计算机网络tcp图解

㈠ 动画图解TCP三次握手

TCP 三次握手过程不管是对于本科计算机网络学习还是考研考计网的同学来说都是必考的一个，所以要掌握 TCP 整个握手的过程显得尤为重要。

一、TCP 是什么？

TCP是Transmission Control Protocol(传输控制协议) 的简称，它提供一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

在学习 TCP 握手过程之前，我们首先要了解 TCP 报文头部的一些标志信息，因为在 TCP 握手的过程中，要用到TCP报文头部的一些信息。

TCP头部

1.1 源端口和目的端口

对于端口，我们可以这么理解：我们可以想象发送方很多的窗户，接收方也有很多的窗户，这些窗口都标有不同的端口号，源端口号和目的端口号就分别代表从哪个规定的串口发送到对方接收的窗口。不同的应用程序都有着不同的端口，比如HTTP端口80，SMTP端口25等。

1.2 序号

TCP是面向字节流的，在一个TCP连接中传送的字节流中的每一个字节都按顺序编号。接收端根据这个编号进行确认，保证分割的数据段在原始数据包的位置。

通俗一点的讲，每个字段在传送中用序列号来标记自己位置的，而这个字段就是用来完成双方传输中确保字段原始位置是按照传输顺序的。（发送方是数据是怎样一个顺序，到了接受方也要确保是这个顺序）

1.3 确认号

确认号是期望收到对方下一个报文段的第一个字节的序号。确认号 = N,则表示到序号N-1为止的所有数据都已经正确收到。例如：B正确收到了A发送过来的一个报文段，其序号字段值为500，而数据字段长度是200字节(序号501~700)，这表明B正确收到了A发送的到序号700为止的数据，因此B期望收到A的下一个数据序号是701，于是B在发送给A的确认报文段中把确认号置为701。

1.4 标志位

TCP首部中有 6 个标志比特，它们中的多个可同时被设置为 1，主要是用于操控 TCP 的状态机的，依次为URG，ACK，PSH，RST，SYN，FIN。今天我们只介绍我们用到的三个。

1.4.1 确认ACK

这个标志位可以理解为发送端发送数据到接收端，发送的时候 ACK置 为 0，一旦接收端接收数据之后，就将 ACK 置为 1，发送端接收到之后，就知道了接收端已经接收了数据。需要注意的一点是：当且仅当ACK = 1时，确认号字段才有效。TCP规定，在连接建立后，所有传送的报文段 都将ACK置为1。

1.4.2 同步SYN

SYN是同步序列号，在建立TCP连接时用来同步序号。当SYN=1，ACK=0时，表明这是一个连接请求报文段。若对方同意建立连接，则应在响应的报文段中使SYN=1，ACK=1。因此，SYN置为1就表示这是一个连接请求或连接接受报文。

1.4.3 终止FIN

当发送端已经达到数据末尾，也就是说双方的数据传送完成，没有数据可以传送了，发送方FIN标志位置为1后，表示此报文段的发送方数据发送完毕，请求释放连接。

二 T CP三次握手过程

TCP 三次握手的过程解决以下三个问题

1.要是每一方都能确知对方的存在

2.要允许双方协商一些参数(如窗口最大值，是否使用窗口扩大选项以及时间戳选项等)

3.能够对运输实体资源(如缓冲大小、连接表中的项目等)进行分配

掌握了这些，TCP 的三次握手就简单多了。下面我们就以动画形式进行拆解三次握手过程。

初始状态 ：客户端处于closed(关闭)状态，服务器处于listen(监听)状态

第一次握手 ：客户端发送请求报文将SYN = 1同步序列号和初始化序列号seq = x发送给服务端，发送完之后客户端处于SYN_Send状态。

第二次握手 ：服务端受到SYN请求报文之后，如果同意连接，会以自己的同步序列号SYN(服务端) = 1、初始化序列号seq = y和确认序列号（期望下次收到的数据包）ack = x+ 1以及确认号ACK = 1报文作为应答，服务器为SYN_Receive状态。

第三次握手 ： 客户端接收到服务端的SYN + ACK之后，知道可以下次可以发送了下一序列的数据包了，然后发送同步序列号ack = y + 1和数据包的序列号seq = x + 1以及确认号ACK = 1确认包作为应答，客户端转为established状态。

三、为什么不能是一次、二次握手，而必须是三次握手？

为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误。

所谓“已失效的连接请求报文段”是这样产生的。考虑一种正常情况：A发出连接请求，但因连接请求报文丢失而未收到确认。于是A在重传一次连接请求，后来收到了确认，建立了连接。数据传输完毕后，就释放了连接。在此过程中，A一共发送了两个连接请求报文段，其中一个丢失，第二个到达了B。没有已经失效的报文段。

但现在出现一种异常情况，即A发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某些网络结点长时间滞留了，以至延误到连接释放以后的某个时间才到达B。本来这是一个早已经失效的报文段，但B收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是A又发出一次新的连接请求。于是就向A发出确认报文段，同意建立连接。假定不采用三次握手，那么只要B发出确认，新的连接就建立了。

由于现在A并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬B的确认，也不会向B发送数据，但B却以为新的运输连接已经建立了，并一直等待A发来数据。B的许多资源就这样白白浪费了。

采用三次握手的办法可以防止上述现象的发生，例如在刚才的情况下，A不会向B的确认发出确认。B由于收不到确认，就知道A并没有要求建立连接。

㈡ 【计算机网络】OSI-RM协议体系和TCP/IP协议体系

通过上图，我们可以一目了然地了解OSI-RM体系中的七层结构，每层的功能，数据格式以及相关的常见协议和技此枯术。

分层协议体系的设计思路：将网络通信这个复杂的大问题拆分为小问题

构建网络平台的网络设备间的通信，比如路由器根据IP转发Packet数据包，仅需要通过低三层

用户间的通讯需要通过所有层，发送端从上到下调用服务，接收端从下到上处理消息

发送数据时，发送端的每一层 （除了物理层）都要添加属于本层的协议头（协议尾），一般包含本层需要的信息及下一层的类型：

接森丛洞收数据时：逐层解封装，读取本层协议对应的数据进行处理，并根据下一层的类型调用下一层对应的接口进行处郑亏理

注1：由于物理层和数据链路层差别较大，所以比较科学合理的方式是将它们分开，即常见的TCP/IP五层协议：应用层，传输层（TCP/UDP），网络层（IP），数据链路层，物理层

注2：TCP/IP协议体系和OSI-RM体系的区别

㈢ TCP/IP模型网络有几层各层的主要协议分别是什么

TCP/IP模型网络有几层?各层的主要协议分别是什么?

你好
1:分4层:从下到上分别是:网络接口层,互联层,传输层,应用层
网络接口层:负责通过网络发送数据和接收IP报文
互联层:负责把报文分组发送到目的主机{1.处理来自传输层的发送请求.<br/>2.处理接收的数据<br/>3.处理互联的路径,流控和拥塞问题<br/>}
传输层:负责进程中端对端通信.
应用层:包括所有的高层协议,不断增加新的协议.
2:TCP/IP是用于计算机通信的一组协议，我们通常称它为TCP/IP协议族。它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准，以它为基础组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络，正因为INTERNET的广泛使用，使得TCP/IP成了事实上的标准。之所以说TCP/IP是一个协议族，是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍：
TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议
IP(Interneorking Protocol)网间网协议
UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议
ICMP(Inter Control Message Protocol)互联网控制信息协议
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议
SNMP(Simple Neork manage Protocol)简单网络管理协议
FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议
ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议
从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网间网层、传输层、应用层。其中：
网络接口层 这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。
网间网层 负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻径——假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。
传输层 提供应用程序间的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供可靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送。
应用层 向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能

TCP/lP协议参考模型分别是那几层？

网络接口层，网络层，传输层，运用层

TCP/IP协议参考模型共分为了几层，其中3、4层分别是什么？

TCP/IP协议参考模型
4层
1网络接口层
2网络层
3传输层
4应用层
OSI模型
7层
1物理层
2数据链路层
3网络层
4传输层
5回话层
6表达层
7应用层

Tcp/ip协议将网络分为几层？

4层从下到上 分别是 应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Tel）等。 传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送，应用程序之间的通信服务，主要功能是数据格式化、数据确认和丢失重传等。如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。 互连网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。 网络接口层（主机-网络层）：接收IP数据包并进行传输，从网络上接收物理帧，抽取IP数据报转交给下一层，对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ether、Serial Line等）来传送数据

OSI模型和TCP/IP协议体系分别分成几层（

TCP/IP参考模型有4层，分别是：应用层、传输层、互联层和主机-网络层
OSI模型有7层，分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层

TCP/IP有几层协议？

㈣ 28 张图详解网络基础知识：OSI、TCP/IP 参考模型（含动态图）

目录

1、网络协议

其实协议在我们生活中也能找到相应的影子。

举个例子，有 2 个男生准备追求同一个妹子，妹子来自河南，讲河南话，还会点普通话；一个男生来自胡建，讲闽南语，也会点普通话；另一个男生来自广东，只讲粤语；

协议一致，沟通自如

语言不通，无法沟通

你们猜猜？最后谁牵手成功了？答案肯定是来自胡建的那位，双方可以通过 普通话 进行沟通，表达内容都能理解。而来自广东的帅哥只会讲粤语，不会普通话，妹子表示听不懂，就无法进行沟通下了。

每个人的成长环境不同，所讲的语言、认知、理解能力也就不同。为了使来自五湖四海的朋友能沟通自如，就需要大家协商，认识某一个语言或规则，彼此能互相理解，这个语言就是普通话。

通过这个例子，大家可以这样理解：

把普通话比作“协议”、把聊天比作“通信”，把说话的内容比作“数据”。

相信这样类比，大家就知道，协议是什么了？

简单地说，就是程序员指定一些标准，使不同的通信设备能彼此正确理解、正确解析通信的内容。我们都知道计算机世界里是二进制，要么 1，要么 0，那为啥可以表达丰富多彩的内容呢？

也是因为协议，不同字段，不同组合，可以解析不同意思，这就依然协议，让协议来正确处理。

例如，我们使用手机连 WiFi 来刷抖音，使用的是 802.11（WLAN）协议，通过这个协议接入网络。如果你所连的 WIFI 是不需要手动设置 IP 地址，是通过自动获取的，就使用到了 DHCP 协议，这样你的手机算上接入了 局域网， 如果你局域网内有台 NAS 服务器，存放了某些不可描述的视频资源，你就可以访问观看了，但这时你可能无法访问互联网资源，例如，你还想刷会抖音，看看妹子扭一扭，结果出现如下画面：

出现这种画面，说明无法使用 互联网， 可能是无线路由器没有设置好相关协议，比如： NAT、PPPoE 协议（上网账号或密码设置错误了），只有设置正确了，就可以通过运营商（ISP）提供的线路把局域网接入到互联网中，实现手机可以访问互联网上的资源（服务器）。玩微信撩妹子、刷抖音看妹子。

网络协议示意图

延伸阅读

1、局域网：最显着的特点就是范围有限，行政可控的区域可以是一所高校、一个餐厅、一个园区、一栋办公楼或一个家庭的私有网络。

2、城域网：原本是介意局域网和广域网之间，实际工作中很少再刻意去区分城域网和广域网了，所以这边不再介绍。

3、广域网：简单说就是负责把多个局域网连接起来，它的传输距离长距离传输，广域网的搭建一般是由运营商来。

4、互联网：把全世界上提供资源共享的 IT 设备所在网络连接起来，接入了互联网就可以随时随地访问这些资源了。

5、物联网：把所有具有联网功能的物体都接入互联网就形成了物联网。如空调联网，就可以远程控制空调； 汽车 联网，就可以远程获取行程数据。

总结一下吧！我们可以把电脑、手机等 IT 设备比喻做来自五湖四海的人们，大家都通过多种语言（网络协议）实现沟通（通信）。所有人要一起交流，就用普通话，大家都能理解。所有胡建人在一起，就用闽南语进行沟通，彼此也能理解。这么的方言，就好比计算机网络世界里也有这么多协议，只是不同协议用在不同地方。

好奇的同学，可能就会问，那网络协议是由谁来规定呢？这就需要提到一个组织，ISO。这个组织制定了一个国际标准 ，叫做 OSI 参考模型，如下，很多厂商都会参考这个制定网络协议。

OSI 参考模型图

2、OSI 参考模型

既然是模型，就好比模范一样，大家都要向它学习，以它为原型，展开学习研究。前面我们也提到了一些协议，这么多协议如果不进行归纳，分层，大家学习起来是不是感觉很凌乱？

所以 OSI 参考模型就是将这样复杂的协议整理并进行分层，分为易于理解的 7 层，并定义每一层的 服务 内容，协议的具体内容是 规则 。上下层之间通过 接口 进行交互，同一层之间通过 协议 进行交互。相信很多网络工程师在今后工作中遇到问题，讨论协议问题还会用到这个模型展开讨论。所以说，对于计算机网络初学者来说，学习了解 OSI 参考模型就是通往成功的第一步。

OSI 参考模型分层功能

7.应用层

为应用程序提供服务并规定应用程序中通信相关的细节，OSI 的最高层。包括文件传输、Email、远程登录等协议。程序员接触这一层比较多。

应用层示例图

6.表示层

主要负责数据格式的转换，为上下层能够处理的格式。如编码、加密、解密等。

表示层示例图

5.会话层

即负责建立、管理和终止通信连接（数据流动的逻辑通路），数据分片、重组等传输的管理。

会话层示例图

4.传输层

保证可靠传输，不需要再路由器上处理，只需再通信双方节点上进行处理，如处理差错控制和流量控制。

传输层示例图

3.网络层

主要负责寻址和路由选择，将数据包传输到目的地。

网络层示例图

2.数据链路层

负责物理层面上互连、节点之间的通信传输，将0 、 1 序列比特流划分为具有意义的数据帧传输给对端。这一层有点类似网络层，网络层也是基于目的地址来传输，不同是：网络层是将数据包负责在整个网络转发，而数据链路层仅是在网段内转发，所以大家抓包会发现，源目 MAC 地址每经过一个二层网段，都会变化。

数据链路层示例图

1.物理层

负责 0、1 比特流（0、1 序列）与电压高低电平、光的闪灭之间的互相转换，为数据链路层提供物理连接。

物理层示例图

OSI 为啥最后没有得到运用呢？其实最主要的原因，是 OSI 模型出现的比 tcp/ip 出现的时间晚，在 OSI 开始使用前，TCP/IP 已经被广泛的应用了。如果要换成 OSI 模型也不太现实。其次是 OSI 是专家们讨论，最后形成的，由于没有实践，导致该协议实现起来很复杂，很多厂商不愿意用 OSI，与此相比，TCP/IP 协议比较简单，实现起来也比较容易，它是从公司中产生的，更符合市场的要求。综合各种因素，最终 OSI 没有被广泛的应用。

下面我们来看看 TCP/IP 与 OSI 分层之间的对应关系及相应的协议：

4.应用层

从上图，可以知道 TCP/IP 四层模型，把应用层、表示层、会话层集成再一起了，该层的协议有：HTTP 、 POP3 、 TELNET 、 SSH 、 FTP 、 SNMP 等。

目前，大部分基于 TCP/IP 的应用都是 客户端/服务端 架构。一般我们把提供资源服务的那一侧叫服务端， 发起访问服务资源的这一侧叫客户端。

应用层

3.传输层

主要职责就是负责两端节点间的应用程序互相通信，每个节点上可能有很多应用程序，例如，登录了微信，又打开了网页，又打开迅雷看看，那数据到达后怎么正确传送到相应的应用程序呢？那就需要 端口号 来正确识别了。传输层中最为常见的两个协议分别是传输控制协议 TCP （Transmission Control Protocol）和用户数据报协议 UDP （User Datagram Protocol）

面向连接 顾名思义，就是建立连接，什么时候建立连接呢？就是在通信之前需要先建立一条逻辑的通信链路。就跟我们平时打电话一样，得先拨通，通了之后即链路建立好了，这条链路只有你和对方可以在这条链路传播说话内容。挂电话后，这条链路也就断开了。

面向无连接 无连接，即通信之前不需要建立连接，直接发送即可。跟我们以前写信很像，不需要管对方在不在？直接写信寄过去就可以了。

面向连接传输

面向无连 接传输

2.网络层

主要职责就是将数据包从源地址发送到目的地址。

在网络传输中，每个节点会根据数据的 IP 地址信息，来判断该数据包应该由哪个接口（网卡）发送出去。各个地址会参考一个发出接口列表， MAC 寻址中所参考的这张表叫做 MAC 地址转发表 ，而 IP 寻址中所参考的叫做 路由表 。MAC 地址转发表根据自学自动生成。路由控制表则根据路由协议自动生成。MAC 地址转发表中所记录的是实际的 MAC 地址本身，而路由表中记录的 IP 地址则是集中了之后的网络号（即网络号与子网掩码）。

1.网络接口层

在 TCP/IP 把物理层和数据链路层集成为 网络接口层 。主要任务是将上层的数据封装成帧发送到网络上，数据帧通过网络到达对端，对端收到后对数据帧解封，并检查帧中包含的 MAC 地址。如果该地址就是本机的 MAC 地址或者是广播地址，则上传到网络层，否则丢弃该帧。

封装与解封装

所谓的封装，其实就跟你寄快递的时候，给物品加上纸盒包装起来或者快件到站点，快递员贴一层标签的过程。在网络上，就是上层的数据往下送的时候，下层会添加头部，不过，只有在二层，不仅会加上头部，还会在上层数据尾部添加 FCS。

封装

所谓解封装，就如同你收到快件一样，一层一层地拆外包装，直到看到快件。网络也是，一层一层地拆掉头部，往上层传送，直到看到数据内容。

解封装

我们把应用层的数据封装传输层头部后的报文，称为 段 ；

把段封装网络层头部后的报文，称为 包 ；

把包封装以太网头部和帧尾，称为 帧 。

㈤ TCP/IP网络模型从上至下哪四层组成各层主要功能是什么

1、组成：应用层、传输层、网络层、链路层

2、各层主要功能：

应用层：负责向用户提供应用程序，比如HTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTP等。

传输层：负责对报文进行分组和重组，并以TCP或UDP协议格式封装报文。

网络层：负责路由以及把分组报文发送给目标网络或主机。

链路层：负责封装和解封装IP报文，发送和接受ARP/RARP报文等。

(5)计算机网络tcp图解扩展阅读

OSI是开放系统互连参考模型 (Open System Interconnect 简称OSI），是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型，为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。

它从低到高分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

而TCP/IP简单来说就是OSI的简化版，把OSI的七层简化为了四层。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。

协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。

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书名：图解TCP/IP（第5版）

作者：[日]竹下隆史

译者：乌尼日尔爾其其格

豆瓣评分：7.8

出版社：人民邮电出版社

出版年份：2013-7-1

页数：312

内容简介：

这是一本图文并茂的网络管理技术书籍，旨在让广大读者理解TCP/IP的基本知识、掌握TCP/IP的基本技能。

书中讲解了网络基础知识、TCP/IP基础知识、数据链路、IP协议、IP协议相关技术、TCP与UDP、路由协议、应用协议、网络安全等内容，引导读者了解和掌握TCP/IP，营造一个安全的、使用放心的网络环境。

本书适合计算机网络的开发、管理人员阅读，也可作为大专院校相关专业的教学参考书。

作者简介：

竹下隆史，Net One Systems公司资深网络工程师。

村山公保，仓敷艺术科学大学产业科学技术学院信息学系教授。

荒井透，1958年生人。 Net One Systems公司资深网络工程师。

苅田幸雄，高能加速器研究所、计算科学中心研究员。

译者简介：

乌尼日尔爾其其格，Oracle资深中间件技术专家、资深技术顾问。精于问题诊断处理、擅长解决大型核心系统的性能故障，并拥有多项Oracle官方认证资质。

㈦ 图解TCP/IP

计算机使用模式的演变：
20世纪50年代 批处理时代
20世纪60年代 分时系统时代
20世纪70年代 计算机间通信时代
20世纪80年代 计算机网络时代
20世纪90年代 互联网普及时代
2000年 以互联网为中心的时代
2010年 无论何时何地地一切皆TCP/IP的网络时代

在计算机网络与信息通信领域，人们经常提及 “协议” 。简单来说。 协议 就是计算机与计算机之间通过网络实现通信时事先达成的一种“约定”。这种“约定”使那些由不同厂商的设备、不同的CPU以及不同的操作系统组成的计算机之间，只要遵循相同的协议就能实现通信。换句话说， 协议 就是计算机之间的通信语言，只有支持相同的协议，计算机之间才能相互通信。

计算机通信也会在每一个分组中附加上源主机地址和目标主机地址送给通信线路。这些发送端地址、接收端地址以及分组序号写入的部分称为 “报文首部” 。

TCP/IP协议并非ISO（国际标准化组织）所制定的某种国际标准，而是由IETF（Internet Engineering Task Force国际互联网工程任务组）所建议的、致力于推进器标准化作业的一种协议。

OSI参考模型
应用层 ：针对特定应用的协议。以电子邮件为例，用户A在主机A上新建一封电子邮件，指定收件人为B，并输入邮件内容为“早上好”。应用层协议会在所要传递数据的前端附加一个首部（标签）信息，该首部标明了邮件内容为“早上好”和收件人为B。

表示层 ：设备固有数据格式和网络标准数据格式的转换。用户A和用户B使用的邮件客户端一致，便能够顺利收取和阅读邮件，不一致时表示层就发挥作用了：将数据从“某个计算机特定的数据格式”转换为“网络通用的标准数据格式”后再发送出去，接收端也进行相应处理。表示层与表示层之间为了识别编码格式也会附加首部信息，从而将实际传输的数据转交给下一层处理。

会话层 ：通信管理。负责建立和断开通信连接（数据流动的逻辑通路）。管理传输层以下的分层。假定用户A新建了5封电子邮件准备发送给用户B，是建立一次连接一起发送，还是分别建立5次连接各自发送，都是会话层决定的，会话层和表示层一样，也会在数据前段附加首部或标签信息再转发给下一层。而这些首部或标签中记录着数据传送顺序的信息。

传输层 ：管理两个节点之间的数据传输。负责可靠传输（确保数据被可靠传送到目标地址）。用主机A将“早上好”这一数据发送给主机B，期间可能因为某些原因导致数据损坏，主机B只收到“早上”，此时也会将这一事实告诉主机A，主机A得知情况会将后面的“好”重发给主机B。保证数据传输的可靠性是传输层的一个重要作用。为了确保可靠性，这一层所要传输的数据附加首部以识别这一分层的数据。然而，实际上将数据传输给对端的处理是由网络层来完成的。

网络层 ：地址管理与路由选择。两端主机之间虽然有众多数据链路，但能够将数据从主机A送到主机B也都是网络层的功劳。相当于TCP/IP协议中的IP协议，网络层不能保证数据的可达性，所以需要传输层TCP协议确保可达性，所以TCP/IP协议实现了可靠传输。

数据链路层 ：互连设备之间传送和识别数据帧。网络层负责将整个数据发送给最终目标地址，而数据链路层则只负责发送一个分段内的数据。

物理层 ：以“0”、“1”代表电压的高低、灯光的闪灭。界定连接器和网线的规格。将数据的0、1转换为电压和脉冲光传输给物理的传输介质。

计算机之间的网络连接通过 电缆 相互连接。任何一台计算机连接网络时，必须要使用 网卡 （网络适配器、NIC、LAN卡）， 中继器 的作用是将电缆传过来的信号调整和放大再传给另一个电缆，可以完成不同媒介之间的连接工作。 网桥 是数据链路层面上连接两个网络的设备，提供的是传递数据帧的作用，并且还具备自学机制。 路由器 是在网络层面上（OSI七层模型网络层）连接两个网络、并对分组报文进行转发的设备。 网桥 是根据物理地址（MAC地址）进行处理，而路由器/3层交换机则是根据IP地址进行处理的。由此，TCP/IP中网络层的地址就成为了IP地址。对于并发访问量非常大的一个企业级Web站点，使用一台服务器不足以满足前端的访问需求，这时通常会架设多台服务器来分担。这些服务器的访问的入口地址通常只有一个，为了能通过同一个URL将前端访问分发到后台多个服务器上，可以将这些服务器的前端加一个负载均衡器。这种负载均衡器就是4-7层交换机的一种。 网关 是OSI参考模型中负责将从传输层到应用层的数据进行转换和转发的设备。在两个不能进行直接通信的协议之间进行翻译，最终实现两者的通信。非常典型的例子就是互联网邮件和手机邮件之间的转换服务。防火墙也是一款通过网关通信，针对不用应用提高安全性的产品。

美国军方利用分组交换技术组件的ARPANET网络是互联网的鼻祖。而BSD UNIX操作系统实现了TCP/IP协议，随着UNIX系统的普及，TCP/IP协议开始盛行。TCP/IP可以单纯的指这两种协议，然而在很多情况下，它指的是包含HTTP、SMTP、FTP、TCP、UDP、IP、ARP等很多协议的 网际协议族 。

发送数据包的过程，和上节OSI参考模型中介绍的差不多。数据链路层是由网络接口（以太网驱动）来处理的，它会改数据附加上 以太网首部 ， 以太网首部 中包含接收端的MAC地址、发送端MAC地址以及标志以太网类型的以太网数据的协议。

在以太网普及之初，一般多台终端使用同一根同轴电缆的 共享介质型 连接方式，访问控制一般以半双工通信为前提采用CSMA/CD方式。随着ATM交换技术的进步和CAT5 UTP电缆的普及很快发生了变化，逐渐采用像 非共享介质网络 那样直接与交换机连接的方式。

网络层与数据链路层的关系
某人要去一个很远的地方旅行，并计划先后乘坐飞机、火车、公交车到达目的地。旅行社不仅帮他预订好了飞机票和火车票，甚至还为他指定了一个详细的行程表，详细到几点几分需要乘坐飞机或火车都一目了然。机票和火车票只能够在某一限定区间内移动，此处的“区间内”就如同通信网络上的数据链路。这个区间内的出发地点和目的地点就如同某一个数据链路的源地址和目标地址等首部信息。整个行程表的作用就相当于网络层。

DNS :将域名和IP地址相匹配。
ARP :以目标IP地址为线索，用来定位下一个应该接受数据分包的网络设备对应的MAC地址。ARP只适用于IPv4，IPv6可以用ICMPv6替代ARP发送邻居探索消息。
ICMP :在IP通信中如果某个IP包因为某种原因未能送达目标地址，那么这个具体的原因将由ICMP负责通知。
DHCP ：使用移动设备时，每移动到一个新地方，都要重新设置IP地址，为了实现自动设置IP地址、统一管理IP地址分配，就产生了DHCP协议。
NAT ：是用于在本地网络中使用私有地址，在连接互联网时转而使用全局IP地址的技术。
IP隧道 ：IPv4和IPv6之间进行通信的技术就是IP隧道。

TCP用于低速可靠传输
UDP用于高速不可靠传输
端口号就是用来识别同一台计算机中进行通信的不同应用程序，也被称为程序地址。
TCP传输利用 窗口控制 提高速度，无需等到每次应答来进行下一次发送，而是有个窗口进行缓冲，来提高吞吐量。
TCP拥塞控制，利用拥塞窗口来调节发送的数据量，拥塞时减小窗口，流畅是增大窗口来控制吞吐量。

我们日常网络访问的 http 用的是 tcp ，那还是看一下这个过程吧
tcp 可以提供全双工的数据流传输服务，全双工说白了，就是同一时间 A 可以发信息给 B ， B 也可以发消息给 A ，俩人同时都可以给对方发消息；半双工就是某个时间段 A 可以发给 B ，但 B 不能给 A ，换个时间段，就反过来了。

这个过程理解起来，就像两人在喊话：
A：喂，有人吗，我想建立连接
B：有哇，你建立吧，等你吆
A：好哒，我来啦
然后俩人就建立连接了...

一定要三次握手么，两次行不行？
这么一个场景：
A->B: 洞幺洞幺，我是洞拐，收到请回复。
B->A: 洞拐洞拐，洞幺收到。

请问根据以上对话判断:
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的核心思想是保证数据可靠传输，如果 2 次，显然不行，但 3 次就一定行么？未必，可能第三次的时候网络中断了，然后 A 就认为 B 收到了，然后一通发消息，其实 B 没收到，但这是无法完全保证的。无论握手多少次都不能满足传输的绝对可靠，为了效率跟相对可靠而看， 3 次刚刚好，所以就 3 次了(正好 AB 相互确认了一次)。

举个栗子：把客户端比作男孩，服务器比作女孩。通过他们的分手来说明“四次挥手”过程：

"第一次挥手" ：日久见人心，男孩发现女孩变成了自己讨厌的样子，忍无可忍，于是决定分手，随即写了一封信告诉女孩。
“第二次挥手” ：女孩收到信之后，知道了男孩要和自己分手，怒火中烧，心中暗骂：你算什么东西，当初你可不是这个样子的！于是立马给男孩写了一封回信：分手就分手，给我点时间，我要把你的东西整理好，全部还给你！男孩收到女孩的第一封信之后，明白了女孩知道自己要和她分手。随后等待女孩把自己的东西收拾好。
“第三次挥手” ：过了几天，女孩把男孩送的东西都整理好了，于是再次写信给男孩：你的东西我整理好了，快把它们拿走，从此你我恩断义绝！
“第四次挥手” ：男孩收到女孩第二封信之后，知道了女孩收拾好东西了，可以正式分手了，于是再次写信告诉女孩：我知道了，这就去拿回来！

为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？
答：因为当 Server端 收到 Client端 的 SYN 连接请求报文后，可以直接发送 SYN+ACK报文 。其中 ACK报文 是用来应答的， SYN报文 是用来同步的。但是关闭连接时，当 Server端 收到 FIN报文 时，很可能并不会立即 关闭SOCKET ，所以只能先回复一个 ACK报文 ，告诉 Client端 ，"你发的 FIN报文 我收到了"。只有等到我 Server端 所有的报文都发送完了，我才能发送 FIN报文 ，因此不能一起发送。故需要四步握手。

静态路由 是指事先设置好路由器和主机中并将路由信息固定的一种方法。缺点是某个路由器发生故障，基本上无法自动绕过发生故障的节点，只有在管理员手工设置以后才能恢复正常。
动态路由 是管理员先设置好路由协议，其设定过程的复杂程度与具体要设置路由协议的类型有直接关系。在路由器个数较多的网络，采用动态路由显然能够减轻管理员负担。网络发生故障，只要有一个可绕的其他路径，数据包会自动选择这个路径，但路由器需要定期相互交换必要的路由控制信息，会增加一定程度的负荷。

根据路由控制范围分为 IGP （内部网关协议）和 EGP （外部网关协议）

路由算法分为 距离向量算法 和 链路状态算法
距离向量算法 ：通过距离与方向确定通往目标网络的路径
链路状态算法 ：链路状态中路由器知道网络的连接状态，并根据链路信息确定通往目标网络的路径。

IGP包含RIP、RIP2、OSPF
EGP包含EGP、BGP

RIP是距离向量型的一种路由协议，广泛应用于LAN
RIP2是RIP的第二版。新增以下特点：使用多播、支持子网掩码、路由选择域、外部路由标志、身份验证密钥
OSPF是一种链路状态型路由协议。

在RIP和OSPF中利用IP的网络地址部分进行着路由控制，然而BGP则需要放眼整个互联网进行路由控制。BGP的最终路由控制表有网络地址和下一站的路由器组来表示，不过它会根据所要经过的AS个数进行路由控制。有了AS编号的域，就相当于有了自己一个独立的“国家”。AS的代表可以决定AS内部的网络运营和相关政策。与其他AS相连的时候，可以像一位“外交官”一样签署合约再进行连接。正是有了这些不同地区的AS通过签约的相互连接，才有了今天全球范围内的互联网。

转发IP数据包的过程中除了使用路由技术外，还在使用标记交换技术。最有代表性的就是多协议标记交换技术（MPLS）。
MPLS的标记不像MAC地址直接对应到硬件设备。因此，MPLS不需要具备以外网或ATM等数据链路层协议的作用，而只需要关注它与下面一层IP层之间的功能和协议即可。
MPLS优点：
1.转发速度快
2.利用标记生成虚拟路径，并在它的上面实现IP等数据包的通信。

㈧ 详解图解计算机网络177 个名词

大家好，我是伟哥。上篇《60 张图详解 98 个常见的网络概念》有一段时间了，现在重新汇总整理，把最近提到的网络名词也加上。同时为了方便阅读，增加了大量的配图，让网络小白也能轻松理解。考虑到 177 个网络名词加上 123 张图，文章的篇幅就很长了，有必要分类整理下，于是按照网络分层结构，加上分层的扩展内容，把所有名词分成了 15 个小类，方便查阅。

1、 电路交换 ：在通信开始前，通信双方要在网络上建立专属信道来发送数据，信道至少会持续到通信结束才会断开。

2、 包交换 ：又叫做分组交换，是将数据分为多个消息块（即数据包），再通过网络对每个数据块进行单独传输选路。

3、 网络协议 ：为在网络中传输数据而对数据定义的一系列标准或规则。

4、 协议栈 ：网络协议的具体定义或具体实现。

5、 万维网 （ WWW ）：可以通过 URL 地址进行定义、通过 HTTP/HTTPS 协议建立连接、通过互联网进行访问的网页资源空间。

6、 局域网 （ LAN ）：在一个有限区域内实现终端设备互联的网络。

7、 城域网 （ MAN ）：规模大于局域网，覆盖区域小到一个方圆数千米的大型园区，大到一个城市圈的网络。

8、 广域网 （ WAN ）：跨越大范围地理区域建立连接的网络。

9、 互联网 （ Internet ）：通过各种互联网协议为全世界成千上万的设备建立互联的全球计算机网络系统。

10、 物联网 （ IoT ）：通过内置电子芯片的方式，将各种物理设备连接到网络中，实现多元设备间信息交互的网络。

11、 云计算 （ Cloud Computing ）：通过互联网为计算机和其它设备提供处理资源共享的网络。

12、 大数据 （ Big Data ）：通过汇总的计算资源对庞大的数据量进行分析，得出更加准确的预测结论，并用来指导实践。

13、 SDN ：指控制平面和数据平面分离，并通过提升网络编程能能力，使网络管理方式更优。

14、 数据平面/转发平面 ：指网络设备中与判断如何转发数据和执行数据转发相关的部分。

15、 控制平面 ：指网络设备中与控制设备完成转发工作的相关部分。

1、 操作系统 ：一种安装在智能设备上，为操作智能设备消除硬件差异，并为程序提供可移植性的软件平台。

2、 图形用户界面 （ GUI ）：指用户在大部分情况下可以通过点击图标等可视化图形来完成设备操作的软件界面。

3、 命令行界面 （ CLI ）：指用户需要通过输入文本命令来完成设备操作的软件界面。

4、 RAM ：随机存取存储器的简称，也叫做内存。安装在数通设备上与安装在计算机中的作用相同，即用于存储临时文件，断电内容消失。

5、 Flash ：安装在数通设备上，与计算机硬盘的功能类似，用来存放包括操作系统在内的大量文件。

6、 NVRAM ：非易失随机存取存储器的简称。用来保存数通设备的启动配置文件，断电不会消失。

7、 Console 接口 ：即控制台接口，通过 Console 线缆连接自己的终端和数通设备的 Console 接口，使用终端模拟软件对数通设备进行本地管理访问。

1、 OSI 模型 ：为规范和定义通信网络，将通信功能按照逻辑分为不同功能层级的概念模型，分为 7 层。

2、 TCP/IP 模型 ：也叫做互联网协议栈，是目前互联网所使用的通信模型，由 TCP 协议和 IP 协议的规范发展而来，分为 4 层。

3、 应用层 ：指 OSI 模型的第 7 层，也是 TCP/IP 模型的第 4 层，是离用户最近的一层，用户通过应用软件和这一层进行交互。理论上，在 TCP/IP 模型中，应用层也包含了 OSI 模型中的表示层和会话层的功能。但表示层和会话层的实用性不强，应用层在两种模型中区别不大。

4、 传输层 ：指 OSI 模型的第 4 层，也是 TCP/IP 模型的第 3 层，在两个模型中区别不大，负责规范数据传输的功能和流程。

5、 网络层 ：指 OSI 模型的第 3 层，这一层是规范如何将数据从源设备转发到目的设备。

6、 数据包 ：经过网络层协议封装后的数据。

7、 数据链路层 ：OSI 模型的第 2 层，规范在直连节点或同一个局域网中的节点之间，如何实现数据传输。另外，这一层也负责检测和纠正物理层在传输数据过程中造成的错误。

8、 数据帧 ：经过数据链路层协议封装后的数据。

9、 物理层 ：OSI 模型的第 1 层，这一层的服务是规范物理传输的相关标准，实现信号在两个设备之间进行传输。

10、 互联网层 ：TCP/IP 协议中的第 2 层，功能与 OSI 模型中的网络层类似。

11、 网络接入层 ：TCP/IP 协议中的第 1 层，作用是定义数据如何在两个直连节点或同一个局域网的节点之间传输，TCP/IP 模型中的这一层结合了 OSI 模型中数据链路层和物理层的功能。

12、 封装 ：发送方设备按照协议标准定义的格式及相关参数添加到转发数据上，来保障通信各方执行协议标准的操作。

13、 解封装 ：接收方设备拆除发送方设备封装的数据，还原转发数据的操作。

14、 头部 ：按照协议定义的格式封装在数据上的协议功能数据和参数。

1、 双绞线 ：将两根互相绝缘的导线按一定规格缠绕在一起，以便它们互相冲抵干扰，从而形成的通信介质。

2、 光纤 ：为实现数据通信，利用全反射原理传输光线的玻璃纤维载体。

3、 IEEE 802.3 ：IEEE 组织定义的以太网技术标准，即有线网络标准。

4、 IEEE 802.11 ：IEEE 组织定义的无线局域网标准。

5、 奇偶校验 ：接收方对比接收的数据与原始数据时，检测数据的二进制数位中 “ 1 ” 的奇偶个数是否相同，从而判断数据与发送时是否一致的校验方式。

6、 校验和 ：接收方对比接收的数据与原始数据的校验和是否相同，判断数据与发送时是否一致的校验方式。

7、 循环冗余校验 ：接收方通过多项式除法判断数据与发送时是否一致的校验方式。

8、 共享型以太网 ：所有连网设备处在一个冲突域中，需要竞争发送资源的以太网环境。

9、 二进制 ：逢 2 进位、只有 0 和 1 表示数字的计数系统。

10、 十六进制 ：逢 16 进位、用 0 ~ F 表示数字的计数系统。

11、 冲突域 ：通过共享媒介连接在一起的设备，共同构成的网络区域。在这个区域内，同时只能一台设备发送数据包。

12、 交换型以太网 ：连网设备互相之间不需要竞争发送资源，而是分别与中心设备两两组成点到点连接的以太网环境。

13、 MAC 地址 ：长度 48 位，固化在设备硬件上，用十六进制表示的数据链路层地址。

14、 广播域 ：在这个区域中，各个节点都可以收到其它节点发送的广播数据包。