第八周

1、简述osi七层模型和TCP/IP五层模型

OSI七层模型

1984年,ISO发布了著名的OSI(Open System Interconnection)标准,它定义了网络互联的7层框架,物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层),即OSI开放系统互连参考模型

  • 7层 应用层
    应用层(Application Layer)提供为应用软件而设的接口,以设置与另一应用软件之间的通信。例如:HTTP、HTTPS、FTP、TELNET、SSH、SMTP、POP3、MySQL等

  • 第6层 表示层
    主条目:表示层(Presentation Layer)把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式

  • 第5层 会话层
    会话层(Session Layer)负责在数据传输中设置和维护电脑网络中两台电脑之间的通信连接。

  • 第4层 传输层
    传输层(Transport Layer)把传输表头(TH)加至数据以形成数据包。传输表头包含了所使用的协议等发送信息。例如:传输控制协议(TCP)等。

  • 第3层 网络层
    网络层(Network Layer)决定数据的路径选择和转寄,将网络表头(NH)加至数据包,以形成报文。网络表头包含了网络数据。例如:互联网协议(IP)等。

  • 第2层 数据链接层
    数据链路层(Data Link Layer)负责网络寻址、错误侦测和改错。当表头和表尾被加至数据包时,会形成信息框(Data Frame)。数据链表头(DLH)是包含了物理地址和错误侦测及改错的方法。数据链表尾(DLT)是一串指示数据包末端的字符串。例如以太网、无线局域网(Wi-Fi)和通用分组无线服务(GPRS)等。分为两个子层:逻辑链路控制(logical link control,LLC)子层和介质访问控制(Media access control,MAC)子层

  • 第1层 物理层
    物理层(Physical Layer)在局部局域网上传送数据帧(Data Frame),它负责管理电脑通信设备和网络媒体之间的互通。包括了针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机接口卡等


    OSI7module.png

TCP/IP五层模型

​ Transmission Control Protocol/Internet Protocol 传输控制协议/因特网互联协议
TCP/IP是一个Protocol Stack,包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、FTP、SMTP、ARP等许多协议.共定义了四层


tcpip5cengyingyong.png

2、总结描述TCP三次握手四次挥手

所谓三次握手(Three-way Handshake),是指建立一个TCP连接时,需要客户端和服务器总共发送3个包。三次握手的目的是连接服务器指定端口,建立TCP连接,并同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息.在socket编程中,客户端执行connect()时。将触发三次握手。

  • 第一次握手:
    客户端发送一个TCP的SYN标志位置1的包指明客户打算连接的服务器的端口,以及初始序号X,保存在包头的序列号(Sequence Number)字段里。

  • 第二次握手:
    服务器发回确认包(ACK)应答。即SYN标志位和ACK标志位均为1同时,将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的I S N加1以.即X+1。

  • 第三次握手.
    客户端再次发送确认包(ACK) SYN标志位为0,ACK标志位为1.并且把服务器发来ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方.并且在数据段放写ISN的+1


    threehand.png

​ TCP的连接的拆除需要发送四个包,因此称为四次挥手(four-way handshake)。客户端或服务器均可主动发起挥手动作,在socket编程中,任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。
于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。

  • (1)客户端A发送一个FIN,用来关闭客户A到服务器B的数据传送(报文段4)。

  • (2)服务器B收到这个FIN,它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1(报文段5)。和SYN一样,一个FIN将占用一个序号。

  • (3)服务器B关闭与客户端A的连接,发送一个FIN给客户端A(报文段6)。

  • (4)客户端A发回ACK报文确认,并将确认序号设置为收到序号加1(报文段7)


    fourbaiby.png

3、描述TCP和UDP区别

TCP特性

  • 工作在传输层
  • 面向连接协议
  • 全双工协议
  • 半关闭
  • 错误检查
  • 将数据打包成段,排序
  • 确认机制
  • 数据恢复,重传
  • 流量控制,滑动窗口
  • 拥塞控制,慢启动和拥塞避免算法
TCPpackageHead.png

工作在传输层

  • 提供不可靠的网络访问
  • 非面向连接协议
  • 有限的错误检查
  • 传输性能高
  • 无数据恢复特性
udp-head.jpg
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