深入理解TCP/IP分層管理以及傳輸流程

前言

最近在讀《圖解HTTP》,以下理解從這本書中學(xué)到的。

一.Web基礎(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
1.TCP/IP協(xié)議族

計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信,雙方就要基于實現(xiàn)商量好的方法通訊,而這個方法也就是協(xié)議。協(xié)議中包含各式各樣的內(nèi)容從電纜規(guī)格到IP地址的選定方法等等,這樣互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的協(xié)議集合稱為TCP/IP 。

因此,TCP/IP是互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)各類協(xié)議族的總稱,而我們經(jīng)常說的HTTP屬于它內(nèi)部的子集


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2.TCP/IP分層管理

TCP/IP協(xié)議族中有一個很重要一點就是分層管理,依次為以下四層,應(yīng)用層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層。

TCP/IP分層管理是有好處的,假如互聯(lián)網(wǎng)只有一個協(xié)議統(tǒng)籌,某一個地方改變設(shè)計時,就需要把所有部分都替換掉,而分層只需要把變動的層替換掉即可。

而且分層管理,設(shè)計也相對簡單,處于應(yīng)用層的應(yīng)用只需要考慮分派自己的任務(wù)而不需要考慮對方的傳輸線路是怎樣的,能否保證傳輸送達(dá),

這就像我們公司管理一樣,每個人只需要考慮自己工作內(nèi)容而不需要考慮老板是如何拉項目找投資的。

二.TCP/IP協(xié)議族各層
1.應(yīng)用層

應(yīng)用層決定了向用戶提供的應(yīng)用服務(wù)時的通信活動。TCP/IP中預(yù)存了通用的應(yīng)用服務(wù),例如:

(1)FTP (File Transfer Protocol)文件傳輸協(xié)議
(2)DNS(Domain Name System)域名系統(tǒng)
(3)HTTP

2.傳輸層

傳輸層位于應(yīng)用層的下層,提供位于網(wǎng)絡(luò)連接中的兩臺計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸,傳輸層中有兩種性質(zhì)不同的協(xié)議

(1)TCP (Transmisson Control Protocol)傳輸控制協(xié)議
(2)UDP (User DataProtocol )用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議

二者區(qū)別
·TCP面向有連接,UDP面無有連接
·TCP傳輸經(jīng)過三次握手
·TCP傳輸速度慢,UDP相對塊
·TCP傳輸安全,UDP傳輸不安全

所以大數(shù)據(jù)傳輸忽略丟幀現(xiàn)象考慮用UDP,機(jī)密數(shù)據(jù)傳輸用TCP傳輸。

3.網(wǎng)絡(luò)層(又名網(wǎng)絡(luò)互連層)

網(wǎng)絡(luò)層用來處理在網(wǎng)絡(luò)上流動的數(shù)據(jù)包(數(shù)據(jù)包:網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)淖钚?shù)據(jù)單位)。

網(wǎng)絡(luò)層規(guī)定在眾多選項中通過怎樣的路徑(傳輸線路)到達(dá)對方的計算機(jī),把數(shù)據(jù)包傳輸給對方。

4.鏈路層(又名數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)接口層)

用來處理連接網(wǎng)絡(luò)中的硬件部分,硬件上的范圍均在鏈路層中,包含
(1)操作系統(tǒng)
(2)硬件設(shè)備驅(qū)動
(3)NIC(Network interface Card 網(wǎng)絡(luò)適配器:網(wǎng)卡 )
(4)光纖等物理可見部分

總結(jié):

應(yīng)用層:向用戶提供應(yīng)用服務(wù)時的通信活動(HTTP)
傳輸層:提供計算機(jī)中的數(shù)據(jù)傳輸(TCP,UDP)
網(wǎng)絡(luò)層:處理數(shù)據(jù)包,選擇傳輸線路(IP)
鏈路層:物理硬件(網(wǎng)卡)

三.TCP/IP 通信傳輸流
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TCP/IP 通過分層管理進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信,發(fā)送端從應(yīng)用層往下走,接收端則往應(yīng)用層上層走。

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以http舉例

客戶端
1.應(yīng)用層HTTP協(xié)議,發(fā)送想看某個Web頁面的HTTP請求。
2.傳輸層TCP協(xié)議,把應(yīng)用層傳輸?shù)腍TTP請求報文進(jìn)行分割,并且在每個報文上打上標(biāo)記序號及端口號,轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)層。
3.網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議,增加作為通信目的的MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)給鏈路層,這時網(wǎng)絡(luò)通訊請求準(zhǔn)備齊全。

接收端
4.鏈路層,接收到數(shù)據(jù)按序向上發(fā)送,直到傳到應(yīng)用層。真正接收到由客戶端發(fā)送過來的HTTP請求。

總結(jié):

1.網(wǎng)絡(luò)通信時,發(fā)送端從應(yīng)用層往下走,接收端往應(yīng)用層上層走。
2.發(fā)送端,層與層傳輸數(shù)據(jù)的時候每經(jīng)過一層會打上該層所屬的首部信息。
3.接收端,在層與層傳輸信息的時候每經(jīng)過一層會把對應(yīng)的首部信息去掉。

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