網(wǎng)絡基礎:TCP/IP協(xié)議族

TCP/IP是互聯(lián)網(wǎng)相關的各類協(xié)議族的總稱。HTTP協(xié)議屬于其中的一個協(xié)議。

TCP/TP的分層管理


TCP/IP協(xié)議族分為4層:

  1. 應用層
    作用:決定了向用戶提供應用服務時通信的活動
    內(nèi)容:預存了各類通用的應用服務:

    • FTP(File Transfer Protocal,文件傳輸協(xié)議)
    • DNS(Domain Namin System,域名系統(tǒng))
    • HTTP(超文本傳輸協(xié)議)
  2. 傳輸層
    作用:對上層應用層,提供處理網(wǎng)絡連接中的兩臺計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸
    內(nèi)容:包含兩個性質(zhì)不同的協(xié)議

    • TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協(xié)議)
    • UDP(User Data Protocol,用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)
  3. 網(wǎng)絡層(網(wǎng)絡互聯(lián)層)
    作用:處理網(wǎng)絡上流動的數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包是網(wǎng)絡傳輸中最小的數(shù)據(jù)單位,該層規(guī)定了怎樣選擇一條傳輸路線來傳遞數(shù)據(jù)包。

  4. 數(shù)據(jù)鏈路層(數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡接口層)
    作用:處理鏈接網(wǎng)絡的硬件部分。
    內(nèi)容:包括控制操作系統(tǒng)、硬件的設備驅(qū)動、NIC(Network Interface Card,網(wǎng)絡適配器,及網(wǎng)卡)、光纖等物理可見部分。

TCP/TP通信傳輸流


分層傳輸數(shù)據(jù)

傳輸過程說明:

  1. 客戶端在應用層(HTTP協(xié)議)發(fā)出了一個查看Web頁面的HTTP請求
  2. 傳輸層(TCP協(xié)議)把應用層處收到的數(shù)據(jù)(HTTP請求報文)進行分割,在每個報文上打上標記序號和端口號,增加TCP首部,轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡層
  3. 網(wǎng)絡層(IP協(xié)議)增加傳輸目的的MAC地址,增加IP首部,轉(zhuǎn)發(fā)給鏈路層
  4. 數(shù)據(jù)鏈路層增加以太網(wǎng)首部,發(fā)送給服務器
  5. 服務器在鏈路層接收到數(shù)據(jù),按序往上層發(fā)送,每經(jīng)過一層去除上對應首部,到應用層,接收到客戶端的HTTP請求。

在每一層包裝數(shù)據(jù)信息的過程叫做封裝。

IP協(xié)議


IP(Internet Protocol,網(wǎng)際協(xié)議)位于網(wǎng)絡層,所有使用網(wǎng)絡的系統(tǒng)都會用到網(wǎng)際協(xié)議

作用

把各種數(shù)據(jù)包傳輸給對方。
要保證傳輸正確,需要IP地址和MAC地址(Media Access Control Address)
IP地址:指明節(jié)點被分配的地址,可變換
MAC地址:網(wǎng)卡所屬的固定地址,基本不會更改

使用ARP協(xié)議+MAC地址進行通信

網(wǎng)絡傳輸中,通信的雙方在同一局域網(wǎng)(LAN)的情況很少,通常是經(jīng)過多臺計算機和網(wǎng)絡設備中轉(zhuǎn)通信。
ARP協(xié)議(Address Resolution Protocol):用來解析地址的協(xié)議,根據(jù)通信方的IP地址可以反查其MAC地址。

TCP協(xié)議


TCP協(xié)議位于傳輸層,提供可靠的字節(jié)流服務,字節(jié)流服務(Byte Stream Service)就是將大塊數(shù)據(jù)分割層以報文段(segment)為單位的數(shù)據(jù)包進行管理。TCP協(xié)議為了更容易傳輸大數(shù)據(jù)才分割數(shù)據(jù),并且能夠確認數(shù)據(jù)是否送達。

判斷數(shù)據(jù)是否送達的三次握手(three-way handshaking)策略

握手過程使用了兩個標志:

  1. SYN(synchronize)
  2. ACK(acknowledgement)

握手過程:

  1. 發(fā)送方發(fā)送一個帶SYN標志的數(shù)據(jù)包
  2. 接收端回傳一個帶有SYN/ACK標志的數(shù)據(jù)包表示確認
  3. 發(fā)送端回傳一個ACK標志的數(shù)據(jù)包,表示握手結束

DNS協(xié)議


DNS(Domain Name System)位于應用層,提供域名到IP地址的解析服務,DNS協(xié)議提供通過域名查找IP地址,或者你逆向反查服務。

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