TCP/IP協(xié)議族學(xué)習(xí)筆記

了解TCP/IP協(xié)議族，需要先學(xué)習(xí)OSI七層模型

OSI七層參考模型

OSI參考模型（OSI）的全稱是開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型（Open System Interconnection Reference Model），它是由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO提出的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)互連模型。它是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)，也是分析、評(píng)判各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的依據(jù)。

• 應(yīng)用層(Application Layer) 直接面向用戶的一層，該層提供的應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)之間的接口，向用戶提供服務(wù)。例如：http、https、FTP、SMTP、POP3、TELNET、SSH等。

  1. HTTP協(xié)議：（HyperText Transfer Protocol，超文本傳輸協(xié)議）是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所有的3w文件都必須遵循這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

  2. FTP協(xié)議：（File Transfer Protocol，文件傳輸協(xié)議）用于網(wǎng)絡(luò)上控制文件的雙向傳輸，為server/client模式。

  3. SMTP協(xié)議：（Simple Mail Transfer Protocol，簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議）是一組用于郵件由源地址到目的地址傳輸?shù)囊?guī)則，控制郵件的中轉(zhuǎn)方式。

  4. POP3協(xié)議：（Post Office Protocol-version3，郵局協(xié)議版本3）主要用于支持遠(yuǎn)程客戶端管理服務(wù)器上的電子郵件。

• 表示層(Presentation Layer) 處理來(lái)自應(yīng)用層的數(shù)據(jù)和命令，主要解決用戶信息的語(yǔ)法表示問(wèn)題；例如加密解密、轉(zhuǎn)換翻譯、壓縮解壓縮。

• 會(huì)話層(Session Layer) 用于不同機(jī)器上的用戶之間建立會(huì)話及管理會(huì)話。

• 傳輸層(Transfer Layer) 負(fù)責(zé)接收上一層的數(shù)據(jù)，在必要的時(shí)候把數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，并將這些數(shù)據(jù)交給網(wǎng)絡(luò)層，并保證數(shù)據(jù)的有效到達(dá)，傳輸層協(xié)議包括TCP、UDP、SPX等。

• 網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer) 用于控制子網(wǎng)的運(yùn)行，如邏輯編址、分組傳輸、路由選擇。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP、RIP、OSPF等。

• 數(shù)據(jù)鏈路層(Datalink Layer) 負(fù)責(zé)物理尋址，同時(shí)將原始比特流變?yōu)檫壿媯鬏斁€路。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的代表包括STP、PPP、HDLC協(xié)議。

• 物理層(Physical Layer) 為傳輸數(shù)據(jù)提供所需要的物理設(shè)備。包括了針腳、電壓、線纜規(guī)范、集線器、中繼器、網(wǎng)卡、主機(jī)適配器等

TCP/IP協(xié)議族及TCP/IP四層模型

TCP/IP協(xié)議族是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通訊模型，以及一整個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議家族，為互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)通訊架構(gòu)。因?yàn)檫@個(gè)協(xié)議家族的兩個(gè)核心協(xié)議，包括TCP(傳輸控制協(xié)議)和IP(網(wǎng)際協(xié)議)，為這個(gè)家族中最早通過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)。

TCP/IP參考模型分為四層，從上到下分別是：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)互連層、網(wǎng)絡(luò)接口層。

• 應(yīng)用層
  主要面向用戶的交互層

  • 對(duì)應(yīng)OSI模型為：應(yīng)用層/表示層/會(huì)話層
  • 協(xié)議：HTTP、FTP、TFTP、SMIP、SNMP、DNS

• 傳輸層
  主要為兩臺(tái)主機(jī)上的應(yīng)用程序提供端到端的通信。在TCP/IP協(xié)議族中，有兩個(gè)互不相同的傳輸協(xié)議：TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)。下面會(huì)進(jìn)行詳解

  • 對(duì)應(yīng)OSI模型為：傳輸層
  • 協(xié)議：TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)

• 網(wǎng)絡(luò)層
  處理分組在網(wǎng)絡(luò)中的活動(dòng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)包裝、尋址、路由和交換錯(cuò)誤報(bào)文
  主要包括IP協(xié)議，IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)層上的主要協(xié)議。IP協(xié)議是不可靠的、無(wú)連接的。它僅提供最好的傳輸服務(wù)，必須有上層協(xié)議提供可靠性。不可靠是指它不保證IP數(shù)據(jù)成功的到達(dá)目的地。

  • 對(duì)應(yīng)OSI模型為：網(wǎng)絡(luò)層
  • 協(xié)議：ICMP、IGMP、IP

• 鏈路層
  有時(shí)也稱作網(wǎng)絡(luò)接口層，通常包括操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和計(jì)算機(jī)中對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡。它們一起處理與電纜（或其他任何傳輸媒介）的物理接口細(xì)節(jié)。

  • 對(duì)應(yīng)OSI模型為：數(shù)據(jù)鏈路層/物理層
  • 協(xié)議：底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,如ARP、RARP、IEEE 802.2

可以用一張圖將OSI模型和TCP/IP模型對(duì)應(yīng)起來(lái)

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TCP傳輸控制協(xié)議

傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol)是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議

• TCP首部，最小為20字節(jié)

  
  
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• TCP通過(guò)"三次握手"建立連接。客戶端發(fā)送請(qǐng)求建立連接；服務(wù)器收到請(qǐng)求，發(fā)送同意并請(qǐng)求與客戶端建立連接；客戶端收到請(qǐng)求，發(fā)送同意與服務(wù)器建立連接。

• TCP"四次握手"斷開(kāi)連接。客戶端發(fā)送斷開(kāi)請(qǐng)求；服務(wù)器收到請(qǐng)求，發(fā)送同意斷開(kāi)連接的請(qǐng)求；服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求斷開(kāi)連接；客戶端收到，發(fā)送同意斷開(kāi)連接。

  
  
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UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議

用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(User Datagram Protocol)又稱使用者資料包協(xié)定，是一個(gè)簡(jiǎn)單的面向數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸層協(xié)議,UDP為網(wǎng)絡(luò)層以上和應(yīng)用層以下提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的接口。UDP的傳遞是不可靠的

• UDP首部

  
  
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小記

TCP/IP協(xié)議族是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)，是前端開(kāi)發(fā)重要的前置技能

參考資料

• OSI七層模型詳解