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TCP/IP基础知识

这章都是一些介绍

TCP/IP出现的背景及历史

20世纪60年,美国国防部(DoD)为了信息传输的稳定,使用多种迂回线路组成分布式通信。为了提高线路使用率,大量研究人员投入到分组交换技术和分组通信的研究。到了1969年ARPANET诞生。到20世纪70年代前叶,这个机构研发出了TCP/IP,直到1982年,才将这个规范确定下来。成为ARPANET网络唯一指定的协议。

ARPANET与众多大学研究一种UNIX的操作系统,到后来局域网快速发展,UNIX迅速普及,历史的浪潮奔涌,基于TCP/IP的互联网诞生了。

TCP/IP标准化

TCP/IP协议群包括了应用协议,传输协议,网际协议,路由控制协议。后来TCP/IP的规范出台了RFC

互联网基础知识

互联网Internet,互联网通信时的协议就是TCP/IP。互联网每个网络都是有骨干网和末端网组成的。互联网就是众多异构的网络通过IX(Internet Exchange,网络交换中心)互联的一个巨型网络。

TCP/IP协议分层模型

应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层

硬件(物理层)

TCP/IP的最底层是复测数据传输的硬件,TCP/IP是在网络互联的设备之间能够通信的前提下才被提出的协议。

网络接口层(数据链路层)

网络接口层利用以太网中的数据链路层进行通信,因此属于接口层。

互联网层(网络层)

互联网层使用IP协议。IP协议基于IP地址转发分包数据。

  • IP:

    IP是跨越网络传送数据包,使整个互联网都能收到数据的协议。
    IP还隐含着数据链路层的功能。
    IP不具有重发机制,属于费可靠性传输协议。

传输层

TCP/IP的传输层有两个具有代表性的协议。

TCP是一种面向有连接的传输协议。萎了建立与断开连接,有时它最少需要7次的发包收包,导致网络流量的浪费。
UDP是一种面向无连接的传输层协议,不管对方是否真的收到了数据。

应用层(会话层以上的分层)

将OSI参考模型中的会话层,表现层和应用层的功能都集中到了应用程序中实现。TCP/IP应用的架构绝大多数属于客户端/服务端模型。

WWW

万维网可以说是互联网能够如此普及的一个重要原动力,只要到浏览器上点点点,各种信息随之而来。浏览器与服务端之间通信所用的协议时HTTP。WWW的HTTP属于应用层,HTML属于表现层协议。

电子邮件

发送电子邮件的协议叫做SMTP。

文件传输

使用的协议叫做FTP,文件传输会建立两个TCP连接。

远程登录

常用TELNET(默认协议)和SSH(Secure SHell)两种协议。

网络管理

在TCP/IP中进行网络管理时,采用SNMP协议。

TCP/IP分层模型与通信示例

每个分层中,都会对发送的数据附加一个首部。这些首部中包含了该层的必要信息。包首部就像是协议的脸。认识就会处理,不认识就被抛弃。很现实。

发送一个早上好的电子邮件。

  1. 应用程序进行编码处理,编码完成不会马上发送出去,因为不一定一次只发送一封,先建立TCP连接,将数据发送给下一层的TCP。
  2. TCP根据应用的指示,负责建立连接、发送数据以及断开连接。添加TCP首部,包含源端口号和目标端口号。
  3. IP将传过来的数据加上自己的IP首部,参考路由控制表决定接受此IP包的路由或主机。
  4. 将IP传过来的数据加上以太网首部(包含接收端MAC地址、发送端MAC地址之类。

数据包接收

  1. 主机接收,通过MAC地址判断是否是自己的,不是就丢弃(不丢弃可以监控网络流量)。
  2. IP模块接受也进行判断IP地址是否匹配。
  3. TCP模块会计算一下校验和,判断数据是否被破坏。
  4. 接收端应用程序会直接接收发送端的数据。然后就能看到早上好这个邮件了。