一、OSI七层参考模型(Open System Interconnection Reference Model)
(开放式系统互联参考模型)
OSI七层参考模型由ISO国际标准化组织制定,为网络体系标准
1、应用层(APP) 通过人机交互来实现各种各样的服务
2、表示层 用来编码解码,加密解密
3、会话层 发现会话,建立会话,维持会话,终止会话进程
(上三层产生数据,下四层清除数据)
4、传输层
(1)、根据端口号来区分不同的服务 ( 端口号:0—65535)
静态端口号:1—1023 一个端口代表一个特定的服务且成永久绑定关系
动态端口号:1024—65535 一个端口号代表一个服务且成暂时性绑定关系
0为保留端口号,在网络编程中使用
(2)、提供可靠传输的机制:确认,重传,排序,流控
协议:双方的约定—就是语言
TPC 传输控制协议 面向连接的可靠协议(由三次握手与四次挥手保护)
UDP 用户数据报文协议 非面向连接的不可靠协议
(3)、数据分段
最大段长度:1480B
最大传输单元:1500B
5、网络层
依据IP地址来进行逻辑寻址
IP协议—国际网络协议
IPv4地址—有限—用完了
IPv6地址—很多—每一粒沙子都有地址
6、数据链路层
LLC 逻辑链路控制子层 为上层服务提供FCS校验
MAC 媒介访问控制子层 根据MAC地址来进行物理寻址
( MAC地址相当于电脑身份证号,为物理地址是设备在出厂之后烧录在网卡上)
7、物理层
定义电气电压,光学特性,接口规范
● PDU 协议数据单元
● 上三层—数据报文 四层封装—数据段 三层封装—数据包 二层分装—数据帧
一层—比特流(电信号)
二、封装与解封装
1、封装
2、封装与解封装
3、解封装
三、三次握手与四次挥手
1、三次握手
(1)、发送SYN
(2)、接收SYN,发送SYN,ACK
(3)、接收SYN,建立会话
注:ctl—控制位
ack—确认
ack—seq+1
Sequence Number—序列号
2、四次挥手
(1)、发送FIN,请求断开连接
(2)、发送ACK
(3)、发送FIN,请求断开连接
(4)、发送ACK
注:FIN—请求断开连接
seq—相同—同时发送—时间间隔
█ 1、为什么要进行三次握手,握手为什么需要三次?
答:三次握手的目的是为了防止已经失效的链接请求报文段突然又传到服务端,因而产生错误,这种情况是一端发出去的第一个链接请求报文并没有丢失,而是因为某些未知的原因,在某个网络节点上发生滞留,导致延迟到连接释放以后的某个时间才到另一端。本来这是一个早已失效的报文段,但是另一端收到此失效的报文之后,会误认为是第一端再次发出的一个新的连接请求,于是第二端就向第一端又发出确认报文表示同意建立连接,如果不采用三次握手,那么只要第二端发出确认报文,就会认为新的连接已经建立了,但是第一端并没有发出建立连接的请求,因此不会去向第二端发送数据,第二端没有收到数据就会一直等待,这样第二端就会白白浪费掉很多资源。
█ 2、挥手为什么需要四次?三次不可以吗?
答:因为TCP是全双工通信的
(1)第一次挥手
因此当主动方发送断开连接的请求给被动方时,仅仅代表主动方不会再发送数据 报文了,但主动方仍可以接收数据报文。
(2)第二次挥手
被动方此时有可能还有相应的数据报文需要发送,因此需要先发送ack报文,告知 主动方我知道你想断开连接的请求了,这样主动方便不会因为没有收到应答而继续发 送断开连接的请求。
(3)第三次挥手
被动方在处理完数据报文后,便发送给主动方FIN报文,这样可以保证数据通信 正常可靠的完成,发送完FIN报文后被动方进入LAST_ACK阶段(超时等待)。
(4)第四次挥手
如果主动方及时发送ack报文进行连接中断的确认,这时被动方就直接释放连 接,进入可用状态。
四、报头
1、TCP的报头
注:Resv—预留位—保留出来的—服务质量
Rst—重置位
Urg—紧急指针(urgent pointer)
Ctl—控制位—只有0和1 为0不生效 为1生效
Window size—窗口大小
Checksum—校验和
Options—选项
FTP:文件传输协议
数据端口(数据传送端口)TPC为20
控制端口(传送控制信号)TPC一般为21
例:telnet TCP 23 明文
SSH(安全外壳) TPC 22 密文
http TCP 80 8080
https TCP 443
SMTP(发邮件) TCP 25
POP3(收邮件) TCP 110
tftp UDP 69
DNS TCP/UDP 69
VNC TCP 5900
2、UDP报头
3、IP报头
注:Version—版本
Service type—服务类型
Packet length—数据包的长度
Time to live —生存时间 主要作用—防止环路
取值范围:0—255 默认情况下每经过一台路由器减1,为0不传递
Protocol—协议号 标识上层协议
标识 标志 片偏移—支撑跨层封装
五、TCP/IP协议栈——以太网(Ethernet)
注:Application——应用层
Presentation——表示层
Session——会话层
Trassport——传输层
Network——网络层
Data link——数据链路层
Physical——物理层
Network access——网络接入层
●TCP/IP协议只支持TCP/IP网络
●Network—包含的网络层协议—IPX appletalk
●TCP/IP 五层模型/四层模型
相同点:二者都是模型化,层次化。下层对上层提供服务支持,每层协议彼 此相互独立。
不同点:OSI先有模型才有协议,TCP/IP先有协议才有模型
TCP/IP协议栈只适用于TCP/IP网络
六、路由器与交换机
1、作用原理
信号衰减—物理加压—中继器—信号失真—交换机—广播风暴—路由器
2、路由器的作用
(1)隔离广播域,划分广播域
(2)连接不同的网络
(3)流量控制
(4)可以进行网络管理
3、交换机的作用
(1)无限延长传输距离
(2)实现单播
(3)解决冲突域
注:默认情况下一个交换机属于一个广播域
4、解决冲突
(1)FIFO—先入先出
(2)CSMA/CD—带冲突检测的载波多路访问技术
七、十进制与二进制转换
192.168.1.1——点分十进制
00000000.00000000.00000000.00000000
128 64 32 16 8 4 2 1
11000000.10101000.00000001.00000001
172.20.10.2