計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
最近在整websocket健權(quán)和代理的過程中復(fù)習(xí)了一把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的知識(shí)，理了一遍各個(gè)協(xié)議的層級(jí)關(guān)系
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型通常是指OSI體系結(jié)構(gòu)的七層協(xié)議模型，這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，可以理解為這是一個(gè)抽象基類
而實(shí)際應(yīng)用中主流的TCP/IP四層模型則是OSI標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)，他是OSI七層協(xié)議的子類
而五層協(xié)議也是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，但他是非官方的，是業(yè)界根據(jù)TCP/IP四層模型對(duì)OSI七層模型提出的一個(gè)改進(jìn)方案
OSI七層協(xié)議模型
OSI，Open System Interconnect，開放式系統(tǒng)互聯(lián)
這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的各個(gè)層次的劃分遵循幾個(gè)原則：
- 同一層中的各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都有相同的層次結(jié)構(gòu)，具有同樣的功能
- 同一節(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層次之間通過接口進(jìn)行通信
- 每一層使用下層提供的服務(wù)，并且向上層提供服務(wù)
- 不同節(jié)點(diǎn)的同層按照協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的通信
應(yīng)用層
最上層協(xié)議，終端應(yīng)用所在的層次，這里的數(shù)據(jù)是真實(shí)原始數(shù)據(jù)，比如對(duì)于瀏覽器來(lái)說就是html格式的文檔
表示層
對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行序列化和反序列化，也就是轉(zhuǎn)碼、加密
會(huì)話層
控制會(huì)話的開始和結(jié)束，將多個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行整合，保證表示層看到的數(shù)據(jù)是連續(xù)、完整的
在會(huì)話層及以上的高層次中，數(shù)據(jù)傳送的單位不再另外命名，而是統(tǒng)稱為報(bào)文
傳輸層
這一層保證網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性、高效性，保證收到的數(shù)據(jù)包是順序的、是否進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，對(duì)同一主機(jī)上不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)流的輸入進(jìn)行復(fù)用等。比如常用的TCP、UDP都在這一層
這一層的數(shù)據(jù)單元也是數(shù)據(jù)包（packets），但根據(jù)協(xié)議的不同，TCP的數(shù)據(jù)包稱為段 （segments），而UDP的數(shù)據(jù)報(bào)稱為數(shù)據(jù)報(bào)（datagrams）
網(wǎng)絡(luò)層
這層對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)中端到端的傳輸進(jìn)行定義，為每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，保證數(shù)據(jù)包的路由準(zhǔn)確。IP、IPv6等網(wǎng)絡(luò)地址協(xié)議就在這一層
這一層的數(shù)據(jù)單位是數(shù)據(jù)包（packet）
數(shù)據(jù)鏈路層
定義了數(shù)據(jù)在單個(gè)鏈路上如何進(jìn)行傳輸，比如從網(wǎng)卡到路由器數(shù)據(jù)幀應(yīng)該如何傳輸。ARP、RARP等地址解析協(xié)議就在這一層
這一層的數(shù)據(jù)單位是幀（frame）
物理層
實(shí)際的物理傳輸，比如Rj45，802.3等
這一層的數(shù)據(jù)單位是比特（bit）
TCP/IP四層協(xié)議模型
在實(shí)際應(yīng)用中TCP/IP對(duì)OSI完整且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪Ｐ瓦M(jìn)行了集成和簡(jiǎn)化
將OSI的應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層集成成一層
傳輸層定義了TCP、UDP兩種協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)層使用IP、IPv6協(xié)議標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)結(jié)點(diǎn)
我們?cè)谶M(jìn)行socket編程的時(shí)候?qū)嶋H上就是使用TCP/IP協(xié)議，并在其應(yīng)用層上進(jìn)行開發(fā)
傳輸層TCP協(xié)議送過來(lái)的數(shù)據(jù)是一段一段的順序的數(shù)據(jù)包，我們不斷從socket中read直到遇到eof，這個(gè)過程就是OSI中會(huì)話層的工作，保證數(shù)據(jù)報(bào)是完整的
數(shù)據(jù)傳輸過程中為了保證安全可能會(huì)進(jìn)行加密，也有可能傳輸?shù)氖嵌M(jìn)制文件（圖片，壓縮包等），所以我們得到的數(shù)據(jù)可能是無(wú)意義不可讀的串，需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行decode或者使用特定的程序打開，decode就是OSI中表示層的工作，而使用特定程序展示數(shù)據(jù)就是應(yīng)用層的工作
數(shù)據(jù)傳輸過程
對(duì)于協(xié)議中的每一層來(lái)說，上層丟下來(lái)的東西就是他們要處理的data，處理這些數(shù)據(jù)的過程就是按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分（控制每個(gè)包、幀的大?。┎舷鄳?yīng)的頭，然后丟給下一層（使用下層提供的服務(wù)），而接受端則需要將收到的幀、包還原，并丟給上層處理，還原出真實(shí)原始的data
socket
關(guān)于socket，我們可以理解為他是操作系統(tǒng)中應(yīng)用層和下層協(xié)議之間溝通的一個(gè)緩沖，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)無(wú)法直接為每個(gè)底層網(wǎng)絡(luò)暴露用戶進(jìn)程端口，這也十分危險(xiǎn)，所以加一個(gè)中間層來(lái)提供多對(duì)多的通信（軟件設(shè)計(jì)的基本思路就是所有問題都可以通過加中間件解決XD）
所以socket可以理解為就是TCP/IP協(xié)議模型中應(yīng)用層的一個(gè)接口，對(duì)其進(jìn)行讀寫操作就是應(yīng)用層上的發(fā)送和獲取數(shù)據(jù)
