• osi七層協(xié)議
• tcp/ip五層模型
  • 物理層
  • 數(shù)據(jù)鏈路層
    • 以太網(wǎng)協(xié)議：
    • MAC地址
    • 廣播
  • 網(wǎng)絡層
    • IP協(xié)議：
    • ARP協(xié)議
  • 傳輸層
    • TCP協(xié)議
    • UDP協(xié)議
  • 應用層
  • socket
• 用戶上網(wǎng)流程

osi七層協(xié)議

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議按照功能不同分為osi七層或tcp/ip五層或tcp/ip四層

每層運行常見物理設備


tcp/ip五層模型

我們將應用層，表示層，會話層并作應用層。
每層都運行特定的協(xié)議，越往上越靠近用戶，越往下越靠近硬件

物理層

物理層由來：孤立的計算機之間要想一起玩，就必須介入Internet，言外之意就是計算機之間必須完成組網(wǎng)

物理層功能：主要是基于電器特性發(fā)送高低電壓（電信號），高電壓對應數(shù)字1，低電壓對應數(shù)字0

數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層由來：單純的電信號0和1沒有任何意義，必須規(guī)定電信號多少位一組，每組什么意思
數(shù)據(jù)鏈路層功能：定義了電信號的分組方式

以太網(wǎng)協(xié)議：

早期的時候各個公司都有自己的分組方式，后來形成了統(tǒng)一的標準，即以太網(wǎng)協(xié)議Ethernet
Ethernet規(guī)定：

• 一組電信號構(gòu)成一個數(shù)據(jù)包，叫做‘幀’
• 每一組數(shù)據(jù)幀分成：報頭head和數(shù)據(jù)data兩部分

head包含：（固定18個字節(jié)）

• 發(fā)送者 / 源地址，6個字節(jié)
• 接收者 / 目標地址，6個字節(jié)
• 數(shù)據(jù)類型，6個字節(jié)

data包含：（最短46字節(jié)，最長1500字節(jié)）數(shù)據(jù)包的具體內(nèi)容

head長度+data長度 = 最短64字節(jié)，最長1518字節(jié)，超過最大協(xié)助就分片發(fā)送

MAC地址

head中包含的源和目標地址由來：Ethernet規(guī)定介入Internet的失敗都必須具備網(wǎng)卡，發(fā)送端和接收端的地址便是指網(wǎng)卡的地址，即MAC地址

MAC地址：每塊網(wǎng)卡出廠時被燒制上一個世界唯一的MAC地址，長度為48位二進制，通常有12位十六進制數(shù)標識（前六位是廠商編號，后六位是流水線編號）


廣播

有了MAC地址，同一網(wǎng)絡內(nèi)的兩臺主機就可以通行了（一臺主機通過arp協(xié)議獲取另外一臺主機的MAC地址）Ethernet采用最原始的方式，廣播的方式進行通行，即計算機通行基本靠吼


網(wǎng)絡層

網(wǎng)絡層由來：有了Ethernet、MAC地址、廣播的發(fā)送方式，時間上的計算機就可以彼此通行了，問題是時間范圍的互聯(lián)網(wǎng)是有一個個彼此隔離的小的局域網(wǎng)組成的，那么如果所有的通行都采用以太網(wǎng)的廣播方式，那么一天機器發(fā)送的包全世界都會收到，這就不僅僅是效率低的問題了，這會是一種災難

上圖結(jié)論：必須找出一種方法來區(qū)分那些計算機同屬于同一廣播域，哪些不是，如果是就采用廣播的方式發(fā)送，如果不是就采用路由的方式（向不同廣播域/子網(wǎng)分發(fā)數(shù)據(jù)包），MAC地址是無法區(qū)分的，它只跟廠商有關
網(wǎng)絡層功能：引入一套新的地址用來區(qū)分不同的廣播域/子網(wǎng)，這套地址即網(wǎng)絡地址

IP協(xié)議：

• 規(guī)定網(wǎng)絡地址的協(xié)議叫IP協(xié)議，它定義的地址稱之為IP地址，廣泛采用的V4版本即IP4，它規(guī)定網(wǎng)絡地址由32位二進制標識
• 范圍：0.0.0.0 - 255.255.255.255
• 一個IP地址通常寫成四段十進制數(shù)，列192.168.1.110

IP地址分為:網(wǎng)絡部分（標識子網(wǎng)）和 主機部分（標識主機）

子網(wǎng)掩碼：所謂”子網(wǎng)掩碼”，就是表示子網(wǎng)絡特征的一個參數(shù)。它在形式上等同于IP地址，也是一個32位二進制數(shù)字，它的網(wǎng)絡部分全部為1，主機部分全部為0。

IP協(xié)議的作用：主要有兩個，一個是為每一臺計算機分配IP地址，另一個是確定哪些地址在同一個子網(wǎng)絡。

IP數(shù)據(jù)包：分為head（長度為20到60字節(jié)）和data（最長65515字節(jié)）部分，無需為ip包定義單獨的欄位，直接放入以太網(wǎng)包的data部分
以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的data部分，最長只有1500Byte。如果ip數(shù)據(jù)包超過了1500Byte，它就需要分割成幾個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，分開發(fā)送

ARP協(xié)議

arp協(xié)議由來：計算機通信基本靠吼，即廣播的方式，所有上層的包到最后都要封裝上以太網(wǎng)頭，然后通過以太網(wǎng)協(xié)議發(fā)送，在談及以太網(wǎng)協(xié)議時候，我門了解到通信是基于mac的廣播方式實現(xiàn)，計算機在發(fā)包時，獲取自身的mac是容易的，如何獲取目標主機的mac，就需要通過arp協(xié)議

arp協(xié)議功能：廣播的方式發(fā)送數(shù)據(jù)包，獲取目標主機的mac地址

傳輸層

傳輸層的由來：網(wǎng)絡層的ip幫我們區(qū)分了子網(wǎng)，以鏈路層的MAC地址幫我們找到主機，但電腦上運行著多個應用程序，那么我們通過ip和MAC找到了一臺特定的主機，如何標識這臺主機上的應用程序，答案就是端口，端口即應用程序與網(wǎng)卡關聯(lián)的編號。

傳輸層功能：建立端口到端口的通信
端口范圍0~65535， 0~1023為系統(tǒng)占用端口

TCP協(xié)議

可靠傳輸，TCP數(shù)據(jù)包沒有長度限制，理論上可以無限長，但是為了保證網(wǎng)絡的效率，通常TCP數(shù)據(jù)包的長度不會超過IP數(shù)據(jù)包的長度，以確保單個TCP數(shù)據(jù)包不必再分割

TCP報頭


TCP三次握手和四次揮手


UDP協(xié)議

不可靠傳輸，“報頭”部分一共只有8個字節(jié)，總長度不超過65535字節(jié)，正好放進一個IP數(shù)據(jù)包。

應用層

應用層由來：用戶使用的都是應用程序，均工作與應用層，互聯(lián)網(wǎng)是開放的，大家都可以開放自己的應用程序，數(shù)據(jù)多種多樣，必須規(guī)定好數(shù)據(jù)的組織形式

應用層功能：規(guī)定應用程序的數(shù)據(jù)格式


socket

用戶上網(wǎng)流程



獲取本機IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關、DNS服務器

打開瀏覽器輸入要訪問網(wǎng)址

查看本地DNS服務器是否有該網(wǎng)址對應的ip地址

本地DNS服務器中沒有保存，訪問根DNS服務器，根據(jù)域名返回該域名定于域名服務器地址

訪問頂級域名服務器地址，返回網(wǎng)址對應的ip地址

訪問對應ip地址的服務器

服務器返回客戶端請求的信息

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總結(jié)

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