層次 和 協議 的集合構成了網絡的體系結構
體系結構研究的是網絡系統各部分的組成及其相互關係
爲了解決不同廠家之間的通信障礙,制定了全世界統一的網絡體系結構標準
典型的層次化體系結構有
OSI 參考模型採用分層結構化技術,將整個網絡的通信功能分爲 7 層
主機包含這七層
主機實現的是資源子網的功能
主機的網卡實現
主機的操作系統實現
在通信子網裏邊,結點是路由器
通信子網由路由器連接
路由器實現
第N層向 N+1層提供服務,或者第 (N+1)層請求N層提供服務,都是使用一組原語
OSI 參考模型的原語有4類
應用層
傳輸層
網絡互聯層
網絡互聯層是整個TCP/IP參考模型的核心
本層的協議數據單元是 IP分組,設備是路由器,路由轉發,IP分組尋址
IP協議
還包括其他幾個協議
傳輸層使用協議端口號
簡稱端口
爲了支持運行在不同主機,不同操作系統上的應用進程之間能夠互相通信,必須用統一的尋址方法對TCP/IP 體系的應用進程進行標識
TCP/IP中,通過 IP地址+端口號來標識端點
端口號是一個 16位的二進制整數,根據端口號大小可分爲
熟知端口
註冊端口
客戶端口
UDP是一種無連接的傳輸層協議
數據報格式
UDP首部
一共8個字節,開銷小,
源端口號:2個字節,16個比特
目的端口號:2個字節,16個比特
長度:包括首部和數據部分在內的總字節數
校驗和:UDP通過這個檢測數據是否安全
發送方通過源端口發送出去
接收方通過目的端口接收
UDP分別使用兩個字節存放源端口號和目的端口號
有效範圍是 0~65535
給網絡層向下傳遞,UDP是傳輸層的作爲數據部分,加上IP首部形成IP分組
接着往數據鏈路層傳遞,IP分組作爲數據部分,加上幀首部和尾部形成幀
往物理層傳遞形成比特流傳輸出去
UDP的工作機制
傳輸控制協議 TCP
傳輸過程
TCP數據報首部的結構
源端口和目的端口
各佔2個字節(16個比特)
端口是傳輸層和應用層的服務接口
傳輸層的複用和分用功能都要通過端口才能實現
序號和確認序號字段
序號
4個字節(32個比特)
TCP連接中傳送的數據流中的每一個字節對編上一個序號
序號字段的值是指本報文段所發送數據段的第一個字節的序號
此數據段中的序號爲 10
確認序號
是期望收到對方下一個報文段的數據的第一個字節的序號
如上數據段中的確認序號是 89
首部長度字段
URG 緊急比特
當URG爲1時,表明緊急指針字段有效
它告訴系統此報文段有緊急數據,需要儘快傳送
佔1個比特
ACK 確認比特
PSH 推送比特
RST 復位比特
SYN 同步比特
FIN 終止比特
窗口字段
檢驗和字段
佔16個比特
檢驗首部和數據這兩部分
緊急指針字段
16個比特
緊急數據放在數據部分的開始
緊急指針指出本報文段中緊急數據有多少個字段
選項字段
佔24個比特
規定了最大報文段長度MSS
告訴對方TCP:我的緩存所能接收的報文段的數據字段最大長度爲MSS個字節
不包含TCP首部
填充字段
TCP三次握手過程
TCP四次揮手過程
流量控制
擁塞控制
擁塞控制算法
慢啓動
擁塞避免算法
快速重傳算法
快速恢復
配合快速重傳使用
基本思想
同時將擁塞窗口的值設置爲1,重新執行慢啓動算法
快速重傳算法
快速恢復
配合快速重傳使用
基本思想