計算機網路tcp圖解

㈠ 動畫圖解TCP三次握手

TCP 三次握手過程不管是對於本科計算機網路學習還是考研考計網的同學來說都是必考的一個，所以要掌握 TCP 整個握手的過程顯得尤為重要。

一、TCP 是什麼？

TCP是Transmission Control Protocol(傳輸控制協議) 的簡稱，它提供一種面向連接的、可靠的、基於位元組流的傳輸層通信協議。

在學習 TCP 握手過程之前，我們首先要了解 TCP 報文頭部的一些標志信息，因為在 TCP 握手的過程中，要用到TCP報文頭部的一些信息。

TCP頭部

1.1 源埠和目的埠

對於埠，我們可以這么理解：我們可以想像發送方很多的窗戶，接收方也有很多的窗戶，這些窗口都標有不同的埠號，源埠號和目的埠號就分別代表從哪個規定的串口發送到對方接收的窗口。不同的應用程序都有著不同的埠，比如HTTP埠80，SMTP埠25等。

1.2 序號

TCP是面向位元組流的，在一個TCP連接中傳送的位元組流中的每一個位元組都按順序編號。接收端根據這個編號進行確認，保證分割的數據段在原始數據包的位置。

通俗一點的講，每個欄位在傳送中用序列號來標記自己位置的，而這個欄位就是用來完成雙方傳輸中確保欄位原始位置是按照傳輸順序的。（發送方是數據是怎樣一個順序，到了接受方也要確保是這個順序）

1.3 確認號

確認號是期望收到對方下一個報文段的第一個位元組的序號。確認號 = N,則表示到序號N-1為止的所有數據都已經正確收到。例如：B正確收到了A發送過來的一個報文段，其序號欄位值為500，而數據欄位長度是200位元組(序號501~700)，這表明B正確收到了A發送的到序號700為止的數據，因此B期望收到A的下一個數據序號是701，於是B在發送給A的確認報文段中把確認號置為701。

1.4 標志位

TCP首部中有 6 個標志比特，它們中的多個可同時被設置為 1，主要是用於操控 TCP 的狀態機的，依次為URG，ACK，PSH，RST，SYN，FIN。今天我們只介紹我們用到的三個。

1.4.1 確認ACK

這個標志位可以理解為發送端發送數據到接收端，發送的時候 ACK置 為 0，一旦接收端接收數據之後，就將 ACK 置為 1，發送端接收到之後，就知道了接收端已經接收了數據。需要注意的一點是：當且僅當ACK = 1時，確認號欄位才有效。TCP規定，在連接建立後，所有傳送的報文段 都將ACK置為1。

1.4.2 同步SYN

SYN是同步序列號，在建立TCP連接時用來同步序號。當SYN=1，ACK=0時，表明這是一個連接請求報文段。若對方同意建立連接，則應在響應的報文段中使SYN=1，ACK=1。因此，SYN置為1就表示這是一個連接請求或連接接受報文。

1.4.3 終止FIN

當發送端已經達到數據末尾，也就是說雙方的數據傳送完成，沒有數據可以傳送了，發送方FIN標志位置為1後，表示此報文段的發送方數據發送完畢，請求釋放連接。

二 T CP三次握手過程

TCP 三次握手的過程解決以下三個問題

1.要是每一方都能確知對方的存在

2.要允許雙方協商一些參數(如窗口最大值，是否使用窗口擴大選項以及時間戳選項等)

3.能夠對運輸實體資源(如緩沖大小、連接表中的項目等)進行分配

掌握了這些，TCP 的三次握手就簡單多了。下面我們就以動畫形式進行拆解三次握手過程。

初始狀態 ：客戶端處於closed(關閉)狀態，伺服器處於listen(監聽)狀態

第一次握手 ：客戶端發送請求報文將SYN = 1同步序列號和初始化序列號seq = x發送給服務端，發送完之後客戶端處於SYN_Send狀態。

第二次握手 ：服務端受到SYN請求報文之後，如果同意連接，會以自己的同步序列號SYN(服務端) = 1、初始化序列號seq = y和確認序列號（期望下次收到的數據包）ack = x+ 1以及確認號ACK = 1報文作為應答，伺服器為SYN_Receive狀態。

第三次握手 ： 客戶端接收到服務端的SYN + ACK之後，知道可以下次可以發送了下一序列的數據包了，然後發送同步序列號ack = y + 1和數據包的序列號seq = x + 1以及確認號ACK = 1確認包作為應答，客戶端轉為established狀態。

三、為什麼不能是一次、二次握手，而必須是三次握手？

為了防止已失效的連接請求報文段突然又傳送到了服務端，因而產生錯誤。

所謂「已失效的連接請求報文段」是這樣產生的。考慮一種正常情況：A發出連接請求，但因連接請求報文丟失而未收到確認。於是A在重傳一次連接請求，後來收到了確認，建立了連接。數據傳輸完畢後，就釋放了連接。在此過程中，A一共發送了兩個連接請求報文段，其中一個丟失，第二個到達了B。沒有已經失效的報文段。

但現在出現一種異常情況，即A發出的第一個連接請求報文段並沒有丟失，而是在某些網路結點長時間滯留了，以至延誤到連接釋放以後的某個時間才到達B。本來這是一個早已經失效的報文段，但B收到此失效的連接請求報文段後，就誤認為是A又發出一次新的連接請求。於是就向A發出確認報文段，同意建立連接。假定不採用三次握手，那麼只要B發出確認，新的連接就建立了。

由於現在A並沒有發出建立連接的請求，因此不會理睬B的確認，也不會向B發送數據，但B卻以為新的運輸連接已經建立了，並一直等待A發來數據。B的許多資源就這樣白白浪費了。

採用三次握手的辦法可以防止上述現象的發生，例如在剛才的情況下，A不會向B的確認發出確認。B由於收不到確認，就知道A並沒有要求建立連接。

㈡ 【計算機網路】OSI-RM協議體系和TCP/IP協議體系

通過上圖，我們可以一目瞭然地了解OSI-RM體系中的七層結構，每層的功能，數據格式以及相關的常見協議和技此枯術。

分層協議體系的設計思路：將網路通信這個復雜的大問題拆分為小問題

構建網路平台的網路設備間的通信，比如路由器根據IP轉發Packet數據包，僅需要通過低三層

用戶間的通訊需要通過所有層，發送端從上到下調用服務，接收端從下到上處理消息

發送數據時，發送端的每一層 （除了物理層）都要添加屬於本層的協議頭（協議尾），一般包含本層需要的信息及下一層的類型：

接森叢洞收數據時：逐層解封裝，讀取本層協議對應的數據進行處理，並根據下一層的類型調用下一層對應的介面進行處鄭虧理

注1：由於物理層和數據鏈路層差別較大，所以比較科學合理的方式是將它們分開，即常見的TCP/IP五層協議：應用層，傳輸層（TCP/UDP），網路層（IP），數據鏈路層，物理層

注2：TCP/IP協議體系和OSI-RM體系的區別

㈢ TCP/IP模型網路有幾層各層的主要協議分別是什麼

TCP/IP模型網路有幾層?各層的主要協議分別是什麼?

你好
1:分4層:從下到上分別是:網路介面層,互聯層,傳輸層,應用層
網路介面層:負責通過網路發送數據和接收IP報文
互聯層:負責把報文分組發送到目的主機{1.處理來自傳輸層的發送請求.<br/>2.處理接收的數據<br/>3.處理互聯的路徑,流控和擁塞問題<br/>}
傳輸層:負責進程中端對端通信.
應用層:包括所有的高層協議,不斷增加新的協議.
2:TCP/IP是用於計算機通信的一組協議，我們通常稱它為TCP/IP協議族。它是70年代中期美國國防部為其ARPANET廣域網開發的網路體系結構和協議標准，以它為基礎組建的INTERNET是目前國際上規模最大的計算機網路，正因為INTERNET的廣泛使用，使得TCP/IP成了事實上的標准。之所以說TCP/IP是一個協議族，是因為TCP/IP協議包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等許多協議，這些協議一起稱為TCP/IP協議。以下我們對協議族中一些常用協議英文名稱和用途作一介紹：
TCP(Transport Control Protocol)傳輸控制協議
IP(Interneorking Protocol)網間網協議
UDP(User Datagram Protocol)用戶數據報協議
ICMP(Inter Control Message Protocol)互聯網控制信息協議
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)簡單郵件傳輸協議
SNMP(Simple Neork manage Protocol)簡單網路管理協議
FTP(File Transfer Protocol)文件傳輸協議
ARP(Address Resolation Protocol)地址解析協議
從協議分層模型方面來講，TCP/IP由四個層次組成：網路介面層、網間網層、傳輸層、應用層。其中：
網路介面層 這是TCP/IP軟體的最低層，負責接收IP數據報並通過網路發送之，或者從網路上接收物理幀，抽出IP數據報，交給IP層。
網間網層 負責相鄰計算機之間的通信。其功能包括三方面。一、處理來自傳輸層的分組發送請求，收到請求後，將分組裝入IP數據報，填充報頭，選擇去往信宿機的路徑，然後將數據報發往適當的網路介面。二、處理輸入數據報：首先檢查其合法性，然後進行尋徑——假如該數據報已到達信宿機，則去掉報頭，將剩下部分交給適當的傳輸協議；假如該數據報尚未到達信宿，則轉發該數據報。三、處理路徑、流控、擁塞等問題。
傳輸層 提供應用程序間的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供可靠傳輸。為實現後者，傳輸層協議規定接收端必須發回確認，並且假如分組丟失，必須重新發送。
應用層 向用戶提供一組常用的應用程序，比如電子郵件、文件傳輸訪問、遠程登錄等。遠程登錄TELNET使用TELNET協議提供在網路其它主機上注冊的介面。TELNET會話提供了基於字元的虛擬終端。文件傳輸訪問FTP使用FTP協議來提供網路內機器間的文件拷貝功能

TCP/lP協議參考模型分別是那幾層？

網路介面層，網路層，傳輸層，運用層

TCP/IP協議參考模型共分為了幾層，其中3、4層分別是什麼？

TCP/IP協議參考模型
4層
1網路介面層
2網路層
3傳輸層
4應用層
OSI模型
7層
1物理層
2數據鏈路層
3網路層
4傳輸層
5回話層
6表達層
7應用層

Tcp/ip協議將網路分為幾層？

4層從下到上 分別是 應用層：應用程序間溝通的層，如簡單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協議（FTP）、網路遠程訪問協議（Tel）等。 傳輸層：在此層中，它提供了節點間的數據傳送，應用程序之間的通信服務，主要功能是數據格式化、數據確認和丟失重傳等。如傳輸控制協議（TCP）、用戶數據報協議（UDP）等，TCP和UDP給數據包加入傳輸數據並把它傳輸到下一層中，這一層負責傳送數據，並且確定數據已被送達並接收。 互連網路層：負責提供基本的數據封包傳送功能，讓每一塊數據包都能夠到達目的主機（但不檢查是否被正確接收），如網際協議（IP）。 網路介面層（主機-網路層）：接收IP數據包並進行傳輸，從網路上接收物理幀，抽取IP數據報轉交給下一層，對實際的網路媒體的管理，定義如何使用實際網路（如Ether、Serial Line等）來傳送數據

OSI模型和TCP/IP協議體系分別分成幾層（

TCP/IP參考模型有4層，分別是：應用層、傳輸層、互聯層和主機-網路層
OSI模型有7層，分別是：物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層

TCP/IP有幾層協議？

㈣ 28 張圖詳解網路基礎知識：OSI、TCP/IP 參考模型（含動態圖）

目錄

1、網路協議

其實協議在我們生活中也能找到相應的影子。

舉個例子，有 2 個男生准備追求同一個妹子，妹子來自河南，講河南話，還會點普通話；一個男生來自胡建，講閩南語，也會點普通話；另一個男生來自廣東，只講粵語；

協議一致，溝通自如

語言不通，無法溝通

你們猜猜？最後誰牽手成功了？答案肯定是來自胡建的那位，雙方可以通過 普通話 進行溝通，表達內容都能理解。而來自廣東的帥哥只會講粵語，不會普通話，妹子表示聽不懂，就無法進行溝通下了。

每個人的成長環境不同，所講的語言、認知、理解能力也就不同。為了使來自五湖四海的朋友能溝通自如，就需要大家協商，認識某一個語言或規則，彼此能互相理解，這個語言就是普通話。

通過這個例子，大家可以這樣理解：

把普通話比作「協議」、把聊天比作「通信」，把說話的內容比作「數據」。

相信這樣類比，大家就知道，協議是什麼了？

簡單地說，就是程序員指定一些標准，使不同的通信設備能彼此正確理解、正確解析通信的內容。我們都知道計算機世界裡是二進制，要麼 1，要麼 0，那為啥可以表達豐富多彩的內容呢？

也是因為協議，不同欄位，不同組合，可以解析不同意思，這就依然協議，讓協議來正確處理。

例如，我們使用手機連 WiFi 來刷抖音，使用的是 802.11（WLAN）協議，通過這個協議接入網路。如果你所連的 WIFI 是不需要手動設置 IP 地址，是通過自動獲取的，就使用到了 DHCP 協議，這樣你的手機算上接入了 區域網， 如果你區域網內有台 NAS 伺服器，存放了某些不可描述的視頻資源，你就可以訪問觀看了，但這時你可能無法訪問互聯網資源，例如，你還想刷會抖音，看看妹子扭一扭，結果出現如下畫面：

出現這種畫面，說明無法使用 互聯網， 可能是無線路由器沒有設置好相關協議，比如： NAT、PPPoE 協議（上網賬號或密碼設置錯誤了），只有設置正確了，就可以通過運營商（ISP）提供的線路把區域網接入到互聯網中，實現手機可以訪問互聯網上的資源（伺服器）。玩微信撩妹子、刷抖音看妹子。

網路協議示意圖

延伸閱讀

1、區域網：最顯著的特點就是范圍有限，行政可控的區域可以是一所高校、一個餐廳、一個園區、一棟辦公樓或一個家庭的私有網路。

2、城域網：原本是介意區域網和廣域網之間，實際工作中很少再刻意去區分城域網和廣域網了，所以這邊不再介紹。

3、廣域網：簡單說就是負責把多個區域網連接起來，它的傳輸距離長距離傳輸，廣域網的搭建一般是由運營商來。

4、互聯網：把全世界上提供資源共享的 IT 設備所在網路連接起來，接入了互聯網就可以隨時隨地訪問這些資源了。

5、物聯網：把所有具有聯網功能的物體都接入互聯網就形成了物聯網。如空調聯網，就可以遠程式控制制空調； 汽車 聯網，就可以遠程獲取行程數據。

總結一下吧！我們可以把電腦、手機等 IT 設備比喻做來自五湖四海的人們，大家都通過多種語言（網路協議）實現溝通（通信）。所有人要一起交流，就用普通話，大家都能理解。所有胡建人在一起，就用閩南語進行溝通，彼此也能理解。這么的方言，就好比計算機網路世界裡也有這么多協議，只是不同協議用在不同地方。

好奇的同學，可能就會問，那網路協議是由誰來規定呢？這就需要提到一個組織，ISO。這個組織制定了一個國際標准 ，叫做 OSI 參考模型，如下，很多廠商都會參考這個制定網路協議。

OSI 參考模型圖

2、OSI 參考模型

既然是模型，就好比模範一樣，大家都要向它學習，以它為原型，展開學習研究。前面我們也提到了一些協議，這么多協議如果不進行歸納，分層，大家學習起來是不是感覺很凌亂？

所以 OSI 參考模型就是將這樣復雜的協議整理並進行分層，分為易於理解的 7 層，並定義每一層的 服務 內容，協議的具體內容是 規則 。上下層之間通過 介面 進行交互，同一層之間通過 協議 進行交互。相信很多網路工程師在今後工作中遇到問題，討論協議問題還會用到這個模型展開討論。所以說，對於計算機網路初學者來說，學習了解 OSI 參考模型就是通往成功的第一步。

OSI 參考模型分層功能

7.應用層

為應用程序提供服務並規定應用程序中通信相關的細節，OSI 的最高層。包括文件傳輸、Email、遠程登錄等協議。程序員接觸這一層比較多。

應用層示例圖

6.表示層

主要負責數據格式的轉換，為上下層能夠處理的格式。如編碼、加密、解密等。

表示層示例圖

5.會話層

即負責建立、管理和終止通信連接（數據流動的邏輯通路），數據分片、重組等傳輸的管理。

會話層示例圖

4.傳輸層

保證可靠傳輸，不需要再路由器上處理，只需再通信雙方節點上進行處理，如處理差錯控制和流量控制。

傳輸層示例圖

3.網路層

主要負責定址和路由選擇，將數據包傳輸到目的地。

網路層示例圖

2.數據鏈路層

負責物理層面上互連、節點之間的通信傳輸，將0 、 1 序列比特流劃分為具有意義的數據幀傳輸給對端。這一層有點類似網路層，網路層也是基於目的地址來傳輸，不同是：網路層是將數據包負責在整個網路轉發，而數據鏈路層僅是在網段內轉發，所以大家抓包會發現，源目 MAC 地址每經過一個二層網段，都會變化。

數據鏈路層示例圖

1.物理層

負責 0、1 比特流（0、1 序列）與電壓高低電平、光的閃滅之間的互相轉換，為數據鏈路層提供物理連接。

物理層示例圖

OSI 為啥最後沒有得到運用呢？其實最主要的原因，是 OSI 模型出現的比 tcp/ip 出現的時間晚，在 OSI 開始使用前，TCP/IP 已經被廣泛的應用了。如果要換成 OSI 模型也不太現實。其次是 OSI 是專家們討論，最後形成的，由於沒有實踐，導致該協議實現起來很復雜，很多廠商不願意用 OSI，與此相比，TCP/IP 協議比較簡單，實現起來也比較容易，它是從公司中產生的，更符合市場的要求。綜合各種因素，最終 OSI 沒有被廣泛的應用。

下面我們來看看 TCP/IP 與 OSI 分層之間的對應關系及相應的協議：

4.應用層

從上圖，可以知道 TCP/IP 四層模型，把應用層、表示層、會話層集成再一起了，該層的協議有：HTTP 、 POP3 、 TELNET 、 SSH 、 FTP 、 SNMP 等。

目前，大部分基於 TCP/IP 的應用都是 客戶端/服務端 架構。一般我們把提供資源服務的那一側叫服務端， 發起訪問服務資源的這一側叫客戶端。

應用層

3.傳輸層

主要職責就是負責兩端節點間的應用程序互相通信，每個節點上可能有很多應用程序，例如，登錄了微信，又打開了網頁，又打開迅雷看看，那數據到達後怎麼正確傳送到相應的應用程序呢？那就需要 埠號 來正確識別了。傳輸層中最為常見的兩個協議分別是傳輸控制協議 TCP （Transmission Control Protocol）和用戶數據報協議 UDP （User Datagram Protocol）

面向連接 顧名思義，就是建立連接，什麼時候建立連接呢？就是在通信之前需要先建立一條邏輯的通信鏈路。就跟我們平時打電話一樣，得先撥通，通了之後即鏈路建立好了，這條鏈路只有你和對方可以在這條鏈路傳播說話內容。掛電話後，這條鏈路也就斷開了。

面向無連接 無連接，即通信之前不需要建立連接，直接發送即可。跟我們以前寫信很像，不需要管對方在不在？直接寫信寄過去就可以了。

面向連接傳輸

面向無連 接傳輸

2.網路層

主要職責就是將數據包從源地址發送到目的地址。

在網路傳輸中，每個節點會根據數據的 IP 地址信息，來判斷該數據包應該由哪個介面（網卡）發送出去。各個地址會參考一個發出介面列表， MAC 定址中所參考的這張表叫做 MAC 地址轉發表 ，而 IP 定址中所參考的叫做 路由表 。MAC 地址轉發表根據自學自動生成。路由控製表則根據路由協議自動生成。MAC 地址轉發表中所記錄的是實際的 MAC 地址本身，而路由表中記錄的 IP 地址則是集中了之後的網路號（即網路號與子網掩碼）。

1.網路介面層

在 TCP/IP 把物理層和數據鏈路層集成為 網路介面層 。主要任務是將上層的數據封裝成幀發送到網路上，數據幀通過網路到達對端，對端收到後對數據幀解封，並檢查幀中包含的 MAC 地址。如果該地址就是本機的 MAC 地址或者是廣播地址，則上傳到網路層，否則丟棄該幀。

封裝與解封裝

所謂的封裝，其實就跟你寄快遞的時候，給物品加上紙盒包裝起來或者快件到站點，快遞員貼一層標簽的過程。在網路上，就是上層的數據往下送的時候，下層會添加頭部，不過，只有在二層，不僅會加上頭部，還會在上層數據尾部添加 FCS。

封裝

所謂解封裝，就如同你收到快件一樣，一層一層地拆外包裝，直到看到快件。網路也是，一層一層地拆掉頭部，往上層傳送，直到看到數據內容。

解封裝

我們把應用層的數據封裝傳輸層頭部後的報文，稱為 段 ；

把段封裝網路層頭部後的報文，稱為 包 ；

把包封裝乙太網頭部和幀尾，稱為 幀 。

㈤ TCP/IP網路模型從上至下哪四層組成各層主要功能是什麼

1、組成：應用層、傳輸層、網路層、鏈路層

2、各層主要功能：

應用層：負責向用戶提供應用程序，比如HTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTP等。

傳輸層：負責對報文進行分組和重組，並以TCP或UDP協議格式封裝報文。

網路層：負責路由以及把分組報文發送給目標網路或主機。

鏈路層：負責封裝和解封裝IP報文，發送和接受ARP/RARP報文等。

(5)計算機網路tcp圖解擴展閱讀

OSI是開放系統互連參考模型 (Open System Interconnect 簡稱OSI），是國際標准化組織(ISO)和國際電報電話咨詢委員會(CCITT)聯合制定的開放系統互連參考模型，為開放式互連信息系統提供了一種功能結構的框架。

它從低到高分別是：物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

而TCP/IP簡單來說就是OSI的簡化版，把OSI的七層簡化為了四層。TCP/IP 定義了電子設備如何連入網際網路，以及數據如何在它們之間傳輸的標准。

協議採用了4層的層級結構，每一層都呼叫它的下一層所提供的協議來完成自己的需求。

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書名：圖解TCP/IP（第5版）

作者：[日]竹下隆史

譯者：烏尼日其其格

豆瓣評分：7.8

出版社：人民郵電出版社

出版年份：2013-7-1

頁數：312

內容簡介：

這是一本圖文並茂的網路管理技術書籍，旨在讓廣大讀者理解TCP/IP的基本知識、掌握TCP/IP的基本技能。

書中講解了網路基礎知識、TCP/IP基礎知識、數據鏈路、IP協議、IP協議相關技術、TCP與UDP、路由協議、應用協議、網路安全等內容，引導讀者了解和掌握TCP/IP，營造一個安全的、使用放心的網路環境。

本書適合計算機網路的開發、管理人員閱讀，也可作為大專院校相關專業的教學參考書。

作者簡介：

竹下隆史，Net One Systems公司資深網路工程師。

村山公保，倉敷藝術科學大學產業科學技術學院信息學系教授。

荒井透，1958年生人。 Net One Systems公司資深網路工程師。

苅田幸雄，高能加速器研究所、計算科學中心研究員。

譯者簡介：

烏尼日其其格，Oracle資深中間件技術專家、資深技術顧問。精於問題診斷處理、擅長解決大型核心系統的性能故障，並擁有多項Oracle官方認證資質。

㈦ 圖解TCP/IP

計算機使用模式的演變：
20世紀50年代 批處理時代
20世紀60年代 分時系統時代
20世紀70年代 計算機間通信時代
20世紀80年代 計算機網路時代
20世紀90年代 互聯網普及時代
2000年 以互聯網為中心的時代
2010年 無論何時何地地一切皆TCP/IP的網路時代

在計算機網路與信息通信領域，人們經常提及 「協議」 。簡單來說。 協議 就是計算機與計算機之間通過網路實現通信時事先達成的一種「約定」。這種「約定」使那些由不同廠商的設備、不同的CPU以及不同的操作系統組成的計算機之間，只要遵循相同的協議就能實現通信。換句話說， 協議 就是計算機之間的通信語言，只有支持相同的協議，計算機之間才能相互通信。

計算機通信也會在每一個分組中附加上源主機地址和目標主機地址送給通信線路。這些發送端地址、接收端地址以及分組序號寫入的部分稱為 「報文首部」 。

TCP/IP協議並非ISO（國際標准化組織）所制定的某種國際標准，而是由IETF（Internet Engineering Task Force國際互聯網工程任務組）所建議的、致力於推進器標准化作業的一種協議。

OSI參考模型
應用層 ：針對特定應用的協議。以電子郵件為例，用戶A在主機A上新建一封電子郵件，指定收件人為B，並輸入郵件內容為「早上好」。應用層協議會在所要傳遞數據的前端附加一個首部（標簽）信息，該首部標明了郵件內容為「早上好」和收件人為B。

表示層 ：設備固有數據格式和網路標准數據格式的轉換。用戶A和用戶B使用的郵件客戶端一致，便能夠順利收取和閱讀郵件，不一致時表示層就發揮作用了：將數據從「某個計算機特定的數據格式」轉換為「網路通用的標准數據格式」後再發送出去，接收端也進行相應處理。表示層與表示層之間為了識別編碼格式也會附加首部信息，從而將實際傳輸的數據轉交給下一層處理。

會話層 ：通信管理。負責建立和斷開通信連接（數據流動的邏輯通路）。管理傳輸層以下的分層。假定用戶A新建了5封電子郵件准備發送給用戶B，是建立一次連接一起發送，還是分別建立5次連接各自發送，都是會話層決定的，會話層和表示層一樣，也會在數據前段附加首部或標簽信息再轉發給下一層。而這些首部或標簽中記錄著數據傳送順序的信息。

傳輸層 ：管理兩個節點之間的數據傳輸。負責可靠傳輸（確保數據被可靠傳送到目標地址）。用主機A將「早上好」這一數據發送給主機B，期間可能因為某些原因導致數據損壞，主機B只收到「早上」，此時也會將這一事實告訴主機A，主機A得知情況會將後面的「好」重發給主機B。保證數據傳輸的可靠性是傳輸層的一個重要作用。為了確保可靠性，這一層所要傳輸的數據附加首部以識別這一分層的數據。然而，實際上將數據傳輸給對端的處理是由網路層來完成的。

網路層 ：地址管理與路由選擇。兩端主機之間雖然有眾多數據鏈路，但能夠將數據從主機A送到主機B也都是網路層的功勞。相當於TCP/IP協議中的IP協議，網路層不能保證數據的可達性，所以需要傳輸層TCP協議確保可達性，所以TCP/IP協議實現了可靠傳輸。

數據鏈路層 ：互連設備之間傳送和識別數據幀。網路層負責將整個數據發送給最終目標地址，而數據鏈路層則只負責發送一個分段內的數據。

物理層 ：以「0」、「1」代表電壓的高低、燈光的閃滅。界定連接器和網線的規格。將數據的0、1轉換為電壓和脈沖光傳輸給物理的傳輸介質。

計算機之間的網路連接通過 電纜 相互連接。任何一台計算機連接網路時，必須要使用 網卡 （網路適配器、NIC、LAN卡）， 中繼器 的作用是將電纜傳過來的信號調整和放大再傳給另一個電纜，可以完成不同媒介之間的連接工作。 網橋 是數據鏈路層面上連接兩個網路的設備，提供的是傳遞數據幀的作用，並且還具備自學機制。 路由器 是在網路層面上（OSI七層模型網路層）連接兩個網路、並對分組報文進行轉發的設備。 網橋 是根據物理地址（MAC地址）進行處理，而路由器/3層交換機則是根據IP地址進行處理的。由此，TCP/IP中網路層的地址就成為了IP地址。對於並發訪問量非常大的一個企業級Web站點，使用一台伺服器不足以滿足前端的訪問需求，這時通常會架設多台伺服器來分擔。這些伺服器的訪問的入口地址通常只有一個，為了能通過同一個URL將前端訪問分發到後台多個伺服器上，可以將這些伺服器的前端加一個負載均衡器。這種負載均衡器就是4-7層交換機的一種。 網關 是OSI參考模型中負責將從傳輸層到應用層的數據進行轉換和轉發的設備。在兩個不能進行直接通信的協議之間進行翻譯，最終實現兩者的通信。非常典型的例子就是互聯網郵件和手機郵件之間的轉換服務。防火牆也是一款通過網關通信，針對不用應用提高安全性的產品。

美國軍方利用分組交換技術組件的ARPANET網路是互聯網的鼻祖。而BSD UNIX操作系統實現了TCP/IP協議，隨著UNIX系統的普及，TCP/IP協議開始盛行。TCP/IP可以單純的指這兩種協議，然而在很多情況下，它指的是包含HTTP、SMTP、FTP、TCP、UDP、IP、ARP等很多協議的 網際協議族 。

發送數據包的過程，和上節OSI參考模型中介紹的差不多。數據鏈路層是由網路介面（乙太網驅動）來處理的，它會改數據附加上 乙太網首部 ， 乙太網首部 中包含接收端的MAC地址、發送端MAC地址以及標志乙太網類型的乙太網數據的協議。

在乙太網普及之初，一般多台終端使用同一根同軸電纜的 共享介質型 連接方式，訪問控制一般以半雙工通信為前提採用CSMA/CD方式。隨著ATM交換技術的進步和CAT5 UTP電纜的普及很快發生了變化，逐漸採用像 非共享介質網路 那樣直接與交換機連接的方式。

網路層與數據鏈路層的關系
某人要去一個很遠的地方旅行，並計劃先後乘坐飛機、火車、公交車到達目的地。旅行社不僅幫他預訂好了飛機票和火車票，甚至還為他指定了一個詳細的行程表，詳細到幾點幾分需要乘坐飛機或火車都一目瞭然。機票和火車票只能夠在某一限定區間內移動，此處的「區間內」就如同通信網路上的數據鏈路。這個區間內的出發地點和目的地點就如同某一個數據鏈路的源地址和目標地址等首部信息。整個行程表的作用就相當於網路層。

DNS :將域名和IP地址相匹配。
ARP :以目標IP地址為線索，用來定位下一個應該接受數據分包的網路設備對應的MAC地址。ARP只適用於IPv4，IPv6可以用ICMPv6替代ARP發送鄰居探索消息。
ICMP :在IP通信中如果某個IP包因為某種原因未能送達目標地址，那麼這個具體的原因將由ICMP負責通知。
DHCP ：使用移動設備時，每移動到一個新地方，都要重新設置IP地址，為了實現自動設置IP地址、統一管理IP地址分配，就產生了DHCP協議。
NAT ：是用於在本地網路中使用私有地址，在連接互聯網時轉而使用全局IP地址的技術。
IP隧道 ：IPv4和IPv6之間進行通信的技術就是IP隧道。

TCP用於低速可靠傳輸
UDP用於高速不可靠傳輸
埠號就是用來識別同一台計算機中進行通信的不同應用程序，也被稱為程序地址。
TCP傳輸利用 窗口控制 提高速度，無需等到每次應答來進行下一次發送，而是有個窗口進行緩沖，來提高吞吐量。
TCP擁塞控制，利用擁塞窗口來調節發送的數據量，擁塞時減小窗口，流暢是增大窗口來控制吞吐量。

我們日常網路訪問的 http 用的是 tcp ，那還是看一下這個過程吧
tcp 可以提供全雙工的數據流傳輸服務，全雙工說白了，就是同一時間 A 可以發信息給 B ， B 也可以發消息給 A ，倆人同時都可以給對方發消息；半雙工就是某個時間段 A 可以發給 B ，但 B 不能給 A ，換個時間段，就反過來了。

這個過程理解起來，就像兩人在喊話：
A：喂，有人嗎，我想建立連接
B：有哇，你建立吧，等你吆
A：好噠，我來啦
然後倆人就建立連接了...

一定要三次握手么，兩次行不行？
這么一個場景：
A->B: 洞幺洞幺，我是洞拐，收到請回復。
B->A: 洞拐洞拐，洞幺收到。

請問根據以上對話判斷:
1、B是否能收到A的信息？ (答案是肯定的)
2、A是否能收到B的信息？ （你猜？）

tcp的核心思想是保證數據可靠傳輸，如果 2 次，顯然不行，但 3 次就一定行么？未必，可能第三次的時候網路中斷了，然後 A 就認為 B 收到了，然後一通發消息，其實 B 沒收到，但這是無法完全保證的。無論握手多少次都不能滿足傳輸的絕對可靠，為了效率跟相對可靠而看， 3 次剛剛好，所以就 3 次了(正好 AB 相互確認了一次)。

舉個栗子：把客戶端比作男孩，伺服器比作女孩。通過他們的分手來說明「四次揮手」過程：

"第一次揮手" ：日久見人心，男孩發現女孩變成了自己討厭的樣子，忍無可忍，於是決定分手，隨即寫了一封信告訴女孩。
「第二次揮手」 ：女孩收到信之後，知道了男孩要和自己分手，怒火中燒，心中暗罵：你算什麼東西，當初你可不是這個樣子的！於是立馬給男孩寫了一封回信：分手就分手，給我點時間，我要把你的東西整理好，全部還給你！男孩收到女孩的第一封信之後，明白了女孩知道自己要和她分手。隨後等待女孩把自己的東西收拾好。
「第三次揮手」 ：過了幾天，女孩把男孩送的東西都整理好了，於是再次寫信給男孩：你的東西我整理好了，快把它們拿走，從此你我恩斷義絕！
「第四次揮手」 ：男孩收到女孩第二封信之後，知道了女孩收拾好東西了，可以正式分手了，於是再次寫信告訴女孩：我知道了，這就去拿回來！

為什麼連接的時候是三次握手，關閉的時候卻是四次握手？
答：因為當 Server端 收到 Client端 的 SYN 連接請求報文後，可以直接發送 SYN+ACK報文 。其中 ACK報文 是用來應答的， SYN報文 是用來同步的。但是關閉連接時，當 Server端 收到 FIN報文 時，很可能並不會立即 關閉SOCKET ，所以只能先回復一個 ACK報文 ，告訴 Client端 ，"你發的 FIN報文 我收到了"。只有等到我 Server端 所有的報文都發送完了，我才能發送 FIN報文 ，因此不能一起發送。故需要四步握手。

靜態路由 是指事先設置好路由器和主機中並將路由信息固定的一種方法。缺點是某個路由器發生故障，基本上無法自動繞過發生故障的節點，只有在管理員手工設置以後才能恢復正常。
動態路由 是管理員先設置好路由協議，其設定過程的復雜程度與具體要設置路由協議的類型有直接關系。在路由器個數較多的網路，採用動態路由顯然能夠減輕管理員負擔。網路發生故障，只要有一個可繞的其他路徑，數據包會自動選擇這個路徑，但路由器需要定期相互交換必要的路由控制信息，會增加一定程度的負荷。

根據路由控制范圍分為 IGP （內部網關協議）和 EGP （外部網關協議）

路由演算法分為 距離向量演算法 和 鏈路狀態演算法
距離向量演算法 ：通過距離與方向確定通往目標網路的路徑
鏈路狀態演算法 ：鏈路狀態中路由器知道網路的連接狀態，並根據鏈路信息確定通往目標網路的路徑。

IGP包含RIP、RIP2、OSPF
EGP包含EGP、BGP

RIP是距離向量型的一種路由協議，廣泛應用於LAN
RIP2是RIP的第二版。新增以下特點：使用多播、支持子網掩碼、路由選擇域、外部路由標志、身份驗證密鑰
OSPF是一種鏈路狀態型路由協議。

在RIP和OSPF中利用IP的網路地址部分進行著路由控制，然而BGP則需要放眼整個互聯網進行路由控制。BGP的最終路由控製表有網路地址和下一站的路由器組來表示，不過它會根據所要經過的AS個數進行路由控制。有了AS編號的域，就相當於有了自己一個獨立的「國家」。AS的代表可以決定AS內部的網路運營和相關政策。與其他AS相連的時候，可以像一位「外交官」一樣簽署合約再進行連接。正是有了這些不同地區的AS通過簽約的相互連接，才有了今天全球范圍內的互聯網。

轉發IP數據包的過程中除了使用路由技術外，還在使用標記交換技術。最有代表性的就是多協議標記交換技術（MPLS）。
MPLS的標記不像MAC地址直接對應到硬體設備。因此，MPLS不需要具備以外網或ATM等數據鏈路層協議的作用，而只需要關注它與下面一層IP層之間的功能和協議即可。
MPLS優點：
1.轉發速度快
2.利用標記生成虛擬路徑，並在它的上面實現IP等數據包的通信。

㈧ 詳解圖解計算機網路177 個名詞

大家好，我是偉哥。上篇《60 張圖詳解 98 個常見的網路概念》有一段時間了，現在重新匯總整理，把最近提到的網路名詞也加上。同時為了方便閱讀，增加了大量的配圖，讓網路小白也能輕松理解。考慮到 177 個網路名詞加上 123 張圖，文章的篇幅就很長了，有必要分類整理下，於是按照網路分層結構，加上分層的擴展內容，把所有名詞分成了 15 個小類，方便查閱。

1、 電路交換 ：在通信開始前，通信雙方要在網路上建立專屬信道來發送數據，信道至少會持續到通信結束才會斷開。

2、 包交換 ：又叫做分組交換，是將數據分為多個消息塊（即數據包），再通過網路對每個數據塊進行單獨傳輸選路。

3、 網路協議 ：為在網路中傳輸數據而對數據定義的一系列標准或規則。

4、 協議棧 ：網路協議的具體定義或具體實現。

5、 萬維網 （ WWW ）：可以通過 URL 地址進行定義、通過 HTTP/HTTPS 協議建立連接、通過互聯網進行訪問的網頁資源空間。

6、 區域網 （ LAN ）：在一個有限區域內實現終端設備互聯的網路。

7、 城域網 （ MAN ）：規模大於區域網，覆蓋區域小到一個方圓數千米的大型園區，大到一個城市圈的網路。

8、 廣域網 （ WAN ）：跨越大范圍地理區域建立連接的網路。

9、 互聯網 （ Internet ）：通過各種互聯網協議為全世界成千上萬的設備建立互聯的全球計算機網路系統。

10、 物聯網 （ IoT ）：通過內置電子晶元的方式，將各種物理設備連接到網路中，實現多元設備間信息交互的網路。

11、 雲計算 （ Cloud Computing ）：通過互聯網為計算機和其它設備提供處理資源共享的網路。

12、 大數據 （ Big Data ）：通過匯總的計算資源對龐大的數據量進行分析，得出更加准確的預測結論，並用來指導實踐。

13、 SDN ：指控制平面和數據平面分離，並通過提升網路編程能能力，使網路管理方式更優。

14、 數據平面/轉發平面 ：指網路設備中與判斷如何轉發數據和執行數據轉發相關的部分。

15、 控制平面 ：指網路設備中與控制設備完成轉發工作的相關部分。

1、 操作系統 ：一種安裝在智能設備上，為操作智能設備消除硬體差異，並為程序提供可移植性的軟體平台。

2、 圖形用戶界面 （ GUI ）：指用戶在大部分情況下可以通過點擊圖標等可視化圖形來完成設備操作的軟體界面。

3、 命令行界面 （ CLI ）：指用戶需要通過輸入文本命令來完成設備操作的軟體界面。

4、 RAM ：隨機存取存儲器的簡稱，也叫做內存。安裝在數通設備上與安裝在計算機中的作用相同，即用於存儲臨時文件，斷電內容消失。

5、 Flash ：安裝在數通設備上，與計算機硬碟的功能類似，用來存放包括操作系統在內的大量文件。

6、 NVRAM ：非易失隨機存取存儲器的簡稱。用來保存數通設備的啟動配置文件，斷電不會消失。

7、 Console 介面 ：即控制台介面，通過 Console 線纜連接自己的終端和數通設備的 Console 介面，使用終端模擬軟體對數通設備進行本地管理訪問。

1、 OSI 模型 ：為規范和定義通信網路，將通信功能按照邏輯分為不同功能層級的概念模型，分為 7 層。

2、 TCP/IP 模型 ：也叫做互聯網協議棧，是目前互聯網所使用的通信模型，由 TCP 協議和 IP 協議的規范發展而來，分為 4 層。

3、 應用層 ：指 OSI 模型的第 7 層，也是 TCP/IP 模型的第 4 層，是離用戶最近的一層，用戶通過應用軟體和這一層進行交互。理論上，在 TCP/IP 模型中，應用層也包含了 OSI 模型中的表示層和會話層的功能。但表示層和會話層的實用性不強，應用層在兩種模型中區別不大。

4、 傳輸層 ：指 OSI 模型的第 4 層，也是 TCP/IP 模型的第 3 層，在兩個模型中區別不大，負責規范數據傳輸的功能和流程。

5、 網路層 ：指 OSI 模型的第 3 層，這一層是規范如何將數據從源設備轉發到目的設備。

6、 數據包 ：經過網路層協議封裝後的數據。

7、 數據鏈路層 ：OSI 模型的第 2 層，規范在直連節點或同一個區域網中的節點之間，如何實現數據傳輸。另外，這一層也負責檢測和糾正物理層在傳輸數據過程中造成的錯誤。

8、 數據幀 ：經過數據鏈路層協議封裝後的數據。

9、 物理層 ：OSI 模型的第 1 層，這一層的服務是規范物理傳輸的相關標准，實現信號在兩個設備之間進行傳輸。

10、 互聯網層 ：TCP/IP 協議中的第 2 層，功能與 OSI 模型中的網路層類似。

11、 網路接入層 ：TCP/IP 協議中的第 1 層，作用是定義數據如何在兩個直連節點或同一個區域網的節點之間傳輸，TCP/IP 模型中的這一層結合了 OSI 模型中數據鏈路層和物理層的功能。

12、 封裝 ：發送方設備按照協議標準定義的格式及相關參數添加到轉發數據上，來保障通信各方執行協議標準的操作。

13、 解封裝 ：接收方設備拆除發送方設備封裝的數據，還原轉發數據的操作。

14、 頭部 ：按照協議定義的格式封裝在數據上的協議功能數據和參數。

1、 雙絞線 ：將兩根互相絕緣的導線按一定規格纏繞在一起，以便它們互相沖抵干擾，從而形成的通信介質。

2、 光纖 ：為實現數據通信，利用全反射原理傳輸光線的玻璃纖維載體。

3、 IEEE 802.3 ：IEEE 組織定義的乙太網技術標准，即有線網路標准。

4、 IEEE 802.11 ：IEEE 組織定義的無線區域網標准。

5、 奇偶校驗 ：接收方對比接收的數據與原始數據時，檢測數據的二進制數位中 「 1 」 的奇偶個數是否相同，從而判斷數據與發送時是否一致的校驗方式。

6、 校驗和 ：接收方對比接收的數據與原始數據的校驗和是否相同，判斷數據與發送時是否一致的校驗方式。

7、 循環冗餘校驗 ：接收方通過多項式除法判斷數據與發送時是否一致的校驗方式。

8、 共享型乙太網 ：所有連網設備處在一個沖突域中，需要競爭發送資源的乙太網環境。

9、 二進制 ：逢 2 進位、只有 0 和 1 表示數字的計數系統。

10、 十六進制 ：逢 16 進位、用 0 ~ F 表示數字的計數系統。

11、 沖突域 ：通過共享媒介連接在一起的設備，共同構成的網路區域。在這個區域內，同時只能一台設備發送數據包。

12、 交換型乙太網 ：連網設備互相之間不需要競爭發送資源，而是分別與中心設備兩兩組成點到點連接的乙太網環境。

13、 MAC 地址 ：長度 48 位，固化在設備硬體上，用十六進製表示的數據鏈路層地址。

14、 廣播域 ：在這個區域中，各個節點都可以收到其它節點發送的廣播數據包。