传输层的作用

传输层的作用：

传输层----数据段：传输层数据会被分段所以叫数据段

1、在源主机和目标主机之间，提供可靠的数据传输和通信服务。

数据分段和重组。 上层应用程序传输的数据会被进行分段，每个数据段都会有一个序列号。添加一定的控制信息。

接收方：在传输层把分段的数据进行重组，形成完整的数据。

2、链接管理：可以建立，维护以及终止源主机和目的主机之间的链接。tcp upd主流都是tcp。

可靠性保证：主要面对的是tcp：数据分段后的有序传递，数据丢失后检测以及重传。数据的检测和纠错机制。确保传输过程中的数据完整性和可靠性。

流量控制：

拥塞控制：

传输层的主要作用：1、数据分段，重组。2、连接管理。（怎么建立连接，怎么断开链接。）

3、tcp是端到端通信。端口对端口

tcp当中：包含源端口和目的端口

传输层协议：tcp、udp

 

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协议：数据通信过程的规则和约定以及交互方式。

tcp协议:面对链接，端口到端口，建立通信。

程序：开发写好的代码，未运行，就是程序。

进程：执行起来的代码就是进程。

服务：进程提供的特定功能。

进程到进程：两个执行起来的程序之间进行通信。

tcp全双工服务。数据可以在同一时间内双向传输。

tcp发送缓存和接受缓存，可以用来临时存储数据。

缓存：就是一个临时数据。

tcp：通信双方建立通信之前，必须要先建立连接。

传输控制协议。

udp：用户数据包协议，无连接。不保证传输可靠性。发送端不关心发送的数据是否能够到达目标主机，数据是否输错也不在考虑范围之内。

收到数据的主机，也就是接收方，他也不会告诉发送方我是否收到了数据。

可靠性由上层协议进行保证。用户自定义。

延迟：udp：ping 42mm

主流的还是tcp：安全，可靠速度慢， udp：效率高，速度快，不安全。

 

tcp报文的字段：

源端口：发送方的端口号

目的端口：接收方的端口号

stream index：1序列号/索引号

Flags：标志位。就是tcp协议用来控制连接的标识符。

URG:紧急位，优先级较高的数据需要立刻通过的时候，才会有紧急位，URG=1

ACK:确认位只有ACK=1时，确认序列号的字段才有效，ACK=0无效

Ack:也就是接收方期望收到发送方下一个报文段的第一个字节数据的编号。

接收方希望你发送方下一次发的数据的第一个字节的编号为确认号，确认传输是否正常

666--。

Sequence Number：用来重组分段的号

PSH:急迫位，立刻送达应用层 PSH=1

RST:重置位，RST=1，通知重新建立TCP连接

SYN:同步/链接位。需要建立的第一步，SYN=1

FIN:断开位，FIN=1时，表示要断开连接。

SEQ:报文序号

WIN:接收缓冲区空闲空间。

 

所有基于TCP协议的通信，第一步都是建立连接。建立连接一定是三次握手。

PC1 PC2

第一步：建立连接发送建立连接的请求

SYN=1 表示我希望和PC2建立。seq=1

SYN=1,ACK=1确认同意建立连接（Ack=1+1确认你是PC1）seq=2

ACK=1（seq=2，告诉pc2我是pc1，身份确认），Ack=2+1（确认双方的数据传输）

客户端到服务端

第一步：客户端发送到服务器，建立连接的请求

客户端：SYN=1

服务端：SYN=1,ACK=1

客户端：ACK=1

为什么不需要第四次确认。两次确认已经分别确定了双方的序列号。已经知道双方是谁，不需要在进行第四次的确认了。

tcp四次挥手

 

PC1和PC2

PC1断开连接：

第一步

FIN=1 ACK=1断开 确认。

第二步

pc2：ACK=1.确认是pc1

第三步

pc2：FIN=1 ACK=1,我要和PC1断开，而且确认。

第四步

pc1 ACK=1,确认，离开。

四次挥手：pc1发送断开连接之后，pc2回复ack确认，这个时候PC1将不再向pc2发送数据。PC2还要接收pc1没有处理完的数据。全部收到，处理完毕之后，pc2才会向pc1发送确认断开。pc1发送ACK确认断开

为什么是四次挥手不是三次挥手：防止另一端发送的数据，接受方还没有接收完毕，直接关闭会导致数据丢失。所以要有等待数据全部接收完毕的过程。然后才能断开连接。以保证数据的完整。

TCP半关闭

TIME_WAIT

1、确保网络中所有的分段已经全部传送完毕，避免影响后续的连接、

2、如果重新建立连接，就不需要再一次打开新的进程。直接使用之前的进程。

3、MSL:tcp连接进程。可以在网络存活的最长时间。超过这个时间，tcp连接进程将会背丢弃。120秒。Maximum Segment Lifetime

 

TTL：数据包的生命周期 128 64

MSL:数据段的生命周期，120秒

time_wait：240秒

交换机基本原理与配置

交换机：连接终端设备。

交换机工作：数据链路层的代表设备

数据链路层：物理地址、网络拓扑的建立，维护，拆除。

把数据封装在数据帧当中，按照顺序传送。

硬件寻址：根据设备的mac地址，来进行数据帧转发。

差错校验和恢复：数据帧有错误，可以通过重传的方式进行修复。

交换机工作的核心:封装数据帧，按照顺序，以mac地址来进行数据帧转发。差错校验，对帧进行校验，保存数据完整。

 

 

以太网地址：设备的mac地址。设备：网卡的地址。mac地址是网卡设备的全球唯一标识

mac地址既可以是单个设备，也可以是一组设备。

 

E8-E4-3B-68-A8-73: 48bit 16进制数 bit 101 1个占一个bit 1B-8bit 1kb=1024b 1mb=1024KB 1GB=1024MB

E8-E4-3B:表示的是生产厂家。

68-A8-73：网卡的生产批次。

交换机设备：华为，神州数码

交换机的工作方式：连接多个终端设备。其他网络设备无法提供很多端口设备直连，所以需要交换机。

 

工作方式：

1、初始状态：交换机并不知道有哪些设备跟我连接（mac地址），不知道他们在哪

2、学习状态：交换机会记录pc8mac地址，然后泛洪广播的形式，寻找木标的mac地址

3、接收方回应广播，交换机记住pc7的mac地址，以及端口（和交换机连接的端口）

4、pc7和pc8单播通信

5、交换机记录经过设备的mac地址和端口，保存在mac地址表，刷新时间300秒，300秒记录消失

6、下一次数据再来请求或者响应，如果在mac地址表有记录，直接转发，不再泛洪广播。

交换机的四大功能：

1、学习功能：数据帧交换机，交换机都会记录他们的源mac地址

2、转发功能：根据mac地址转发。表里面没有才会有泛洪广播

3、查询功能：泛洪，找不到会用泛洪广播的形式。查找目标mac地址

4、刷新功能：交换机默认300秒刷新，300秒就没了，mac地址表里面所有的记录

二层转发：当源ip和目的ip在同一网段中，只需要进行二层转发即可。

就是数据帧转发，就是交换机转发原理。

回环地址：127.0.0.1

ipv4当中的一个特殊地址，也叫做本地回环地址。

作用

1、自我测试，可以不依赖外部网络，尤其是一些应用程序需要和自身通信时，就可用本地回环地址进行测试。

2、调式和开发：开发人员可以使用回环地址模拟网络，简化开发调试的环境要求