I-2 計算機網絡協(xié)議

? ? ? ? 相信很多讀者看到協(xié)議,都有一種陌生而又熟悉的感覺。

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參考書-《計算機網絡》第七版

網絡斷了看TCP/IP協(xié)議的屬性,cmdping網絡是否連通都是利用了協(xié)議。

今天我們就來揭開協(xié)議的神秘面紗。

協(xié)議的體系結構和劃分層次:

? ? ? ? 協(xié)議,是為數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準、約定,也叫網絡協(xié)議。

動物之間通過動物語言交流,電腦與電腦通過協(xié)議交流


注意,協(xié)議就是規(guī)則(如何交流,用什么語言,什么方式交流)。

只有遵循一定的規(guī)則,數(shù)據(jù)才能迅速完整的完成交換。

很多讀者可能聽說過OSI(open system interconnection)的七層協(xié)議標準(體系結構),遺憾的是這種標準(規(guī)則),到現(xiàn)在都只是理論。真正占領市場的體系結構TCP/IP的四層協(xié)議結構。

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注意,網絡接口層=數(shù)據(jù)鏈路層+物理層

為了學習方便,我們將聊一聊(撩一撩)圖片中右邊的五層協(xié)議結構。

各層的具體分工(作用):

協(xié)議的五層體系結構

o(╯□╰)o應用層(application layer),就是確定兩個進程(程序實例)之間的通信(要交換數(shù)據(jù)的哪兩個進程),使用何種應用協(xié)議(像telnet,ftp,http(s),SMTP。


(⊙^O^⊙)運輸層(transport layer),兩個進程通過什么協(xié)議進行通信。

其中,運輸層協(xié)議使用最廣的是TCP協(xié)議UDP協(xié)議。

TCP(Transmission Control Protocol)-傳輸控制協(xié)議,提供面向連接服務,先確定邏輯連接(不是真正意義上的連接,理論上的連接,即3次握手)通信。傳輸單位是報文段(數(shù)據(jù)包的組合)。

UDP(User Datagram Protocol)-用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議,提供無連接服務(就是數(shù)據(jù)我只發(fā)出去,你有沒有收到我就不管了,不保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?/i>),傳輸單位是用戶數(shù)據(jù)報(用戶自定義的一些數(shù)據(jù)包)。

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? ? ? ? 上面兩層就完成了大致的數(shù)據(jù)交換過程(是誰,用什么協(xié)議傳輸)。下面三層則是具體實現(xiàn)方法。

(?? . ??)網絡層(network layer),數(shù)據(jù)包分組(數(shù)據(jù)分組成包,就是第一章說到的內容,便于傳輸)。

數(shù)據(jù)(報文)分組過程

IP尋址發(fā)生于網絡層

網絡層有一個很重要的功能,也就是IP尋址(告訴來源主機IP和目標主機IP)

ICMP(Internet Control Message Protocol)也存在于網絡層,通常作為IP控制信息使用(實際上就是它完成IP的尋址工作)。

-(*^_^*)-數(shù)據(jù)鏈路層(data link layer),解決數(shù)據(jù)鏈路中怎么傳輸?shù)膯栴}。在第一個結點把數(shù)據(jù)包打包成幀(framing)(含有控制信息,從哪來,到哪去),下一個結點接收后拆除部分控制信息(用完了,沒用了)拆回成數(shù)據(jù)包。

同時還進行查錯,糾錯(丟棄目的地錯誤的或沒用的數(shù)據(jù)包,避免在后面的傳輸中浪費資源,或者對重要數(shù)據(jù)包要求重發(fā))處理(路由器的另一個呼之欲出了-修理美化數(shù)據(jù)包)。


(≧﹏≦)物理層(physical layer),數(shù)據(jù)在傳輸過程中實際傳輸?shù)亩际?b>二進制數(shù)字,1/0,如何用物理設備代表虛擬數(shù)字呢?(越來越細)

物理層便是解決這一問題。例如:用不同的電壓代表不同的數(shù)字,1v的電壓代表數(shù)字1,5v的電壓代表0(只是例子噢)。(n年前是用開關的代表01,電腦特別的大與它脫不了關系)

物理設備

? ? ? ? 誰要交換數(shù)據(jù),怎么交換都完成了,協(xié)議也就完成了統(tǒng)籌數(shù)據(jù)交換(設計規(guī)則,保證準確快速)的功能。

五層協(xié)議的具體實現(xiàn)過程:

左邊從上往下走,右邊從下往上走,中間是傳輸過程

? ? ? ? 實際傳輸過程中數(shù)據(jù)不是層對層(不可能交換這么多次,一般一次到位)傳輸。

發(fā)送主機,數(shù)據(jù)層次從上往下(下層為上層服務,幫它合成數(shù)據(jù)包,發(fā)送數(shù)據(jù)包)依次處理(加上首部(控制信息)),最后變成一整個大的二進制數(shù)據(jù)包,然后發(fā)送出去。

經過錯綜復雜的網絡以后,到達目標主機,目標主機再按控制信息從下往上(逆回來)去除首部,經過應用層最后變回一開始的數(shù)據(jù)包,這樣,經過協(xié)議數(shù)據(jù)交換也就完成了。(在網絡當中也是通過協(xié)議這樣傳輸)

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TCP/IP協(xié)議四層結構數(shù)據(jù)鏈路層物理層合并成了網絡接口層(都是具體如何傳輸)

ICMP報文屬于網絡層,ARP協(xié)議屬于網絡接口層

網絡層也叫IP層,網際層,在不同的標準下叫法不同

? ? ? ? 我們知道了協(xié)議的結構以及各層的作用,也就對計算機網絡(Computer Networks)有了初步的認識。

以后我會對計算機網絡進行更深入的分析(深入剖析協(xié)議的體系結構,例:寬帶接入技術,網絡安全技術...)。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ––THE END

有興趣的朋友可以關注我了解進度(進度有點慢,不是我的錯啊,畢竟其他的書可比這有趣多了(?>ω<*?))。

我好似看到了花香

在馥郁的花海之上


從耳畔憂傷地飄過

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