第八周

1、简述osi七层模型和TCP/IP五层模型

OSI七层模型

1984年，ISO发布了著名的OSI(Open System Interconnection)标准，它定义了网络互联的7层框架，物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层），即OSI开放系统互连参考模型

• 7层 应用层
  应用层（Application Layer）提供为应用软件而设的接口，以设置与另一应用软件之间的通信。例如:HTTP、HTTPS、FTP、TELNET、SSH、SMTP、POP3、MySQL等

• 第6层 表示层
  主条目：表示层（Presentation Layer）把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式

• 第5层 会话层
  会话层（Session Layer）负责在数据传输中设置和维护电脑网络中两台电脑之间的通信连接。

• 第4层 传输层
  传输层（Transport Layer）把传输表头（TH）加至数据以形成数据包。传输表头包含了所使用的协议等发送信息。例如:传输控制协议（TCP）等。

• 第3层 网络层
  网络层（Network Layer）决定数据的路径选择和转寄，将网络表头（NH）加至数据包，以形成报文。网络表头包含了网络数据。例如:互联网协议（IP）等。

• 第2层 数据链接层
  数据链路层（Data Link Layer）负责网络寻址、错误侦测和改错。当表头和表尾被加至数据包时，会形成信息框（Data Frame）。数据链表头（DLH）是包含了物理地址和错误侦测及改错的方法。数据链表尾（DLT）是一串指示数据包末端的字符串。例如以太网、无线局域网（Wi-Fi）和通用分组无线服务（GPRS）等。分为两个子层：逻辑链路控制（logical link control，LLC）子层和介质访问控制（Media access control，MAC）子层

• 第1层 物理层
  物理层（Physical Layer）在局部局域网上传送数据帧（Data Frame），它负责管理电脑通信设备和网络媒体之间的互通。包括了针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机接口卡等

  
  
  OSI7module.png

TCP/IP五层模型

​ Transmission Control Protocol/Internet Protocol 传输控制协议/因特网互联协议
TCP/IP是一个Protocol Stack，包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、FTP、SMTP、ARP等许多协议.共定义了四层

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2、总结描述TCP三次握手四次挥手

所谓三次握手(Three-way Handshake)，是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务器总共发送3个包。三次握手的目的是连接服务器指定端口，建立TCP连接,并同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息.在socket编程中，客户端执行connect()时。将触发三次握手。

• 第一次握手:
  客户端发送一个TCP的SYN标志位置1的包指明客户打算连接的服务器的端口，以及初始序号X,保存在包头的序列号(Sequence Number)字段里。

• 第二次握手:
  服务器发回确认包(ACK)应答。即SYN标志位和ACK标志位均为1同时，将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的I S N加1以.即X+1。

• 第三次握手.
  客户端再次发送确认包(ACK) SYN标志位为0,ACK标志位为1.并且把服务器发来ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方.并且在数据段放写ISN的+1

  
  
  threehand.png

​ TCP的连接的拆除需要发送四个包，因此称为四次挥手(four-way handshake)。客户端或服务器均可主动发起挥手动作，在socket编程中，任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。
于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动，一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。

• （1）客户端A发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器B的数据传送(报文段4)。

• （2）服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1(报文段5)。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。

• （3）服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A(报文段6)。

• （4）客户端A发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1(报文段7)

  
  
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3、描述TCP和UDP区别

TCP特性

• 工作在传输层
• 面向连接协议
• 全双工协议
• 半关闭
• 错误检查
• 将数据打包成段，排序
• 确认机制
• 数据恢复，重传
• 流量控制，滑动窗口
• 拥塞控制，慢启动和拥塞避免算法

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工作在传输层

• 提供不可靠的网络访问
• 非面向连接协议
• 有限的错误检查
• 传输性能高
• 无数据恢复特性

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