计算机网络基础知识
一、簡述osi七層模型和TCP/IP五層模型
1、OSI的來源
? ? ? ? OSI(Open System Interconnect),即開放式系統(tǒng)互聯(lián)。 一般都叫OSI參考模型,是ISO(國際標準化組織)組織在1985年研究的網(wǎng)絡(luò)互連模型。
? ? ? ? ISO為了更好的使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更為普及,推出了OSI參考模型。其含義就是推薦所有公司使用這個規(guī)范來控制網(wǎng)絡(luò)。這樣所有公司都有相同的規(guī)范,就能互聯(lián)了。
? 2、OSI七層模型的劃分
? ? ? ?OSI定義了網(wǎng)絡(luò)互連的七層框架(物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層),即ISO開放互連系統(tǒng)參考模型。如下圖。
? ? ? ? 每一層實現(xiàn)各自的功能和協(xié)議,并完成與相鄰層的接口通信。OSI的服務(wù)定義詳細說明了各層所提供的服務(wù)。某一層的服務(wù)就是該層及其下各層的一種能力,它通過接口提供給更高一層。各層所提供的服務(wù)與這些服務(wù)是怎么實現(xiàn)的無關(guān)。
3、各層功能定
<1>應(yīng)用層:OSI參考模型中最靠近用戶的一層,是為計算機用戶提供應(yīng)用接口,也為用戶直接提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。我們常見應(yīng)用層的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)議有:HTTP,HTTPS,FTP,POP3、SMTP等。
<2>表示層:表示層提供各種用于應(yīng)用層數(shù)據(jù)的編碼和轉(zhuǎn)換功能,確保一個系統(tǒng)的應(yīng)用層發(fā)送的數(shù)據(jù)能被另一個系統(tǒng)的應(yīng)用層識別。如果必要,該層可提供一種標準表示形式,用于將計算機內(nèi)部的多種數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成通信中采用的標準表示形式。數(shù)據(jù)壓縮和加密也是表示層可提供的轉(zhuǎn)換功能之一。
<3>會話層:會話層就是負責(zé)建立、管理和終止表示層實體之間的通信會話。該層的通信由不同設(shè)備中的應(yīng)用程序之間的服務(wù)請求和響應(yīng)組成。
<4>傳輸層:傳輸層建立了主機端到端的鏈接,傳輸層的作用是為上層協(xié)議提供端到端的可靠和透明的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),包括處理差錯控制和流量控制等問題。該層向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細節(jié),使高層用戶看到的只是在兩個傳輸實體間的一條主機到主機的、可由用戶控制和設(shè)定的、可靠的數(shù)據(jù)通路。我們通常說的,TCP UDP就是在這一層。端口號既是這里的“端”。
<5>網(wǎng)絡(luò)層:本層通過IP尋址來建立兩個節(jié)點之間的連接,為源端的運輸層送來的分組,選擇合適的路由和交換節(jié)點,正確無誤地按照地址傳送給目的端的運輸層。就是通常說的IP層。這一層就是我們經(jīng)常說的IP協(xié)議層。IP協(xié)議是Internet的基礎(chǔ)。
<6>數(shù)據(jù)鏈路層 :將比特組合成字節(jié),再將字節(jié)組合成幀,使用鏈路層地址 (以太網(wǎng)使用MAC地址)來訪問介質(zhì),并進行差錯檢測。?數(shù)據(jù)鏈路層又分為2個子層:邏輯鏈路控制子層(LLC)和媒體訪問控制子層(MAC)。MAC子層處理CSMA/CD算法、數(shù)據(jù)出錯校驗、成幀等;LLC子層定義了一些字段使上次協(xié)議能共享數(shù)據(jù)鏈路層。 在實際使用中,LLC子層并非必需的。
<7>物理層 :實際最終信號的傳輸是通過物理層實現(xiàn)的。通過物理介質(zhì)傳輸比特流。規(guī)定了電平、速度和電纜針腳。常用設(shè)備有(各種物理設(shè)備)集線器、中繼器、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)線、雙絞線、同軸電纜。這些都是物理層的傳輸介質(zhì)。
4、TCP/IP五層協(xié)議
TCP/IP五層協(xié)議和OSI的七層協(xié)議對應(yīng)關(guān)系如下。
在每一層都工作著不同的設(shè)備,比如我們常用的交換機就工作在數(shù)據(jù)鏈路層的,一般的路由器是工作在網(wǎng)絡(luò)層的。
在每一層實現(xiàn)的協(xié)議也各不同,即每一層的服務(wù)也不同.下圖列出了每層主要的協(xié)議。
二、總結(jié)描述TCP三次握手四次揮手
TCP三次握手
所謂三次握手(Three-way Handshake),是指建立一個TCP連接時,需要客戶端和服務(wù)器總共發(fā)送3個包。
三次握手的目的是連接服務(wù)器指定端口,建立TCP連接,并同步連接雙方的序列號和確認號并交換 TCP 窗口大小信息.在socket編程中,客戶端執(zhí)行connect()時。將觸發(fā)三次握手。
TCP 四次揮手
TCP的連接的拆除需要發(fā)送四個包,因此稱為四次揮手(four-way handshake)。客戶端或服務(wù)器均可主動發(fā)起揮手動作,在socket編程中,任何一方執(zhí)行close()操作即可產(chǎn)生揮手操作。?
?3、描述TCP和UDP區(qū)別
| ? | TCP | UDP |
| 可靠性 | 可靠 | 不可靠 |
| 連接性 | 面向連接 | 無連接 |
| 報文 | 面向字節(jié)流 | 面向報文(保留報文的邊界) |
| 效率 | 傳輸率低 | 傳輸效率高 |
| 雙工性 | 全雙工 | 一對一、一對多、多對一、多對多 |
| 流量控制 | 有(滑動窗口) | 無 |
| 擁塞控制 | 有(慢開始、擁塞避免、快重傳、快恢復(fù)) | 無 |
| 首部開銷 | 20字節(jié) | 8字節(jié) |
?
【1】TCP面向連接(如打電話要先撥號建立連接);UDP是無連接的,即發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接;
【2】TCP提供可靠的服務(wù)。也就是說,通過TCP連接傳送的數(shù)據(jù),無差錯,不丟失,不重復(fù),且按序到達;UDP盡最大努力交付,即不保證可靠交付;
【3】TCP面向字節(jié)流,實際上是TCP把數(shù)據(jù)看成一連串無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流;UDP是面向報文的;
4、總結(jié)ip分類以及每個分類可以分配的IP數(shù)量
現(xiàn)在的IP網(wǎng)絡(luò)使用32位地址,以點分十進制表示,如172.16.0.0。地址格式為:IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址+主機地址 或 IP地址=主機地址+子網(wǎng)地址+主機地址。?
IP地址類型
? ? ? ? ?最初設(shè)計互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時,為了便于尋址以及層次化構(gòu)造網(wǎng)絡(luò),每個IP地址包括兩個標識碼(ID),即網(wǎng)絡(luò)ID和主機ID。同一個物理網(wǎng)絡(luò)上的所有主機都使用同一個網(wǎng)絡(luò)ID,網(wǎng)絡(luò)上的一個主機(包括網(wǎng)絡(luò)上工作站,服務(wù)器和路由器等)有一個主機ID與其對應(yīng)。IP地址根據(jù)網(wǎng)絡(luò)ID的不同分為5種類型,A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和E類地址。
? ? ? ?1. A類IP地址?一個A類IP地址由1字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和3字節(jié)主機地址組成,網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“0”, 地址范圍從1.0.0.0 到126.0.0.0。可用的A類網(wǎng)絡(luò)有126個,每個網(wǎng)絡(luò)能容納1億多個主機。 ?
? ? ? ?2. B類IP地址?一個B類IP地址由2個字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和2個字節(jié)的主機地址組成,網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“10”,地址范圍從128.0.0.0到191.255.255.255??捎玫腂類網(wǎng)絡(luò)有16382個,每個網(wǎng)絡(luò)能容納6萬多個主機 。?
? ? ? ? 3. C類IP地址?一個C類IP地址由3字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和1字節(jié)的主機地址組成,網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“110”。范圍從192.0.0.0到223.255.255.255。C類網(wǎng)絡(luò)可達209萬余個,每個網(wǎng)絡(luò)能容納254個主機。?
? ? ? ? 4. D類地址用于多點廣播(Multicast)。?D類IP地址第一個字節(jié)以“l(fā)ll0”開始,它是一個專門保留的地址。它并不指向特定的網(wǎng)絡(luò),目前這一類地址被用在多點廣播(Multicast)中。多點廣播地址用來一次尋址一組計算機,它標識共享同一協(xié)議的一組計算機。224.0.0.0到239.255.255.255用于多點廣播?。
? ? ? ? ?5. E類IP地址?以“l(fā)lll0”開始,為將來使用保留。240.0.0.0到255.255.255.254,255.255.255.255用于廣播地址
? ? ? ? ?全零(“0.0.0.0”)地址對應(yīng)于當前主機。全“1”的IP地址(“255.255.255.255”)是當前子網(wǎng)的廣播地址。
? ? ? ? ?在IP地址3種主要類型里,各保留了3個區(qū)域作為私有地址,其地址范圍如下:?A類地址:10.0.0.0~10.255.255.255?B類地址:172.16.0.0~172.31.255.255?C類地址:192.168.0.0~192.168.255.255
?5、總結(jié)IP配置方法
命令行vi打開
vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0(網(wǎng)卡名稱)
編輯
重啟網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
service network restart
ifconfig查看
總結(jié)
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