网络

emmm，美好的下午开始了 今天咋们来复习一下网络协议。

先从7层和四层垃圾模型开始 （吐了）

 

 

 物理层协议：

　　负责0、1 比特流（0/1序列）与电压的高低、逛的闪灭之间的转换。规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性；该层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体，只是说明标准。

数据链路层协议：

　　负责物理层面上的互联的、节点间的通信传输（例如一个以太网项链的2个节点之间的通信）；该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
　　在这一层，数据的单位称为帧（frame）。数据链路层协议的代表包括：ARP、RARP、SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。

网络层协议：
　　将数据传输到目标地址；目标地址可以使多个网络通过路由器连接而成的某一个地址，主要负责寻找地址和路由选择，网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。
　　在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。网络层协议的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。

传输层协议

　　传输层是OSI中最重要、最关键的一层,是唯一负责总体的数据传输和数据控制的一层；
　　传输层提供端到端的交换数据的机制，检查分组编号与次序，传输层对其上三层如会话层等，提供可靠的传输服务,对网络层提供可靠的目的地站点信息主要功能。在这一层，数据的单位称为数据段（segment）。主要功能：

　　①：为端到端连接提供传输服务。

　　②：这种传输服务分为可靠和不可靠的,其中Tcp是典型的可靠传输,而Udp则是不可靠传输。

　　③：为端到端连接提供流量控制,差错控制,服务质量(Quality of Service,QoS)等管理服务。

• TCP&UDP

会话层协议：
　　负责建立和断开通信连接（数据流动的逻辑通路），记忆数据的分隔等数据传输相关的管理。

表示层协议：将数据格式转换为标准格式
　　将应用处理的信息转换为适合网络传输的格式，或将来自下一层的数据转换为上层能够处理的格式；主要负责数据格式的转换，确保一个系统的应用层信息可被另一个系统应用层读取。具体来说，就是将设备固有的数据格式转换为网络标准传输格式，不同设备对同一比特流解释的结果可能会不同；因此，主要负责使它们保持一致。

应用层协议：

　　①：超文本传输协议HTTP：这是一种最基本的客户机/服务器的访问协议；浏览器向服务器发送请求，而服务器回应相应的网页。

　　②：文件传送协议FTP：提供交互式的访问，基于客户服务器模式，面向连接 使用TCP可靠的运输服务。主要功能:减少/消除不同操作系统下文件的不兼容性。

 

　　③：远程登录协议TELNET：客户服务器模式，能适应许多计算机和操作系统的差异，网络虚拟终端NVT的意义。

　　④：简单邮件传送协议SMTP：Client/Server模式，面向连接。基本功能：写信、传送、报告传送情况、显示信件、接收方处理信件。

　　⑤：DNS域名解析协议：DNS是一种用以将域名转换为IP地址的Internet服务。

　　⑥：简单文件传送协议TFTP：客户服务器模式，使用UDP数据报，只支持文件传输，不支持交互，TFTP代码占内存小。

　　⑦：简单网络管理协议（SNMP）: SNMP模型的4个组件：被管理结点、管理站、管理信息、管理协议。SNMP代理：运行SNMP管理进程的被管理结点。

　　⑧DHCP动态主机配置协议: 发现协议中的引导文件名、空终止符、属名或者空,DHCP供应协议中的受限目录路径名 Options –可选参数字段，参考定义选择列表中的选择文件。

 

　　PS：其实协议分层只是为了更好地理解我运用协议的作用，而不是绝对的分层，有的层之间协议也是可以共用的，特别是会话层、表示层和应用层这三层。

 

 

 

所有技术的诞生最终目的都是为了解决问题！TCP/IP也一样！

　　背景：

　　为了减少网络设计的复杂性，大多数网络都采用分层结构。而TCP/IP协议采用了4层的层级结构。

　　在阿帕网（ARPA）产生运作之初，通过接口信号处理机实现互联的电脑并不多，大部分电脑相互之间不兼容。在一台电脑上完成的工作，很难拿到另一台电脑上去用，想让硬件和软件都不一样的电脑联网，也有很多困难。当时美国的状况是，陆军用的电脑是DEC系列产品，海军用的电脑是Honeywell中标机器，空军用的是IBM公司中标的电脑，每一个军种的电脑在各自的系里都运行良好，但却有一个大弊病：不能共享资源。

　　当时科学家们提出这样一个理念：“所有电脑生来都是平等的。”为了让这些“生来平等”的电脑能够实现“资源共享”就得在这些系统的标准之上，建立一种大家共同都必须遵守的标准，这样才能让不同的电脑按照一定的规则进行“谈判”，并且在谈判之后能“握手”。

　　也就是说，TCP/IP教会了电脑怎么去交流，它是一门网络通信协议，是最基本的协议；

　　通俗而言：TCP负责发现传输问题，数据不对要求重传；而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。

SYN：

SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。是TCP/IP建立连接时使用的握手信号。在客户机和服务器之间建立正常的TCP网络连接时，客户机首先发出一个SYN消息，服务器使用SYN+ACK应答表示接收到了这个消息，最后客户机再以ACK消息响应。这样在客户机和服务器之间才能建立起可靠的TCP连接，数据才可以在客户机和服务器之间传递。

TCP协议的三次握手

　　TCP是面向连接的，无论哪一方向另一方发送数据之前，都必须先在双方之间建立一条连接。在TCP/IP协议中，TCP 协议提供可靠的连接服务，连接是通过三次握手进行初始化的。三次握手的目的是同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP窗口大小信息。如下图TCP的通信过程所示：

　　

　　三次握手具体过程（状态）如下（其实可以类比打电话的过程：甲打电话，并等待接听→乙收到来电显示，“并表示可以接听”→“甲收到乙可以接听的信息”，甲接听电话。注：引号部分是打电话过程中没有的，但在TCP三次握手中存在）：

1. 第一次握手：建立连接。客户端发送连接请求报文段，将SYN位置为1，Sequence Number为x;然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认。（客户的建立连接并等待确认）

2. 第二次握手：服务器收到SYN报文段。服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置Acknowledgment Number为x+1(Sequence Number+1);同时，自己自己还要发送SYN请求信息，将SYN位置为1，Sequence Number为y;服务器端将上述所有信息放到一个报文段(即SYN+ACK报文段)中，一并发送给客户端，此时服务器进入SYN_RECV状态。（服务器端发送相关报文段信息并等待连接）

3. 第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将Acknowledgment Number设置为y+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。（客户的接收到服务端信息并实现连接）

　　然后，客户端和服务端就能实现正常的数据传输啦！

 

 

 　　总结：

　　　TCP通过三次握手来建立连接，在三次握手之后服务器和游览器直接会开始通讯传输数据，当通讯结束之后会执行第四次握手，关闭连接。 附加 ： 三次握手都做了些啥？（1）客户端发送SYN同步码+seq序列码（2）服务器收到SYN+序列码验证完生成一个认证书（序列码+1）然后一并把 syn和ack 返回给客户端随后保持等待状态 （3）客户端收到SYN+ACK之后 ack+1 保持established状态