考,這里所說的開放系統,是指上值得是遵循OSI參考模型和相關協議能夠實作互連的具有各種應用目的的計算機系統,

  OSI采用了分層的結構化技術,共分七層:物理層、資料聯絡層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層

2、TCP/IP模型

  OSI模型比較復雜且學識訓,所以我們實際使用的TCP/IP模型,共分4層,鏈路層,網路層,傳輸層,應用層,兩個模型之間的對應關系如圖所示:

 

  無論什么模型,每一個抽象層建立在低一層提供的服務上,并且為高一層提供服務,

3、TCP/IP協議族

  Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡稱,中譯名為傳輸控制協議/因特網互連協議,是Internet的基本協議、Internet國際互聯網路的基礎,由網路層的IP協議和傳輸層的TCP協議組成,協議采用4層的層級結構,然而在很多情況下,它是利用IP進行通信時鎖必須用到的協議群的統稱,也就是說,它其實是個協議家族,由很多個協議組成,并且是在不同的層,是互聯網的基礎通信架構,

TCP/IP概念層模型

功能

TCP/IP協議族

 

應用層

檔案傳輸,電子郵件,檔案服務,虛擬終端

TFTP,HTTP,SNMP,FTP,SMTPDMS,Telnet

資料格式化,代碼轉換,資料加密

沒有協議

解除或建立與別的接點的聯系

沒有協議

傳輸層

提供端對端的介面

TCP,UDP

     網路層

為資料包選擇路由

IP,ICMP,RIP,OSPF,BGP,IGMP

 

 

 

鏈路層

傳輸有地址的幀以及錯誤檢測功能

SLIP,CSLIP,ARP,RARP,MTU

一二進制資料形式在物理媒體上傳輸資料

ISO2110,IEEE802,IEEEE802.2

4、TCP和UDP

  在上述表格中,網路協議IP是TCP/IP中非常重要的協議,負責對資料加上IP地址(有發送它的主機地址(原地址)和接受它的主機的地址(目的地址))和其他的資料以確定傳輸的目標,

       而TCP和UDP都是傳輸層的協議,傳輸層主要為兩臺主機上的應用成序提供端到端的通信,

       但是TCP和UDP最不同的地方是,TCP提供了一種能可靠的資料傳輸服務,TCP 是面向連接的,也就是說,利用TCP通信的兩臺主機首先要經理一個建立連接的程序,等到連接建立后才開始傳輸資料,而且傳輸程序中采用“帶重傳的肯定確認”技術來實作傳輸的可靠性,TCP還采用一種稱為“滑動視窗”的方式進行流量控制,發送完成后還會關閉連接,所以TCP要比UDP可靠的多,

       UDP(User Datagram Protocol的簡稱,中文名師用戶資料報協議)是把資料直接發出去,而不管對方是不是在接受,也不管對方是否接受的了,也不需要接收方確認,屬于不可靠的傳輸,可能會出現對包現象,實際應用中要求程式員編碼驗證,

       注意:我們常見的網路應用基本上都是基于TCP和UDP的,這兩個協議又會使用網路協議的IP協議,但是我們完全可以繞過TCP和UDP,直接使用IP,比如LINUX中LVS,甚至直接訪問鏈路層,比如tcpdump程式就是直接和鏈路層進行通信,

 

 

 

  上圖中,其他一些協議的名詞解釋,

  ICMP:控制報文協議

  IGMPA:internet組管理協議

  ARP:地址決議協議

  RARP:反向地址轉化協議

5、地址和埠號

  我們常說MAC地址和IP地址,MAC地址及以his媒體介入層上使用的地址,也叫物理地址、硬體地址或鏈路地址,有網路設備制造商生產是寫在硬體內部,MAC地址與網路無關,也即無論將帶有這個地址的硬體(如網卡,集線器、路由器等)接入到網路的何處,都有相同的MAC地址,他有廠商寫在網卡的BIOS里,理論上講,除非盜來硬體,否則是沒有辦法毛寧頂替的,

       IP地址后來用來識別TCP/IP網路中互聯的額主機和路由器,IP地址基于邏輯,比較靈活,不受硬體限制,也容易記憶,

       在傳輸層也有這種類似于地址的概念,那就是埠號,埠號用來識別同一臺計算機中進行通信的不同應用程式,因此,它也被稱為程式地址,

       一臺計算機上同時可以運行多個程式,傳輸層協議正式利用這些埠識別本機正在進行通信的應用程式,并準確的將資料傳輸,

6、埠號的確定

  標準既定的埠號:這種方法也叫靜態方法,她是值每個應用程式都有其指定的埠號,但并不是說可以隨便使用任何一個埠號,例如HTTP、FTP、TELNET等廣為使用的應用協議中所使用的埠號就是固定的,這些埠號被稱為知名埠號,分布在0~1023之間;除了知名埠號外,還有一些埠號被正式之策,它們分布在1024~49151之間,不過這些埠號可用于任何通信用途,

       時序分配法:服務器有必要確定監聽端號,但是接受服務的客戶端沒必要確定埠號,在這種方法下,客戶端應用程式完全可以不用自己設定埠號,而全權交給作業系統進行分配,動態分配的埠號范圍在49152~65535之間,

7、埠號和協議

  埠號由其使用的傳輸層協議決定,因此,不同的傳輸層協議可以使用相同的埠號,

       此外,哪些知名的埠號豫傳輸層協議并無關系,只要埠一直都將分配同一種應用程式進行處理,

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