1.TCP/IP模型的分层
1.1.为什么要有 TCP/IP 网络模型?
对于同一台设备上的进程间通信,有很多种方式,比如有管道、消息队列、共享内存、信号等方式;
而对于不同设备上的进程间通信,就需要网络通信,而设备是多样性的,所以要兼容多种多样的设备,就协商出了一套通用的网络协议
1.2.TCP/IP一共有以下几层:
应用层
传输层
网络层
网络接口层
1.3每层的具体介绍:
1.3.1应用层:
1.应用层工作在操作系统中的用户态,传输层及以下工作在内核态
2.应用层只需要专注于为用户提供应用功能,比如 HTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTP等;不用去关心数据是如何传输的
3.我们电脑或手机使用的应用软件都是在应用层实现
1.3.2传输层:
应用层的数据包会传给传输层,传输层是为应用层提供网络支持的
传输层有两个传输协议,分别是 TCP 和 UDP
TCP 为了保证数据包能可靠地传输给对方,有流量控制、超时重传、拥塞控制等特性
UDP 很简单,简单到只负责发送数据包,不保证数据包是否能抵达对方,但它实时性更好,传输效率也高。
UDP 也可以实现可靠传输,把 TCP 的特性在应用层上实现就可以
应用需要传输的数据非常大时,如果直接传输就不好控制,因此当传输层的数据包大小超过 MSS(TCP 最大报文段长度) ,就要将数据包分块,这样即使中途有一个分块丢失或损坏了,只需要重新发送这一个分块,而不用重新发送整个数据包。在 TCP 协议中,我们把每个分块称为一个 TCP 段
当设备作为接收方时,传输层则要负责把数据包传给应用,但是一台设备上可能会有很多应用在接收或者传输数据,因此需要用一个编号将应用区分开来,这个编号就是端口。
浏览器(客户端)中的每个标签栏都是一个独立的进程,操作系统会为这些进程分配临时的端口号。
由于传输层的报文中会携带端口号,因此接收方可以识别出该报文是发送给哪个应用
1.3.3网络层:
传输层作为应用间数据传输的媒介,帮助实现应用到应用的通信
实际的传输功能交给网络层
网络层最常使用的是 IP 协议,IP 协议会将传输层的报文作为数据部分,再加上 IP 包头组装成 IP 报文,如果 IP 报文大小超过 MTU(以太网中一般为 1500 字节)就会再次进行分片,得到一个即将发送到网络的 IP 报文
网络层负责将数据从一个设备传输到另一个设备
如何找到对方?
IP 地址给设备进行编号,寻址:
将 IP 地址分成两种意义:
1.一个是网络号,负责标识该 IP 地址是属于哪个「子网」的;
2.一个是**主机号,**负责标识同一「子网」下的不同主机
在寻址的过程中,先匹配到相同的网络号(表示要找到同一个子网),才会去找对应的主机
IP 协议还有另一个重要的能力就是路由:
当数据包到达一个网络节点,就需要通过路由算法决定下一步走哪条路径。
路由器寻址工作中,就是要找到目标地址的子网,找到后进而把数据包转发给对应的网络内。
IP 协议的寻址作用是告诉我们去往下一个目的地该朝哪个方向走,路由则是根据「下一个目的地」选择路径
1.3.4网络接口层
网络接口层主要为网络层提供「链路级别」传输的服务,负责在以太网、WiFi 这样的底层网络上发送原始数据包,工作在网卡这个层次,使用 MAC地址来标识网络上的设备
网络接口层在 IP 头部的前面加上 MAC 头部,并封装成数据帧(Data frame)发送到网络上。
以太网在判断网络包目的地时和 IP 的方式不同,因此必须采用相匹配的方式才能在以太网中将包发往目的地,而 MAC 头部就是干这个用的,所以,在以太网进行通讯要用到 MAC 地址
MAC 头部是以太网使用的头部,它包含了接收方和发送方的 MAC 地址等信息,我们可以通过 ARP 协议获取对方的 MAC 地址
ARP(Address Resolution Protocol),是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。
总结:网络接口层的传输单位是帧(frame),IP 层的传输单位是包(packet),TCP 层的传输单位是段(segment),HTTP 的传输单位则是消息或报文(message);统称为数据包文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-434091.html
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-434091.html
到了这里,关于4.5--计算机网络之基础篇--1.模型分层--(复习+深入)---好好沉淀,加油呀的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!