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关于前端:TCPIP-协议及网络分层模型

互联网要互联连贯,一条音讯从发送到承受,都须要走一遍网络协议。咱们讲讲 TCP/IP 协定以及网络分层模型

先看网络分层模型

网络分层模型

在网络分层模型中,有两种模型,一是 TCP/IP 规范,它提出得早,1970 年就被创造。它提出了分层概念,将网络通信分为四层,别离是链接层、网络层、传输层、应用层

另一种是 OSI,全称叫开放式系统互联通信参考模型,是国际标准,用来对立各种网络协议,始于上世纪 70 年代前期。是网络分层的 ” 空架子老大 ”

OSI 模型分成了七层,别离为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层

两者的关系就好比手机零碎的巨头是 iOS 和 Android,它们制订了规范,因为话语强,所以国际标准以它们为外围再增加指定一些其余规范,但外围是 iOS 和 Android。其中 TCP/IP 就是网络分层模型中的老大,OSI 就像英国女王那样,是皇室象征,是国际标准

TCP/IP 网络分层模型

很有意思,TCP/IP 明明是网络通信协定的统称,却以其中两个外围协定为名字来称说。它总共有四层,像搭积木一样,每一层须要上层的撑持,同时又撑持着下层。如图所示:

最底层也是第一层叫 网络拜访(链接)层,Network Access(link)layer,负责在以太网、Wi-Fi 这样底层网络上发送原始数据包。应用 MAC 地址来标记网络上的设施,所以有时候也叫 MAC 层

第二层叫网络互连层,internet layer,IP 协定就处在这一层。因为 IP 协定定义了 IP 地址的概念,所以就在链接层的根底上,用 IP 地址取代 MAC 地址

第三层叫传输层,transport layer,负责保证数据在 IP 地址标记的两点之间牢靠地传输,例如 TCP、UDP、SCTP 等

第四层叫应用层,顾名思义,是面向具体利用的协定,如 HTTP、SSH、FTP、SMTP、DNS 等

依照 TCP/IP 模型,网络通信是一层包着一层,发送端每通过一层则减少首部,接收端每通过一层则删除首部

这里要留神的是:

  • MAC 层的传输单位是帧(frame)
  • IP 层的传输单位是包(packet)
  • TCP 层的传输单位是段(segment)
  • HTTP 的传输单位则是音讯或报文(message)

注:咱们常说的丢包丢包丢的就是 IP 包

OSI 网络分层模型

官网定的分层模型叫 OSI,全称是开放式系统互联通信参考模型。你问我支不反对,我是反对的,但它又不是个强制规范,所以始终有四层(TCP/IP 模型)、七层(OSI 模型)之说。

第一层:物理层,physical layer,网络的物理模式,例如电缆、光纤、网卡等;

第二层:数据链路层,data link layer,它根本相当于 TCP/IP 的链接层;

第三层:网络层,network layer,相当于 TCP/IP 的网络层;

第四层:传输层,transport layer,相当于 TCP/IP 的传输层;

第五层,会话层,session layer,保护网络中的连贯状态,即放弃会话和同步;

第六层,表示层,presentation layer,把数据转换为适合、可了解的语法和语义;

第七层,应用层,面向具体的利用传输数据

两个分层模型的映射关系

第一层:物理层,TCP/IP 里无对应;

第二层:数据链路层,对应 TCP/IP 的网络拜访(链接)层;

第三层:网络层,对应 TCP/IP 的网络互连层;

第四层:传输层,对应 TCP/IP 的传输层;

第五、六、七层:对立对应到 TCP/IP 的应用层。

TCP/IP 协定

上诉咱们晓得两个网络分层模型是什么,由什么组成,并且晓得它们的映射关系。尽管有国际标准,但这个世界还是以 TCP/IP 协定为次要规范。你能够了解为先入为主,也能够了解为单极霸权,甚至能够联想一下 5G/6G 规范对世界话语权的重要性,总之,现阶段还是以 TCP/IP 协定为主。

四大层

网络拜访(链接)层

MAC 地址,它示意的你的物理世界地址

网络层

IP 协定定义了 IP 地址

电影《黑客军团》中有个片段,被做成了程序员段子

A:你的地址是什么?

B:173.168.15.10(IP 地址)

A:不,你的本地地址呢?

B:127.0.0.1

A:我的意思是你的物理地址

B:29:01:38:62:31:58(物理地址指的就是 MAC 地址)

你也能够通过 ipconfig /all 来查看你的所有地址

传输层

具备代表性的是 TCP,能够说在 HTTP3 之前,传输层就是 TCP 的天下,它代表的就是传输层,可在 HTTP2 之后,发现影响性能瓶颈的中央成了 TCP 的队头阻塞,所以 UDP 开始沉闷起来,真是此一时彼一时

对于 TCP 和 UDP,这张图表能更好地比照剖析

应用层

应用层有很多协定,例如 HTTP 协定、FTP 协定、SMTP 协定 …

应用层协定 利用
HTTP 万维网
FTP 文件传输
DNS 域名转换
SMTP 电子邮件
TELNET 近程终端接入

参考资料

  • 本文把 TCP/IP 讲绝了!
  • 一文串联 HTTP、TCP、IP、以太网
  • TCP 协定:如何保障页面文件能被残缺送达浏览器
  • 被问到 http 的时候你就这么答复
  • TCP/IP 协定族
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