1.协议:
- TCP/IP 就是 IP、TCP、HTTP等协议的集合。
2.分组交换协议:
- 将大数据分割为一个个叫做包的较小单位进行传输的方法。
- 计算机通信会在每一个分组中附加上源主机地址和目标主机地址送给通讯线路。这些发送端地址、接收端地址以及分组序号写入的部分称为“报文首部”。
- 分组序号:一个较大的数据被分为多个分组时,为了标明是原始数据的哪一部分,就有必要将分组的序号写入包中。
3.协议的分层:
- 上下层之间进行交互时所遵循的约定叫做“接口”。同一层之间的交互所遵循的约定叫做“协议”。
4.OSI 参考模型:
- 应用层:针对特定应用的协议。
- 表示层:设备固有数据格式与网络标准数据格式的转换。
- 会话层:负责建立和断开通信连接。
- 传输层:负责管理两个节点之间数据的可靠有效传输。
- 网络层:地址管理和路由选择。
- 数据链路层:互联设备之间传送和识别数据帧。
- 物理层:比特流与电子信号的之间的转换,连接器,网线等物理设备的规格。
网络层和数据链路层都是基于目标地址将数据发送给接收端的,但是网络层负责将整个数据发送给最终目标地址,而数据链路层只负责发送一个分段内的数据。
5.五层协议模型
-
应用层 :为特定应用程序提供数据传输服务,例如 HTTP、DNS 等。数据单位为报文。
-
传输层 :为进程提供通用数据传输服务。由于应用层协议很多,定义通用的传输层协议就可以支持不断增多的应用层协议。运输层包括两种协议:传输控制协议 TCP,提供面向连接、可靠的数据传输服务,数据单位为报文段;用户数据报协议 UDP,提供无连接、尽最大努力的数据传输服务,数据单位为用户数据报。TCP 主要提供完整性服务,UDP 主要提供及时性服务。使用端口号识别。
-
网络层 :为主机提供数据传输服务。而传输层协议是为主机中的进程提供数据传输服务。网络层把传输层传递下来的报文段或者用户数据报封装成分组。使用 IP 地址识别。
-
数据链路层 :网络层针对的还是主机之间的数据传输服务,而主机之间可以有很多链路,链路层协议就是为同一链路的主机提供数据传输服务。数据链路层把网络层传下来的分组封装成帧。使用 MAC 地址识别。
-
物理层 :考虑的是怎样在传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体。物理层的作用是尽可能屏蔽传输媒体和通信手段的差异,使数据链路层感觉不到这些差异。
6.网络传输方式的分类:
- 面向有连接型:发送数据之前,需要在首发主机之间建立一条通信线路。 必须在通信传输前后,专门进行建立和断开连接的处理。如果对端之间无法通信,就可以避免发送无谓的数据。
- 面向无连接型:不要求建立和断开连接,发送端可于任何时候自由发送数据。相应的,接收端也永远不会知道自己会在何时从哪里接受到数据,所以需要时常确认是否接受到了数据。
7.MAC 地址和 IP 地址
- 在标识一个通信主体时虽然都具有唯一性,但是只有 IP 地址具有层次性。无层次性,就无法区分他们所在的具体位置或分组。MAC 地址就是类似于这种性质的地址。
8.IP 地址分层的实现:
- IP 地址由网络号和主机号两部分组成,即使通信主体的IP地址不同,若主机号不同,网络号相同,说明他们处于同一个网段。
9.网络传输中
- ,每个节点会根据分组数据的地址信息来寻址转发。MAC 寻址中参考的表叫做地址转发表,而 IP 寻址中所参考的表叫做路由控制表。MAC 地址转发表中记录的是实际的 MAC 地址本身,而路由转发表中记录的 IP 地址则是网络号与子网掩码。
10.网络的构成要素:
- 网桥:从数据链路层延长网络的设备,重构数据帧的转发,丢弃错误的数据帧,参考 MAC 地址转发
- 路由器:通过网络层转发分组数据的设备,参考 IP 地址转发
- 网关:转换协议的设备,负责将从传输层到应用层的数据进行转换的设备(可实现将电脑邮件发送到手机邮箱)
11.主机之间的通信方式
-
客户-服务器(C/S):客户是服务的请求方,服务器是服务的提供方。
-
对等(P2P):不区分客户和服务器。
12.时延
总时延 = 排队时延 + 处理时延 + 传输时延 + 传播时延
1. 排队时延
分组在路由器的输入队列和输出队列中排队等待的时间,取决于网络当前的通信量。
2. 处理时延
主机或路由器收到分组时进行处理所需要的时间,例如分析首部、从分组中提取数据、进行差错检验或查找适当的路由等。
3. 传输时延
主机或路由器传输数据帧所需要的时间。
其中 l 表示数据帧的长度,v 表示传输速率。
4. 传播时延
电磁波在信道中传播所需要花费的时间,电磁波传播的速度接近光速。
其中 l 表示信道长度,v 表示电磁波在信道上的传播速度。
TCPIP数据包结构
包:表示数据的全能性术语
帧:数据链路层中包的单位
数据报:IP和UDP等网络层以上的分层中包的单位
段:TCP数据流中的信息
消息:应用协议中数据的单位
TCP首部:包括源端口号和目的端口号(用以识别发送主机与接收主机上的应用)、序号(表示该包中的数据使发送端整个数据中的第几部分)、校验和(用以判断数据是否被损坏)。工作于传输层。
IP首部:包含接收端与发送端 IP 地址,紧随 IP 首部的还有判断后面数据是 TCP 还是 UDP 的信息。工作于网络层。
以太网包首部:接收端与发送端 MAC 地址,工作于数据链路层。
包的最后还存在一个以太网包尾,用作 CRC 循环冗余校验。