TCP/IP协议(族)精简

网络协议

网络协议为计算机网络中进行 数据交换 而建立的 规则、标准 或 约定

比如下图中 不同国家的人 开会,如果都 说自己的母语,对方都听不懂,为了解决这一问题,开会前先制定好 沟通协议,都说 英语,就能够正常交流了

产生背景

在计算机早期,不同的硬件、不同的操作系统之间,要实现网络通信,有很多困难,为了解决这一问题,提出TCP/IP协议,支持TCP/IP协议的设备,就可以联网,与其他设备进行通信。

TCP/IP协议族

TCP/IP协议 不是 TCP 和 IP 这两个协议的合称,而是包含了 很多协议,如:TCP、UDP、IP、ARP等,所以称之为 协议族

TCP/IP协议分层

由于计算机和网络的 复杂性,TCP/IP协议参考了 OSI七层模型,根据实际情况划分 四层

每一层都依赖下一层的网络功能

注意:
我们平时使用的软件,如QQ、浏览器等,都是应用层的软件,协议一般都是 自定义协议,且都依赖下层的协议,如:TCP、UDP、IP等

OSI模型与TCP/IP协议

第五层:应用层

为应用程序提供网络服务。应用层的协议是应用程序之间的规则,可以自定义

如:web服务器和浏览器之间采用http协议、ftp服务器和客户端之间采用ftp协议等。
我们自己开发程序,也可以自定义协议

第四层:传输层(运输层)

实现 不同计算机进程间 通信。其功能包括:

  1. 作为发送端,接收 应用层 的数据,将数据封装成 数据段 (TCP或UDP),并交给 网络层。称之为 多路复用(multiplexing)
  2. 作为接收端,接收 网络层 的数据,根据 端口号 将数据交给 应用程序。称之为 多路分解(demultiplexing)

这一层有两个重要协议: TCP 和 UDP

从 TCP报头、UDP报头 可知,这一层需要 端口号

第三层:网络层

功能:

传输层的 数据段 ,在网络层中,都要封装成 IP数据包,再交给链路层

  • 路由
    当电脑A中的QQ向电脑B中的QQ发送数据时,需要跨过多个路由器,有的路由器网络可能会不稳定,就需要时刻都对于每一个数据包给定 最佳的路线
  • 寻址
    ARP地址解析过程,通过A的IP找到A的网卡MAC地址
特点:
  • 不可靠,数据包到达的顺序和发送的顺序 可能不同 ,需要上层对数据包进行排序
  • 无连接;(事先不建立会话);

从 IP报头 可知,这一层需要 IP地址

IP协议

互联网协议地址(英语:Internet Protocol Address,又译为网际协议地址),缩写为IP地址(英语:IP Address)

IP地址,相当于给电脑分配了门牌号,没有门牌号收不到快递

常见的IP地址分为IPv4与IPv6两大类

注意:
当传输层发送的数据长度大于MTU时,网络层将对数据进行分片

IP数据包格式
http://www.malaoshi.top/show_1EF2boBn83hd.html

网络设备

路由器、三层交换机属于这一层

第二层:链路层

功能如下:

  1. 作为发送端,接收 网络层 的数据包 封装成 数据帧,并交给 物理层

  2. 作为接收端,接收 物理层 的 bit流 并封装成 数据帧,并交给 网络层

从 数据帧 可知,这一层用到 MAC地址

数据帧格式

http://www.malaoshi.top/show_1EF2y69WXq6Y.html

网络设备

二层交换机就属于这一层

MAC地址见

mac地址是网卡的物理地址,不可更改
https://baike.baidu.com/item/MAC%E5%9C%B0%E5%9D%80/1254181?fr=aladdin

MTU

参加http://www.malaoshi.top/show_1EF2VJuYjPgR.html

第一层:物理层

位于链路层之下,也是最底层,数据单位是比特

功能: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
介质包括:各种线缆、光纤、无线信道等

感谢:
https://blog.csdn.net/hanzhen7541/article/details/79030748
https://blog.csdn.net/qq_31759205/article/details/80622594
https://blog.csdn.net/hanzhen7541/article/details/79071615