前端最容易理解的网络知识汇总

OSI 7层模型

不同主机之间要进行通信，需要遵循共同的协议。这些协议非常复杂，一般我们把它抽象成7层，叫做OSI（open system interconnection） 7层模型。
从底向上依次是：

• 物理层
• 数据链路层 交换机
• 网络层 路由器
• 传输层
• 会话层
• 表示层
• 应用层

数据在数据链路层叫帧(frame)，网络层叫包(package)，传输层叫段（segment）

对于这7层，每一层都有其相关的协议，对于一个软件开发工作人员，我们需要熟知的是：

• 网络层： IP协议，ARP， RARP协议，ICMP协议，IGMP协议
• 传输层： TCP协议， UDP协议
• 应用层： http协议，https协议，ftp，tftp，smtp， snmp，dns

当数据经过每一层时，都会对其封装或解封装
发送方是从高层到低层封装数据
接收方是从底层往高层解封装分析数据。

TCP协议

TCP协议工作在OSI七层中的传输层。说明这是一种传输控制协议，而且是可靠的，面向链接的协议。它能：

• 将数据分段打包传输；
• 对每个数据包编号，控制顺序
• 传输中丢失，重发，错误处理
• 流量控制避免拥堵

问题一：既然是面向连接，如何保证双方都能有通信能力呢？

主机A发送数据给主机B,如何知道主机A，主机B都有发送和接收的能力呢？最少要经过这么三部。
1，主机A发送数据给主机B B知道A有发送能力
2，主机B回复主机A A知道B有发送能力，自己有接收能力
3，主机A回复主机B 主机B知道自己有发送能力

看到没，要确保主机A，主机B都有发送，接收数据的能力，至少要经过这么三步。这就是著名的三次握手。是不是很简单....

问题1.1: 如何设计三次握手更合理
主机A请求跟主机B通信

• 第一步主机A发送给主机B的数据其实是任何数据都行，看心情，设计TCP协议的‘猿’设计了一个SYN（synchronize）标志,中文名同步的意思，数据是一个随机数，取名为sequence num，简称seq。seq是一个随机数。
• 第二部主机B收到主机A的数据，它需要告诉B，我收到你的数据了，主机B知道主机A很忙，可能会收到很多数据，如何让主机A轻松知道这是我的回复数据呢？额外添加了一个确认的字段：acknowledgment num，简称ack。ack的值肯定和seq值有关系，很简单，加1就好了。因为A知道还有第三次连接，我也发一个seq随机数给你。为了让你轻松知道，我的是回复数据，我给你个ACK（acknowledgment）标志，设置为1。当然，SYN同样为1（传送了随机的deq参数）。
• 第三部主机A收到主机B回复，看到SYN=1，SEQ=1，再看看acknowledgment正确，通知主机B，没问题，你可以和我通信了。设置SYN=1，SEQ=1，ack的值为收到的seq+1，seq的值其实没啥用了，随便好了，把上个请求的seq+1传了过去。

经过这么三部，主机A主机B就都知道自己和对方有发送接收数据能力了，接下来肯定要传送数据了，不然三次握手就白握了。

问题二：如何传送数据
主机A发送数据给主机B
假如此时seq为4000， ack为7000， 计算好此次传送的数据是1514，则：

方向	seq	ack	size
A->B	4000	7000	1514
B->A	7000	4000+1514-54=4146	54
A->B	4146	7000+54-54=7000	1514
B->A	7000	4146+1514-54=4292	54

问题三：如何知道数据传送完了，需要断开连接吗？
主机A发送数据给主机B
第一步：主机A传送的数据传送完后，为了让B知晓，将标志位FIN（finish）设置为1，ACK设置为1，seq是上一次传过来的，ack为为上次传过来的seq+1。
第二步：主机B收到A的数据，发现FIN为1，将ACK置为1，ack为传过来的seq+1，seq为传过来的ack
第三步：主机B再次发送报文给A，将FIN设置为1，ACK为1，ack为上一次的ack+1，seq为上一次的seq
第四步：A收到B的FIN回复，ACK=1，ack为上一次seq+1，seq为上一次ack+1。B收到后关闭连接，A发送报文等待2ms关闭连接。
这就是所谓的四次挥手。

网络的只是这里只是自己的见解，帮助大家理解。后面还有更多心得一起奉上。

参考：

• TCP三次握手连接及seq和ack号的正确理解
• 关于TCP协议，我想你应该懂了！
• TCP/IP 之 大明王朝邮差
• TCP三次握手简介解
• TCP四次挥手简介
• 通俗大白话来理解TCP协议的三次握手和四次分手