层次 和 协议 的集合构成了网络的体系结构
体系结构研究的是网络系统各部分的组成及其相互关系
为了解决不同厂家之间的通信障碍,制定了全世界统一的网络体系结构标准
典型的层次化体系结构有
OSI 参考模型采用分层结构化技术,将整个网络的通信功能分为 7 层
主机包含这七层
主机实现的是资源子网的功能
主机的网卡实现
主机的操作系统实现
在通信子网里边,结点是路由器
通信子网由路由器连接
路由器实现
第N层向 N+1层提供服务,或者第 (N+1)层请求N层提供服务,都是使用一组原语
OSI 参考模型的原语有4类
应用层
传输层
网络互联层
网络互联层是整个TCP/IP参考模型的核心
本层的协议数据单元是 IP分组,设备是路由器,路由转发,IP分组寻址
IP协议
还包括其他几个协议
传输层使用协议端口号
简称端口
为了支持运行在不同主机,不同操作系统上的应用进程之间能够互相通信,必须用统一的寻址方法对TCP/IP 体系的应用进程进行标识
TCP/IP中,通过 IP地址+端口号来标识端点
端口号是一个 16位的二进制整数,根据端口号大小可分为
熟知端口
注册端口
客户端口
UDP是一种无连接的传输层协议
数据报格式
UDP首部
一共8个字节,开销小,
源端口号:2个字节,16个比特
目的端口号:2个字节,16个比特
长度:包括首部和数据部分在内的总字节数
校验和:UDP通过这个检测数据是否安全
发送方通过源端口发送出去
接收方通过目的端口接收
UDP分别使用两个字节存放源端口号和目的端口号
有效范围是 0~65535
给网络层向下传递,UDP是传输层的作为数据部分,加上IP首部形成IP分组
接着往数据链路层传递,IP分组作为数据部分,加上帧首部和尾部形成帧
往物理层传递形成比特流传输出去
UDP的工作机制
传输控制协议 TCP
传输过程
TCP数据报首部的结构
源端口和目的端口
各占2个字节(16个比特)
端口是传输层和应用层的服务接口
传输层的复用和分用功能都要通过端口才能实现
序号和确认序号字段
序号
4个字节(32个比特)
TCP连接中传送的数据流中的每一个字节对编上一个序号
序号字段的值是指本报文段所发送数据段的第一个字节的序号
此数据段中的序号为 10
确认序号
是期望收到对方下一个报文段的数据的第一个字节的序号
如上数据段中的确认序号是 89
首部长度字段
URG 紧急比特
当URG为1时,表明紧急指针字段有效
它告诉系统此报文段有紧急数据,需要尽快传送
占1个比特
ACK 确认比特
PSH 推送比特
RST 复位比特
SYN 同步比特
FIN 终止比特
窗口字段
检验和字段
占16个比特
检验首部和数据这两部分
紧急指针字段
16个比特
紧急数据放在数据部分的开始
紧急指针指出本报文段中紧急数据有多少个字段
选项字段
占24个比特
规定了最大报文段长度MSS
告诉对方TCP:我的缓存所能接收的报文段的数据字段最大长度为MSS个字节
不包含TCP首部
填充字段
TCP三次握手过程
TCP四次挥手过程
流量控制
拥塞控制
拥塞控制算法
慢启动
拥塞避免算法
快速重传算法
快速恢复
配合快速重传使用
基本思想
同时将拥塞窗口的值设置为1,重新执行慢启动算法
快速重传算法
快速恢复
配合快速重传使用
基本思想