有時(shí)候我們周圍沒(méi)有網(wǎng),我們體內(nèi)有許多網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),如電話網(wǎng)絡(luò)、電報(bào)網(wǎng)絡(luò)、電視網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。如神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等。最典型的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),它是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的.

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的功能范圍:寬帶網(wǎng)絡(luò)(WAN),城市網(wǎng)絡(luò)(MAN),本地區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN);

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶: 公共網(wǎng)絡(luò), 私人網(wǎng)絡(luò).

1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)

TCP/IP四層模型與OSI架構(gòu)的比較:

1.3層次設(shè)計(jì)的基本原則

• 這些層相互獨(dú)立;

• 每個(gè)層需要足夠的靈活性;

• 各層之間完全解耦。

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)

速率：bps=bit/s時(shí)延：發(fā)送時(shí)延、傳播時(shí)延、排隊(duì)時(shí)延、處理時(shí)延往返時(shí)間RTT：數(shù)據(jù)報(bào)文在端到端通信中的來(lái)回一次的時(shí)間。

二、物理層

物理層的作用：連接不同的物理設(shè)備，傳輸比特流。該層為上層協(xié)議提供了一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)的可靠的物理媒體。簡(jiǎn)單的說(shuō)，物理層確保原始的數(shù)據(jù)可在各種物理媒體上傳輸。

物理層設(shè)備：

• 重播器:同一本地網(wǎng)絡(luò)的重播信號(hào);兩個(gè)端口的網(wǎng)絡(luò)段必須具有相同的協(xié)議;5-4-3協(xié)議:在10BASE-5Ethernet中,最多四個(gè)繼電器必須串聯(lián),在5段中只有三個(gè)連接主機(jī);

• 多端繼電器:在同一本地網(wǎng)絡(luò)中播放和放大信號(hào)的繼電器;半雙重操作,不能隔離沖突區(qū)或廣播區(qū)。

信道的基本概念:信道是一種單向傳輸信息的介質(zhì),通信電路包含一個(gè)信道和接收信道。

1. 單個(gè)工作通信通道:只有一個(gè)方向的通信通道,沒(méi)有反向反饋;

2. 半雙重通信通道:雙方可以發(fā)送和接收信息,但不能同時(shí)發(fā)送和接收信息;

3. 完全雙重通信通道: 雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收.

三、數(shù)據(jù)鏈路層

3.1數(shù)據(jù)鏈層概覽

數(shù)據(jù)鏈路層在物理層提供的服務(wù)的基礎(chǔ)上向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)，其最基本的服務(wù)是將源自網(wǎng)絡(luò)層來(lái)的數(shù)據(jù)可靠地傳輸?shù)较噜徆?jié)點(diǎn)的目標(biāo)機(jī)網(wǎng)絡(luò)層。數(shù)據(jù)鏈路層在不可靠的物理介質(zhì)上提供可靠的傳輸。

該層的功能包括: 物理地址 、 數(shù)據(jù)框架 、 交通控制 、 數(shù)據(jù)檢索 、 復(fù)發(fā)等.

有關(guān)數(shù)據(jù)鏈層的重要知識(shí)點(diǎn):

1. 數(shù)據(jù)鏈層為網(wǎng)絡(luò)層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸;

2. 基本數(shù)據(jù)單位為幀；

3. 主要協(xié)議:Ethernet協(xié)議;

4. 兩個(gè)重要的設(shè)備名稱: 網(wǎng)絡(luò)橋和交換機(jī).

框架封裝框架是數(shù)據(jù)鏈層數(shù)據(jù)的基本單元:

透明傳輸透明意味著即使控制字符都存在于幀數(shù)據(jù)中,但不需要被處理。 換句話說(shuō),在控制字符之前添加了翻譯字符ESC。

3.2數(shù)據(jù)鏈層監(jiān)測(cè)不正確

錯(cuò)誤檢測(cè):奇偶校正碼,循環(huán)冗余校正碼CRC

1. 重復(fù)校正代碼-限制:當(dāng)發(fā)生兩個(gè)錯(cuò)誤時(shí),錯(cuò)誤不能被檢測(cè)。

2. 循環(huán)冗余核查代碼:基于傳輸或存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)生成的固定位數(shù)核查代碼。

3.3最大傳輸單元MTU

最大傳輸單元MTU(Maximum Transmission Unit)，數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)幀不是無(wú)限大的，數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度受MTU限制.

路徑MTU: 由鏈中的MTU最低值確定。

3.4Ethernet協(xié)議的詳情

MAC地址:每個(gè)設(shè)備都有獨(dú)特的MAC地址,總共48位,由16位系統(tǒng)代表。

以太網(wǎng)協(xié)議:一種使用廣泛的本地網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并應(yīng)用于數(shù)據(jù)鏈層的協(xié)議。以太網(wǎng)用于向鄰近設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)幀:

局域網(wǎng)分類：

Ethernet Ethernet IEE802.3:

1. 以太網(wǎng)是第一個(gè)廣泛部署的高速寬帶網(wǎng)絡(luò)

2. 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)速率快

3. 以太網(wǎng)硬件便宜,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)便宜

以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)：

1. 類型:識(shí)別頂層協(xié)議(2字節(jié))

2. 目標(biāo)地址和源地址:MAC地址(每個(gè)6字節(jié))

3. 數(shù)據(jù):包含頂層協(xié)議的子集(46至1500字節(jié))

4. CRC:循環(huán)冗余(4字節(jié))

5. 以太網(wǎng)最短幀:以太網(wǎng)幀最短64字節(jié);以太網(wǎng)幀最短18字節(jié);數(shù)據(jù)最短46字節(jié);

MAC地址(物理地址,本地網(wǎng)絡(luò)地址)

1. MAC地址長(zhǎng)度為6字節(jié),48位;

2. MAC地址具有獨(dú)特性,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器都與MAC地址相符;

3. 通常使用十六階表示,每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)十六階數(shù),并由-或:連接;

4. MAC廣播地址:FF-FF-FF-FF-FF.

四、網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層的目的是實(shí)現(xiàn)兩端系統(tǒng)間的透明數(shù)據(jù)傳輸,具體功能包括定位和路由選擇、連接建立、維護(hù)和終止等。 數(shù)據(jù)交換技術(shù)是消息交換(主要由分組取代):使用存儲(chǔ)傳輸方法,數(shù)據(jù)交換單元是消息。

網(wǎng)絡(luò)層中有許多協(xié)議,這些包括最重要的協(xié)定,它也是TCP/IP的核心協(xié)議,IP協(xié)議。IP協(xié)議非常簡(jiǎn)單，僅提供不可靠、不連通的傳輸服務(wù)。IP協(xié)議的主要功能是: 非連接數(shù)據(jù)消息傳輸, 數(shù)據(jù)消息路由選擇和誤差控制.

與IP協(xié)議配套使用實(shí)現(xiàn)其功能的還有地址解析協(xié)議ARP、逆地址解析協(xié)議RARP、因特網(wǎng)報(bào)文協(xié)議ICMP、因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP。具體的協(xié)議我們會(huì)在接下來(lái)的部分進(jìn)行總結(jié)，有關(guān)網(wǎng)絡(luò)層的重點(diǎn)為：

1. 網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)對(duì)子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由選擇。此外，網(wǎng)絡(luò)層還可以實(shí)現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)際互連等功能；

2. 基本數(shù)據(jù)單元是IP數(shù)據(jù)報(bào)告;

3. 包含的主要協(xié)議：

• IP協(xié)議（Internet Protocol，因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議）;

• ICMP協(xié)議（Internet Control Message Protocol，因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議）;

• ARP協(xié)議（Address Resolution Protocol，地址解析協(xié)議）;

• RARP協(xié)議（Reverse Address Resolution Protocol，逆地址解析協(xié)議）。

1. 重要設(shè)備:路由器。

路由器相關(guān)協(xié)議

4.1IP協(xié)議細(xì)節(jié)

IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的核心協(xié)議。虛擬互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn):虛擬計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,物理設(shè)備使用IP協(xié)議,保護(hù)物理網(wǎng)絡(luò)之間的差異;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)使用IP協(xié)議連接時(shí),無(wú)需關(guān)注網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)，這構(gòu)成了一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)。

IP協(xié)議將復(fù)雜的實(shí)網(wǎng)轉(zhuǎn)換為虛擬相互連接的網(wǎng)絡(luò),并解決了虛擬網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸路徑問(wèn)題。

其中，版本指IP協(xié)議的版本,占4位，例如,IPv4和IPv6;第一部分的長(zhǎng)度表示IP的第一部部長(zhǎng),占4位，最大位數(shù)15;總長(zhǎng)度表示IP數(shù)據(jù)報(bào)告的總長(zhǎng)度,占16位，最大位數(shù)65535;TTL指網(wǎng)絡(luò)中的IP數(shù)據(jù)消息的壽命,占8位；協(xié)議表明IP數(shù)據(jù)所攜帶的具體數(shù)據(jù)是什么協(xié)議的，如TCP、UDP。

4.2IP協(xié)議的傳輸過(guò)程

4.3IP地址的子網(wǎng)劃分

A類(8個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼+24個(gè)主機(jī)號(hào)碼)、B類(16個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼+16個(gè)主機(jī)號(hào)碼)和C類(24個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼+8個(gè)主機(jī)號(hào)碼)可以用于識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)或路由器。

4.4網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT技術(shù)

它在多個(gè)主機(jī)上通過(guò)公共IP訪問(wèn)在私人網(wǎng)絡(luò)上訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng),減少了IP地址的消耗,但增加了網(wǎng)絡(luò)通信的復(fù)雜性。

NAT 工作原理：

內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的IP數(shù)據(jù)報(bào)告,將IP地址轉(zhuǎn)換為NAT服務(wù)器擁有的合法公共IP地址,并將轉(zhuǎn)換關(guān)系記錄在NAT轉(zhuǎn)換表中;

從公共互聯(lián)網(wǎng)返回的IP數(shù)據(jù)報(bào)告檢索基于目標(biāo)IP地址的NAT轉(zhuǎn)換表,并使用檢索的內(nèi)部私人IP地址代替目標(biāo)IP地址,然后將IP數(shù)據(jù)報(bào)告發(fā)送到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。

4.5ARP協(xié)議和RARP協(xié)議

地址解析協(xié)議 ARP（Address Resolution Protocol）：為網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器）的IP地址到對(duì)應(yīng)的硬件地址提供動(dòng)態(tài)映射?？梢园丫W(wǎng)絡(luò)層32位地址轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)鏈路層MAC48位地址。

ARP是瞬時(shí)的,并且一個(gè)ARP表是自動(dòng)創(chuàng)建的,不需要系統(tǒng)管理員配置它。

RARP(Reverse Address Resolution Protocol)協(xié)議指逆地址解析協(xié)議，可以把數(shù)據(jù)鏈路層MAC48位地址轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)層32位地址。

4.6詳細(xì)的ICMP協(xié)議

互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議(英語(yǔ):Internet Control Message Protocol,ICMP)可以報(bào)告錯(cuò)誤或異常,而ICMP消息包含在IP數(shù)據(jù)消息中。

ICMP協(xié)議的應(yīng)用:

• Ping應(yīng)用:網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè);

• Traceroute應(yīng)用程序: 可以檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的IP數(shù)據(jù)消息傳遞的路徑.

4.7網(wǎng)絡(luò)層路由器概覽

路由算法的要求: 正確完整, 計(jì)算上盡可能簡(jiǎn)單, 適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的變化, 穩(wěn)定和公平.

自主系統(tǒng):指管理機(jī)構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組,AS內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)自治管理,提供一個(gè)或多個(gè)外部入口,自主系統(tǒng)的內(nèi)部路由協(xié)議是內(nèi)部 Gateway協(xié)議.RIP、OSPF等;自主系統(tǒng)的外部路由協(xié)議是外部 Gateway協(xié)議,如BGP。

靜態(tài)路由: 人工配置, 高度困難和復(fù)雜;

動(dòng)態(tài)路由：

1. LS:對(duì)所有鄰近路由器的信息的快速收斂;全球路由器選擇算法,每個(gè)路由器計(jì)算路由時(shí)間,必須構(gòu)造整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?從源到網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)端的最短路徑是通過(guò)Dickstra算法獲得的;Dickstra算法

2. 距離向量路徑選擇算法DV: 向所有鄰近路徑發(fā)送的信息的收斂速度慢,有一個(gè)返回路徑;其基礎(chǔ)是貝爾曼-福德方程(B-F方程)。

4.8內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)交換路由協(xié)議RIP協(xié)議

路由器信息協(xié)議RIP(Routing Information Protocol)是一個(gè)基于遠(yuǎn)程向量的路由選擇算法,一個(gè)較小的AS(自主系統(tǒng)),適用于小網(wǎng)絡(luò);RIP聲明,它包含UDP數(shù)據(jù)報(bào)告。

RIP協(xié)議特性：

1. RIP在度量路徑時(shí)采用的是跳數(shù)（每個(gè)路由器維護(hù)自身到其他每個(gè)路由器的距離記錄）；

2. RIP的成本由源路由器和目標(biāo)子網(wǎng)之間定義;

3. RIP僅限于網(wǎng)絡(luò)直徑不超過(guò)15個(gè)跳躍;

4. 與鄰居交換所有信息,一次30人(廣播)。

4.9內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議OSPF協(xié)議

開(kāi)放最短路徑優(yōu)先協(xié)議 OSPF(Open Shortest Path First)【網(wǎng)絡(luò)層】，基于鏈狀態(tài)的路徑選擇算法(即Dykstra算法),較大規(guī)模的AS ，適合大型網(wǎng)絡(luò)，直接封裝在IP數(shù)據(jù)消息傳輸中.

OSPF協(xié)議優(yōu)點(diǎn)：

1. 安全；

2. 支持多個(gè)相同的成本路徑;

3. 支持成本測(cè)量的差異化;

4. 支持單播和多播線路;

5. 分層路由。

RIP和OSPF的比較(路由算法決定其特性):

4.10外部門戶協(xié)議的BGP協(xié)議

BGP（Border Gateway Protocol）邊際網(wǎng)關(guān)協(xié)議【應(yīng)用層】：是運(yùn)行在AS之間的一種協(xié)議,尋找一條好路由：首次交換全部信息，以后只交換變化的部分,BGP封裝進(jìn)TCP報(bào)文段.

五、傳輸層

第一個(gè)端到端，即主機(jī)到主機(jī)的層次。傳輸層負(fù)責(zé)將上層數(shù)據(jù)分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外，傳輸層還要處理端到端的差錯(cuò)控制和流量控制問(wèn)題。

傳輸層的任務(wù)是根據(jù)通信子網(wǎng)的特性，最佳的利用網(wǎng)絡(luò)資源，為兩個(gè)端系統(tǒng)的會(huì)話層之間，提供建立、維護(hù)和取消傳輸連接的功能，負(fù)責(zé)端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸。在這一層，信息傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為段或報(bào)文。

網(wǎng)絡(luò)層僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)送數(shù)據(jù)包從源到目的地,而傳輸層負(fù)責(zé)可靠地傳輸數(shù)據(jù)到相應(yīng)的端口。

有關(guān)網(wǎng)絡(luò)層的重點(diǎn)：

1. 傳輸層負(fù)責(zé)分層頂層數(shù)據(jù),提供端到端、可靠或不可靠的傳輸以及端到端誤差控制和流量控制問(wèn)題;

2. 包含的主要協(xié)議：TCP協(xié)議（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）、UDP協(xié)議（User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）；

3. 重要設(shè)備：網(wǎng)關(guān)。

5.1詳細(xì)的UDP協(xié)議

UDP(User Datagram Protocol: 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)，是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的協(xié)議，

UDP協(xié)議的特點(diǎn)：

• UDP是一個(gè)非連接協(xié)議;

• UDP 不能 保證 可靠 的 數(shù)據(jù) 提供 ;

• UDP是面向消息傳輸?shù)?

• UDP沒(méi)有交通堵塞控制;

• UDP的第一筆開(kāi)支非常小。

UDP數(shù)據(jù)報(bào)結(jié)構(gòu)：

標(biāo)題:8B,四字/2B [源端口 | 目的地端口 | UDP長(zhǎng)度 | 校正和] 數(shù)據(jù)字段:應(yīng)用數(shù)據(jù)

5.2TCP協(xié)議細(xì)節(jié)

TCP(Transmission Control Protocol)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的一種非常復(fù)雜的協(xié)議。

TCP協(xié)議的功能：

1. 應(yīng)用程序?qū)訄?bào)告被劃分并重新組織;

2. 實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序?qū)拥闹赜煤头纸?

3. 實(shí)現(xiàn)端到端流程控制;

4. 擁塞控制；

5. 傳輸層尋址；

6. 檢測(cè)收到的報(bào)告中的錯(cuò)誤(第一部分和數(shù)據(jù)部分被檢查是否有錯(cuò)誤);

7. 實(shí)現(xiàn)了過(guò)程間可靠的數(shù)據(jù)傳輸控制.

TCP協(xié)議的特點(diǎn)：

• TCP是一個(gè)面向連接的協(xié)議;

• TCP是一個(gè)面向節(jié)點(diǎn)的協(xié)議;

• TCP連接有兩個(gè)端,即點(diǎn)到點(diǎn)通信;

• TCP提供可靠的傳輸服務(wù);

• TCP協(xié)議提供完全雙重通信(只提供一個(gè)到一個(gè)TCP連接);

5.2.1TCP報(bào)告結(jié)構(gòu):

最大報(bào)告段長(zhǎng)度: 報(bào)告段內(nèi)包含的應(yīng)用程序?qū)訑?shù)據(jù)的最大長(zhǎng)度.

TCP首部：

• 序列字段: TCP的序列為每個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)層的每個(gè)節(jié)點(diǎn)編碼

• 確認(rèn)序號(hào)字段：期望從對(duì)方接收數(shù)據(jù)的字節(jié)序號(hào)，即該序號(hào)對(duì)應(yīng)的字節(jié)尚未收到。用ack_seq標(biāo)識(shí)；

• TCP節(jié)的第一個(gè)部長(zhǎng)級(jí)是20B,最大長(zhǎng)度為60個(gè)字符,但長(zhǎng)度必須是4B的整數(shù)乘數(shù)

TCP標(biāo)記的作用：

5.3可靠傳輸?shù)幕驹瓌t

基本原理：

• 數(shù)據(jù)傳輸中可能出現(xiàn)不可靠的傳輸渠道:錯(cuò)誤、故障、重傳輸、損失

• 基于不可靠渠道實(shí)現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇胧?

錯(cuò)誤檢測(cè):使用編碼實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包傳輸過(guò)程中的位錯(cuò)檢測(cè)確認(rèn):接收方向發(fā)送者反饋接收狀態(tài)再發(fā)送:發(fā)送者再發(fā)送沒(méi)有正確接收的數(shù)據(jù)序列:確保數(shù)據(jù)在訂單計(jì)時(shí)器中提交:解決數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題;

停止等待協(xié)議:它是最可靠的傳輸協(xié)議,但是它對(duì)頻道的實(shí)用性很低。

連續(xù)ARQ(Automatic Repeat reQuest：自動(dòng)重傳請(qǐng)求)協(xié)議：滑動(dòng)窗口+累計(jì)確認(rèn)，大幅提高了信道的利用率。

5.3.1TCP協(xié)議可靠傳輸

基于連續(xù)的ARQ協(xié)議,在某些情況下,重新傳輸并不十分有效,將復(fù)制成功收到的文本部分。

5.3.2TCP協(xié)議的交通管制

流量控制:為了確保發(fā)送器不會(huì)發(fā)送太快,TCP協(xié)議使用滑動(dòng)窗口實(shí)現(xiàn)流量控制。

5.4TCP協(xié)議的擁堵控制

擁塞控制與流量控制的區(qū)別：流量控制考慮點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信量的控制，而擁塞控制考慮整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，是全局性的考慮。擁塞控制的方法：慢啟動(dòng)算法+擁塞避免算法。

慢開(kāi)始和擁塞避免：

1. 擁擠窗口從1個(gè)索引增長(zhǎng);

2. 在達(dá)到閾值時(shí),輸入“避免擁擠”并變?yōu)?1增長(zhǎng);

3. 【超時(shí)】，閾值變?yōu)楫?dāng)前cwnd的一半（不能<2）；

4. 然后從[開(kāi)始緩慢], 擁擠窗口從1指數(shù)增長(zhǎng).

快重傳和快恢復(fù)：

1. 發(fā)送者在一行中接收三個(gè)冗余的ACK并執(zhí)行“快速重傳輸”而不等待計(jì)時(shí)器過(guò)時(shí);

2. 執(zhí)行【快恢復(fù)】，閾值變?yōu)楫?dāng)前cwnd的一半（不能<2），并從此新的ssthresh點(diǎn)進(jìn)入【擁塞避免】。

5.5 TCP連接的三個(gè)手(重要)

TCP使用三個(gè)握手指令:

記者: 你為什么要三次握手?

1. 第一個(gè)握手:客戶端發(fā)送請(qǐng)求,服務(wù)器知道客戶端可以發(fā)送;

2. 第二次握手:服務(wù)器發(fā)送確認(rèn),當(dāng)客戶端知道服務(wù)器可以發(fā)送和接收時(shí);

3. 第三個(gè)握手: 客戶端發(fā)送確認(rèn), 服務(wù)器知道客戶端可以接收.

建立連接(三個(gè)手):

首先:客戶端向服務(wù)器發(fā)送連接請(qǐng)求,建立連接請(qǐng)求控制器(SYN=1),代表傳輸?shù)南⒍蔚牡谝粋€(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的序列數(shù)為x,此序列數(shù)表示整個(gè)消息段的序列(seq=x);客戶端輸入SYN_SEND(同步發(fā)送狀態(tài));

其次:服務(wù)器發(fā)送了確認(rèn)消息,確認(rèn)同意建立新的連接(SYN=1),確認(rèn)序列字段有效(ACK=1),服務(wù)器告訴客戶端消息段序列是y(seq=y),指示服務(wù)器已收到一個(gè)與客戶端序列編號(hào)x的消息段,準(zhǔn)備以客戶端序列數(shù)x+1(ack_seq=x+1)接收消息段;服務(wù)器從LISTEN輸入SYN_RCVD(同步接收狀態(tài));

第三:客戶端確認(rèn)與服務(wù)器相同的連接。 確認(rèn)序列字段有效(ACK=1),此消息的客戶端序列為x+1(seq=x+1),客戶端期望接受服務(wù)器的序列為y+1(ack_seq=y+1);當(dāng)客戶端發(fā)送一個(gè) ack時(shí),客戶端進(jìn)入ESTABLISHED 狀態(tài);當(dāng)服務(wù)收到客戶發(fā)送的ack后，也輸入了STABLISHED狀態(tài);第三方可以攜帶數(shù)據(jù);

5.6四波TCP連接(重要)

釋放連接(四手)

首先:客戶端向服務(wù)器發(fā)送釋放連接消息,發(fā)送最終數(shù)據(jù)已經(jīng)完成,要求釋放連接(FIN=1),第一個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的序列是x(seq=x);客戶端狀態(tài)由STABLISHED輸入到 FIN_WAIT_1(終止等待1狀態(tài));

第二:服務(wù)器向客戶端發(fā)送確認(rèn),確認(rèn)該字段的有效性(ACK=1),服務(wù)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)序列是y(seq=y),服務(wù)器期望接收客戶端數(shù)據(jù)序列為x+1(ack_seq=x+1);服務(wù)器狀態(tài)由STABLISHED輸入到CLOSE_WAIT(關(guān)閉等待);客戶端接收ACK節(jié),從Fin_WAIT_1輸入Fin_WAIT_2;

第三:服務(wù)器向客戶端發(fā)送釋放連接消息,要求釋放連接(FIN=1),確認(rèn)該字段的有效性(ACK=1),指示服務(wù)器預(yù)期接收客戶端數(shù)據(jù)序列為x+1(ack_seq=x+1);指示服務(wù)器發(fā)送的第一個(gè)字符序列為y+1(seq=y+1);服務(wù)器狀態(tài)由CLOSE_WAIT輸入到LAST_ACK(最后確認(rèn)狀態(tài));

第四:客戶向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn),確認(rèn)該字段的有效性(ACK=1),客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)序列為x+1(seq=x+1),指示客戶端預(yù)期接收服務(wù)器數(shù)據(jù)序列是y+1+1(ack_seq=y+1+1);客戶端狀態(tài)由 FIN_WAIT_2輸入 TIME_WAIT,等待2MSL時(shí)間，輸入CLOSED狀態(tài);服務(wù)器接收了最后的ACK,由LAST_ACK關(guān)閉;

為什么等2MSL?

1. 最后 的 聲明 沒(méi)有 得到 證實(shí) ;

2. 確保發(fā)送方的ACK到達(dá)接收方;

3. 2如未在MSL期間收到,接收器將重新出現(xiàn);

4. 確保當(dāng)前連接的所有消息已經(jīng)過(guò)期。

六、應(yīng)用層

為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。 應(yīng)用層集中:

1. 數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締卧切畔?

2. 主要協(xié)議包括FTP(文件傳輸協(xié)議),Telnet(遠(yuǎn)程登錄協(xié)議),DNS(域名分析協(xié)議),SMTP(郵件傳輸協(xié)議),POP3(郵政協(xié)定),HTTP協(xié)議（Hyper Text Transfer Protocol）。

6.1 DNS詳解

DNS（Domain Name System:域名系統(tǒng)）【C/S，UDP，端口53】：解決IP地址復(fù)雜難以記憶的問(wèn)題,存儲(chǔ)并完成自己所管轄范圍內(nèi)主機(jī)的 域名 到 IP 地址的映射。

域名解析的順序：

• 【1】瀏覽器緩存，

• 2.在主機(jī)上找到主機(jī)文件,

• 【3】路由緩存，

• 【4】找DNS服務(wù)器（本地域名、頂級(jí)域名、根域名）->迭代解析、遞歸查詢。

1. IP—>DNS服務(wù)—>便于記憶的域名

2. 域名由點(diǎn)、字母和數(shù)字組成,分為高級(jí)域名(com,cn,net,gov,org),第二級(jí)域名(baidu,taobao,qq,alibaba)和第三級(jí)域名(ww)(12-2-0852)。

6.2 DHCP協(xié)議細(xì)節(jié)

DHCP（Dynamic Configuration Protocol:動(dòng)態(tài)主機(jī)設(shè)置協(xié)議）：是一個(gè)局域網(wǎng)協(xié)議，是應(yīng)用UDP協(xié)議的應(yīng)用層協(xié)議。作用：為臨時(shí)接入局域網(wǎng)的用戶自動(dòng)分配IP地址。

6.3HTTP協(xié)議的詳情

文件傳輸協(xié)議（FTP）：控制連接（端口21）：傳輸控制信息（連接、傳輸請(qǐng)求），以7位ASCII碼的格式。整個(gè)會(huì)話期間一直打開(kāi)。

HTTP（HyperText Transfer Protocol:超文本傳輸協(xié)議）【TCP，端口80:是一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,在瀏覽器向服務(wù)器發(fā)送消息之前,先建立TCP連接，HTTP使用TCP連接方法(HTTP本身沒(méi)有連接)。

HTTP請(qǐng)求報(bào)告方法:

1. GET:要求指定頁(yè)面信息,并返回實(shí)體主體;

2. POST:向指定資源提交數(shù)據(jù)處理請(qǐng)求;

3. 刪除:要求服務(wù)器刪除指定的頁(yè)面;

4. 頭部:請(qǐng)求讀取URL標(biāo)識(shí)符信息的第一部分,只返回消息的頭部;

5. 開(kāi)關(guān):要求有關(guān)某些選項(xiàng)的資料;

6. PUT:在指定的URL下存儲(chǔ)文件。

6.3.1HTTP工作結(jié)構(gòu)

6.3.2HTTPS協(xié)議的詳情

HTTPS(Secure)是一個(gè)帶有443號(hào)端口的安全HTTP協(xié)議。基于HTTP協(xié)議,它通過(guò)SSL或TLS提供數(shù)據(jù)加密、認(rèn)證和數(shù)據(jù)完整性保護(hù)。