理论:网络基础(OSI七层参考模型、TCP/IP协议族、数据的封装与解封装等)

OSI七层参考模型

国际标准化组织(ISO)
1984年颁布了开发系统互连(OSI)参考模型
一个开放式体系结构,将网络分为七层

分 层 功 能
应用层 网络服务与最终用户的一个接口
表示层 数据的表示、安全、压缩
会话层 建立、管理、中止会话
传输层 定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验
网络层 进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择
数据链路层 建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能
物理层 建立、维护、断开物理连接

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TTCP/IP协议族

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数据的封装与解封装

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数据的封装过程:(以两台通信主机为例)
应用层:原始数据被转换成二进制数据;
传输层:二进制数据被分割成小的数据段,并封装TCP头部 (数据段)
(TCP头部的关键信息–端口号);
网络层:传输层传来的数据被封装上IP头部 (数据包)
(IP头部的关键信息–IP地址);
数据链路层:网络层传来的数据被封装上MAC头部 (数据帧)
(MAC头部的关键信息–MAC地址);
物理层:二进制数据组成的比特流转化为电信号在网络中传输 。 (比特流)

数据解封的过程就是一个封装的逆过程:

数据解封过程:
物理层:将电信号转化为二进制数据,并将其送至数据链路层
数据链路层:查看MAC地址,地址是自己,就拆掉MAC头部,继续传输
地址不是自己,就丢弃数据;
网络层:查看IP地址,地址是自己,就拆掉IP头部,继续传输
地址不是自己,就丢弃数据;
传输层:查看TCP头部,判断应该传到哪里,然后重组数据,传输到应用层
应用层:二进制转化为原始数据。

TCP和UDP的区别

TCP

  1. 面向连接
  2. 可靠
  3. 适用于可靠性要求高的应用
  4. 开销大

UDP

  1. 无连接
  2. 不可靠
  3. 适用于更关注传输效率的应用
  4. 可靠性由应用层负责

TCP三次握手和四次挥手

TCP建立连接的过程称为三次握手在这里插入图片描述

TCP断开连接的四次挥手
在这里插入图片描述
简述:三次握手和四次挥手

三次握手
(1)发送方 向 接收方发出SYN请求
(2)接收方接收到此请求后主动回复一个ACK,并且同时也发出一个SYN请求
(3)发送方接收到接收方发来的SYN请求后,给出一个ACK确认。

四次挥手
(1)发送方向接收方发出一个FIN请求
(2)接收方收到此请求后给出一个ACK确认
(3)接收方发送一个FIN请求给发送方
(4)发送方收到接收方的FIN请求后,回复一个ACK

ARP协议概述

什么是ARP协议

  1. Address Resolution Protocol,地址解析协议
  2. 将一个已知的IP地址解析成MAC地址

Windows系统中的ARP命令

  1. arp -a: 查看ARP缓存表
  2. arp -d:清除ARP缓存
  3. ARP绑定

ARP的工作原理:

ARP :指的是已知目标 IP 未知目标 MAC 地址时用。
举例:若 PC1 想发消息给 PC2,但是只知道 PC2 的 IP,未知PC2的 MAC 时就会通过 ARP 发送广播帧给交换机,交换机接收到广播帧时无条件作广播处理,此时连接到交换机上的所有主机都可收到此广播帧,它们会比较自己的 IP 与目标 IP 是否一致,若不一致则丢弃处理,若一致则回复消息给发送方,在回包的过程中自然会加上自己的 MAC 和 IP ,当发送方接收到此数据时,查看接收方的 MAC 和 IP 地址,把它们一起放入ARP缓存表。

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