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网络基础之TCP/IP协议族

Java脱口秀 2019-05-22
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·  正  ·  文  ·  来  ·  啦  ·


我们日常使用的网络大多都是在TCP/IP的基础上运作的,关于TCP/IP的协议族你掌握了多少呢?下面我们就来讲解一下TCP/IP协议族的相关知识。


一、TCP/IP协议族的概念


网络中的计算机或网络设备之间要想互相通信,通信的双方就必须基于相同的方法。比如如何探测到通信目标,使用哪种语言进行通信,怎样结束通信等都需要提前确定。不同的硬件、操作系统间的通信都需要一种规则,这种规则就被称之为协议(protocol)


从电缆的规格到IP地址的选地方法、寻找异地用户的方法、双方建立通信的顺序、WEB页面显示需要处理的步骤等,这些与互联网相关的协议集合起来被总称为TCP/IP协议族。


二、TCP/IP的分层模型


分层是TCP/IP协议族的一个重要特点,TCP/IP协议族按层次分别分为应用层、传输层、网络层、链路层。


TCP/IP协议族各层的作用:

应用层

应用层主要负责向用户提供应用服务时通信的活动。TCP/IP协议族内包含了各类的通用的应用服务,如HTTP(HyperTextTransfer Protocol 超文本传输协议)、FTP(File Transfer Protocol文件传输协议)、DNS(Domain Name System域名系统)。


传输层

传输层对其上层的应用层提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。在传输层有两个不同的传输协议TCP(TransmissionControl Protocol 传输控制协议)和UDP(User DatagramProtocol用户数据报协议)。


网络层

网络层负责处理在网络上流动的数据包,数据包是网络传输的最小数据单位。网络层规定了通过怎样的路径到达对方计算机,并将数据包传递给对方。


链路层(数据链路层,网络接口层)

用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、光纤等物理可见部分。硬件上的范畴都属于链路层的范围内。



三、TCP/IP的通信传输


利用TCP/IP协议族进行网络通信时,会通过分层顺序与对方进行通信,发送方从应用层向下走,而接收端从链路层向上走。


我们来通过一个访问Web页面的例子来理解TCP/IP传输流。

当我们要访问一个Web页面时,作为发送端的客户端在应用层(HTTP协议)发出一个想要访问某个Web页面的HTTP请求。在传输层(TCP协议)把从应用层收到的数据(HTTP请求报文)进行分割,在各个报文上打上标记序号及端口号后转发给网络层。在网络层(IP协议)增加作为通信目的地的MAC地址后转发给链路层。接收端的服务器在链路层接收到数据,按顺序向上层发送,传输到应用层,服务端真正接收到客户端发送的HTTP请求。

 

发送端在层与层之间传输数据时,每经过一层时,数据都会被打上一个该层所属的首部信息,接收端在层与层之间传输信息时会将对应的首部信息消去。



四、TCP、IP、DNS简介


关于TCP协议、IP协议我们将在后面的推文中进行详细讲解,此处只进行简单介绍,有兴趣的朋友可以关注一下后期的推送。


IP是位于网络层的协议。InternetProtocol听起来可能有些夸张,但是事实的确如此,几乎所有使用网络的系统都会用到IP协议。大家千万不要将IP与IP地址搞混,IP是一种协议的名称。IP协议的作用是把数据包传输给对方,而确保这种传输的正确性主要通过IP地址和MAC地址。IP地址指明了节点被分配到的地址,而MAC地址是设备网卡所属的固定地址。


TCP协议位于传输层,它们提供可靠的字节流服务。字节流服务是指为了传输方便,将大块数据进行分割,形成报文段为单位的数据包进行管理。TCP协议确保可靠性主要通过三次握手、滑动窗口机制等。


DNS服务位于应用层,用户通常使用主机名或域名来访问对方计算机,而不是直接通过IP地址访问。DNS主要的作用是提供通过域名查找IP地址,或从IP地址反查域名的服务


好了,关于TCP/IP协议族的讲解就到这里,你掌握了吗?



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