OSI七层网络互连模型

  • 应用层:为上层用户提供应用接口,为用户提供各种网络服务
  • 表示层:提供用于应用层数据的编解码、压缩解压缩等转换功能
  • 会话层:负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话
  • 传输层:为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务,包括差错校验处理和流控等问题
  • 网络层:通过IP寻址来建立两个节点之间的连接,为源端发送的数据包选择合适的路由和交换节点
  • 数据链路层:物理寻址,同时将原始比特流转变为逻辑传输线路
  • 物理层:利用传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输

TCP/IP四层、五层模型

  • 五层模型
  • 四层模型
  • 实际应用中使用TCP/IP四层模型,该过程中涉及的数据的封装与拆封见下图。

IPv4地址

  • IP地址是软件地址,硬件地址是MAC地址。
  • 网络标识=IP地址&子网掩码。2个IP地址的网络标识相同,那么它们就处于同一网络。
类别 最高位 网络:主机地址 (Byte) 地址范围 私有地址(在局域网中使用的地址) 保留地址 子网掩码
A 0 1 : 3 1.0.0.1 ~ 127.255.255.254 10.X.X.X 127.X.X.X:循环测试使用 255.0.0.0
B 10 2 : 2 128.0.0.1 ~ 191.255.255.254 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 169.254.X.X:DHCP无连接时 255.255.0.0
C 110 3 : 1 192.0.0.1 ~ 223.255.255.254 192.168.X.X —— 255.255.255.0
D(多播) 1110 不区分 224.0.0.1 ~ 239.255.255.254 —— —— ——
E 1111 不区分 240.0.0.1 ~ 255.255.255.254 —— —— ——

特殊IPv4地址

  • 直接广播地址

    主机地址各位全为“1”的IP地址。如C类地址中,192.168.X.255为广播地址。向这个地址发送数据,能让同一网络下的所有主机接收到。

  • 受限广播地址

    直接广播要求发送方必须广播网络对应的网络地址。在不知道网络地址的情况下,向本网络广播,可以使用受限广播地址:255.255.255.255。

  • 多播地址

    在一对多通信中使用,属于D类地址。D类地址只能用作目的地址,不能作为主机中的源地址。

  • 环回地址

    用于网络软件测试以及本机进程之间通信的特殊地址:127.X.X.X。例如ping 127.1.1.1就可以测试本地TCP/IP协议是否正常。

  • 0.0.0.0地址

    表示本网络上的本主机,只能用作源地址。该地址不能被ping通。该地址表示 本机中所有的IPv4地址。

TCP/IP协议

  • TCP/IP协议其实是一个协议族,包含了众多协议,如HTTP、FTP、MQTT、TCP、UDP等,都属于TCP/IP协议。

TCP协议

  • TCP报文格式

    选项字段大小不确定,最多40字节。

    SYN=1,ACK=0,表示请求建立一个连接。

    FIN=1,表示发送方没有数据要传输了,要示释放连接。

  • 三次握手
  • 四次挥手

端口号

  • 主机接收到网络数据之后,通过“IP地址+端口号”来区分主机不同的进程。
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