Loading... 应用:网络设备对应的软件(app、通信) 数据:使用应用所产生的信息 最终数据信息需要通过传输的方式将数据传递到目的设备  计算机只能识别0和1组成的电子数据信息,传输单位为:比特(byte)1byre=8bit **网络参考模型:** 为什么要设计网络参考模型? 1. 使用统一的标准将网络定义了相同的设备(如接口、线缆) 2. 不同的模型层次为 1. OSI参考模型 | **物理层** | **在设备之间传输比特流,规定了电平、速度和电缆针脚等物理特性**。 | | :--------: | :----------------------------------------------------------: | | 数据链路层 | 将比特组合成字节,再将字节组合成帧,使用链路层地址(以太网使用MAC地址)来访问介质,并进行差错检测。 | | 网络层 | 定义逻辑地址,供路由器确定路径,负责将数据从源网络传输到目的网络。 | | 传输层 | 提供面向连接或非面向连接的数据传递以及进行重传前的差错检测。 | | 会话层 | 负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话。该层的通信由不同设备中的应用程序之间的服务请求和响应组成。 | | 表示层 | 提供各种用于应用层数据的编码和转换功能,确保一个系统的应用层发送的数据能被另一个系统的应用层识别。 | | 应用层 | OSI参考模型中最靠近用户的一层,为应用程序提供网络服务。 | 1. TCP/IP对等模型 物理层 数据链路层 网络层 传输层 应用层 1. TCP/IP标准模型 网络接入层 因特网层 主机到主机层 应用层 常见协议标准化组织 IETF:负责开发和推广互联网协议(特别是构成TCP/IP协议族的协议)的志愿组织,通过RFC发布新的或者取代老的协议标准。 IEEE:IEEE制定了全世界电子、电气和计算机科学领域30%左右的标准,比较知名的有IEEE802.3(Ethernet)、IEEE802.11(WiFi)等。 ISO:在制定计算机网络标准方面,ISO是起着重大作用的国际组织,如OSI模型,定义于ISO/IEC 7498-1。 **应用层:产生的数据叫PDU或Data(举例:要寄的快递件)** FTP ( 文件传输协议主动模式21控制端[tcp-20默认数据端口被动模式使用1024以后的随机端口tcp Telnet(远程登录) tcp-23 SMTP (简单邮件传送协议) tcp-25 POP ( post office protocol2 ) tcp-109 POP3( 邮局协议版本3 ) tcp-110 SFTP (简单文件传输协议 ) tcp-115 BGP(边界网关协议) tcp-179 https(加密的超文本文件传输协议 ) tcp-443 oracle(oracle数据库服务) tcp-1521 Microsoft RDP(微软远程桌面) tcp-3389 MS SQL Server(数据库) udp-5000 DHCP (动态主机配置协议) udp-67服务器使用 udp-68客户端使用 TFTP(小型文件传输协议) udp-69 HTTP(超文本传输协议 ) tcp-80 DNS(域名服务器) tcp-53用于主服务器与镜像服务器更新信息 udp-53用于域名解析NTP ( 网络时间协议 ) udp-123 SNMP (简单网络管理协议 ) udp-161SNMP Trap udp-162 oICQ ( Q ) udp-8000 IPX ( Internet work Packet Exchange ) tcp/udp-213 **传输层:封装的数据叫数据段(segment)(举例:商家与卖家之间建立的买卖关系)** 实现端到端的数据通信 存在源目端口号;源端口一般是随机的(1024-65535) 目标端口一般是知名端口(0-1024) 1.TCP(用户数据协议):一种面向连接的传输、 2.UDP(传输控制协议):一种面向无连接的传输协议 一个端口号取值(16bit),2^16=65536 (0-65535) **TCP****报文头部:**  TCP头部20字节信息,UDP头部8字节 Source Port:源端口,标识哪个应用程序发送。长度为16比特。 Destination Port目:的端口,标识哪个应用程序接收。长度为16比特。 Sequence Number:序号字段。TCP链接中传输的数据流每个字节都编上一个序号。序号字段的值指的是本报文段所发送数据的第一个字节的序号。长度为32比特。 Acknowledgment Number:确认序列号,是期望收到对方下一个报文段数据的第1个字节的序号,即上次已成功接收到的数据段的最后一个字节数据的序号加1。只有Ack标识为1,此字段有效。长度为32比特。 Header Length:头部长度,指出TCP报文头部长度,以32比特(4字节)为计算单位。若无选项内容,则该字段为5,即头部为20字节。 Reserved:保留,必须填0。长度为6比特。 Control bits:控制位,包含FIN、ACK、SYN等标志位,代表不同状态下的TCP数据段。 Window:窗口TCP的流量控制,这个值表明当前接收端可接受的最大的数据总数(以字节为单位)。窗口最大为65535字节。长度为16比特。 Checksum:校验字段,是一个强制性的字段,由发端计算和存储,并由收端进行验证。在计算检验和时,要包括TCP头部和TCP数据,同时在TCP报文段的前面加上12字节的伪头部。长度为16比特。 同一台设备不同信息使用端口号来区分; 默认传输最大为1514字节,win值默认是8192 TCP三次握手过程(刚建立连接时):  1.客户端发送一个标识了SYN的数据段,标识期望与服务器A建立连接,此数据段的序列号(seq)为a。 2.服务器A回复标识了SYN+ACK的数据段,此数据段的序列号(seq)为b,确认序列号为主机A的序列号加1(a+1),以此作为对主机A的SYN报文的确认。 3.主机A发送一个标识了ACK的数据段,此数据段的序列号(seq)为a+1,确认序列号为服务器的序列号加1(b+1),以此作为对服务器A的SYN报文的确认。 TCP的序列号与确认序列号:  TCP窗口窗口机制:  TCP四次挥手关闭:  主机在关闭连接之前,要确认收到来自对方的ACK。 TCP支持全双工模式传输数据,这意味着同一时刻两个方向都可以进行数据的传输。在传输数据之前,TCP通过三次握手建立的实际上是两个方向的连接,因此在传输完毕后,两个方向的连接必须都关闭。 TCP连接的建立是一个三次握手的过程,而TCP连接的终止则要经过四次握手。 1. 主机A想终止连接,于是发送一个标识了FIN,ACK的数据段,序列号为a,确认序列号为b。 2. 服务器A回应一个标识了ACK的数据段,序列号为b,确认号为a+1,作为对主机A的FIN报文的确认 3. 服务器A想终止连接,于是想主机A发送一个标识了FIN,ACK的数据段,序列号为b,确认号为a+1。 4. 主机A回应一个标识了ACK的数据段,序列号为a+1,确认序号为b+1,作为对服务器A的FIN报文的确认。 以上四次交互便完成了两个方向连接的关闭。 **网络层:封装的是数据包(Packet)(举例:卖家的发货地址,买家的收货地址)** 为数据提供可以寻址的逻辑地址,提供端到端的通信。 协议为IPV4 IPV6 ICMP IGMP….. **数据链路层:封装的是数据帧(Frame)** **(举例:卖家和买家的手机号)** 与物理层的比特流相互转换,需要存在数据校验的能力。 因为以太网网络的特性(一对多,广播,无法明确目标设备) 所以存在物理地址(mac地址),根据mac地址可以判断目标设备 因为IP地址和MAC地址之间的相关性,需求IP和MAC一定是对应的才能完成数据最终转发为了将IP地址和Mac地址进行对应,存在了Arp协议 **Arp(地址解析协议)(数据链路层与网络层之间)** 根据已知得到的IP地址,解析IP对应的Mac地址 不知道对端IP地址对应的Mac地址,需要进行arp的地址解析 数据在发送时,需要封装每一层对应的参数信息 使用广播MAC地址作为目标MAC地址的封装 在报文内携带只有PC2处理的信息项(其他设备收到该数据是不做处理的) Arp的交互流程: 1.PC1需要查询自身的arp缓存表 1.如果已经存在目标IP对应的Mac地址 Arp表象,则之间封装对应的mac,进行数据的转发 2.如果不存在目标IP对应的mac地址,则需要进行arp解析 1.Pc1发送 arp requset报文 (广播)  2.Pc2收到 arp request报文后,会恢复arp reply报文 根据request报文中携带的目标IP信息,判断是本端设备回复reply报文  (SMAC 22-22、DMAC FF-FF、SIP 1.1、DIP 1.2、Source Mac 11-11、traget mac 00-00) 免费arp的交互流程;如果收到了对方的mac地址,则会将对方的ip与mac在arp表进行缓存 1.当设备被指完成IP地址后,且接口处于使用状态 设备会主动发送一个免费arp报文(广播发送)就是request报文改变的 报文内携带自己的信息(SIP 1.1 、SMAC 11-11、DIP 1.1、DMAC)(对端收到免费arp则会缓存到arp表)  主要作用是进行地址冲突检测的,检测本端配置的IP地址是否已经被其他设备配置 如果地址出现了冲突,则冲突的两台设备会不断发送免费arp报文 且设备会告知日志,告知管理员发生了地址冲突 **物理层:数据被称为比特流(Bitstream)** 传输介质为双绞线、光纤、同/异线缆、无线等… 双绞线:当今以太网最常见的传输介质,按照抗电磁干扰能力还可以分为: STP-屏蔽双绞线 UTP-非屏蔽双绞线 光纤传输,按照功能部件可分为: 光纤:光传输介质,简单的说,就是一根玻璃纤维,用于约束光传输的通道。 光模块:将电信号与光信号互转的器件,产生光信号。 串口电缆在WAN(Wide Area Network,广域网)中大规模使用,根据WAN线路类型不同,串口电缆在设备上连接的接口类型也不同:异/同步串口、ATM接口、POS接口、CE1/PRI接口等。 无线信号的传输可以通过电磁波进行,例如:无线路由器将数据通过调制以电磁波发送出去,移动终端的无线网卡将电磁波解调,得到数据,完成从无线路由器到移动终端的数据传输。 数据通信过程  最后修改:2023 年 09 月 04 日 © 允许规范转载 打赏 赞赏作者 支付宝微信 赞 1 如果觉得我的文章对你有用,请随意赞赏