----網(wǎng)絡(luò)七層協(xié)議-------------------------------TCP/IP五層模型----

網(wǎng)絡(luò)七層協(xié)議

• 應(yīng)用層：
  1.用戶接口、應(yīng)用程序珍剑；
  2.Application典型設(shè)備：網(wǎng)關(guān)掸宛；
  3.典型協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用：超文本傳輸協(xié)議( HTTP協(xié)議-萬(wàn)維網(wǎng)的基本協(xié)議)招拙， 文件傳輸(FTP 旁涤、TFTP簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議)， 遠(yuǎn)程登錄(TELNET - 提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)其它主機(jī)功能,它允許用戶登錄 internet主機(jī),并在這臺(tái)主機(jī)上執(zhí)行命令)迫像， 網(wǎng)絡(luò)管理(SNMP簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 - 該協(xié)議提供了監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法,以及配置管理,統(tǒng)計(jì)信息收集,性能管理及安全管理等)劈愚， 域名系統(tǒng)(DNS - 該系統(tǒng)用于在internet中將域名及其公共廣播的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成IP地址)。

• 表示層：
  1.數(shù)據(jù)表示闻妓、壓縮和加密presentation
  2.典型設(shè)備：網(wǎng)關(guān)
  3.典型協(xié)議菌羽、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用：ASCLL、PICT由缆、TIFF注祖、JPEG|MPEG
  4.表示層相當(dāng)于一個(gè)東西的表示，表示的一些協(xié)議均唉，比如圖片是晨、聲音和視頻MPEG。

• 會(huì)話層：
  1.會(huì)話的建立和結(jié)束舔箭；
  2.典型設(shè)備：網(wǎng)關(guān)罩缴；
  3.典型協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用：RPC层扶、SQL箫章、NFS、X WINDOWS镜会、ASP

• 傳輸層：
  1.主要功能：端到端控制Transport檬寂；
  2.典型設(shè)備：網(wǎng)關(guān)；
  3.典型協(xié)議戳表、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用：TCP桶至、UDP、SPX

• 網(wǎng)絡(luò)層：
  1.主要功能：路由匾旭、尋址Network镣屹；
  2.典型設(shè)備：路由器；
  3.典型協(xié)議季率、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用：以太網(wǎng)所用協(xié)議之一（Internet Packet eXchange - IPX）野瘦、可路由協(xié)議組（APPLETALK）描沟、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（Internet Protocol - IP) 飒泻、Internet控制信息協(xié)議(ICMP)鞭光、 地址解析協(xié)議(ARP)、 反向地址解析協(xié)議(RARP) ...
  （網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層:網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層又稱作主機(jī)到網(wǎng)絡(luò)層(host-to-network). 網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層的功能包括IP地址與物理地址硬件的映射,以及將IP封裝成幀.基于不同硬件類型的網(wǎng)絡(luò)接口,網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層定義了和物理介質(zhì)的連接. ）

• 數(shù)據(jù)鏈路層：
  1.主要功能：保證無(wú)差錯(cuò)的疏忽鏈路的data link泞遗；
  2.典型設(shè)備：交換機(jī)惰许、網(wǎng)橋、網(wǎng)卡史辙；
  3.典型協(xié)議汹买、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用：802.2、802.3ATM聊倔、HDLC晦毙、FRAME RELAY；

• 物理層：
  1.主要功能：傳輸比特流Physical耙蔑；
  2.典型設(shè)備：集線器见妒、中繼器
  3.典型協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用：V.35甸陌、EIA/TIA-232.

TCP/IP五層模型

• TCP/IP協(xié)議是一個(gè)協(xié)議簇须揣。里面包括很多協(xié)議的。UDP只是其中的一個(gè)钱豁。TCP/IP協(xié)議集包括應(yīng)用層,傳輸層耻卡，網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層牲尺。
• TCP/IP五層模型的協(xié)議分為：應(yīng)用層卵酪、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層谤碳、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層凛澎。中繼器、集線器估蹄、還有我們通常說(shuō)的雙絞線也工作在物理層塑煎；網(wǎng)橋（現(xiàn)已很少使用）、以太網(wǎng)交換機(jī)（二層交換機(jī)）臭蚁、網(wǎng)卡（其實(shí)網(wǎng)卡是一半工作在物理層最铁、一半工作在數(shù)據(jù)鏈路層）在數(shù)據(jù)鏈路層；路由器垮兑、三層交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)層冷尉；傳輸層主要是四層交換機(jī)、也有工作在四層的路由器系枪。

1. TCP雀哨、UDP對(duì)比

1.1 TCP（Transmission Control Protocol 傳輸控制協(xié)議）

TCP是面向連接的協(xié)議，在收發(fā)數(shù)據(jù)前必須建立可靠的連接。一個(gè)TCP連接必須要經(jīng)過(guò)三次“對(duì)話(握手)”才能建立起來(lái)雾棺。TCP面向連接的通信方式（三次握手和四次揮）,大大提高了數(shù)據(jù)通信的可靠性,使發(fā)送數(shù)據(jù)端和接收端在數(shù)據(jù)正式傳輸前就有了交互,為數(shù)據(jù)正式傳輸打下了可靠的基礎(chǔ)膊夹。
TCP三次握手過(guò)程：

• 1 主機(jī)A通過(guò)向主機(jī)B 發(fā)送一個(gè)含有同步序列號(hào)的標(biāo)志位的數(shù)據(jù)段給主機(jī)B ,向主機(jī)B 請(qǐng)求建立連接,通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)段, 主機(jī)A告訴主機(jī)B 兩件事:我想要和你通信;你可以用哪個(gè)序列號(hào)作為起始數(shù)據(jù)段來(lái)回應(yīng)我.
• 2 主機(jī)B 收到主機(jī)A的請(qǐng)求后,用一個(gè)帶有確認(rèn)應(yīng)答(ACK)和同步序列號(hào)(SYN)標(biāo)志位的數(shù)據(jù)段響應(yīng)主機(jī)A,也告訴主機(jī)A兩件事: 我已經(jīng)收到你的請(qǐng)求了,你可以傳輸數(shù)據(jù)了;你要用哪佧序列號(hào)作為起始數(shù)據(jù)段來(lái)回應(yīng)我
• 3 主機(jī)A收到這個(gè)數(shù)據(jù)段后,再發(fā)送一個(gè)確認(rèn)應(yīng)答,確認(rèn)已收到主機(jī)B 的數(shù)據(jù)段:"我已收到回復(fù),我現(xiàn)在要開(kāi)始傳輸實(shí)際數(shù)據(jù)了 這樣3次握手就完成了,主機(jī)A和主機(jī)B 就可以傳輸數(shù)據(jù)了. 3次握手的特點(diǎn) 沒(méi)有應(yīng)用層的數(shù)據(jù) SYN這個(gè)標(biāo)志位只有在TCP建產(chǎn)連接時(shí)才會(huì)被置1 握手完成后SYN標(biāo)志位被置0

TCP斷開(kāi)連接4次揮手過(guò)程:

• 1 當(dāng)主機(jī)A完成數(shù)據(jù)傳輸后,將控制位FIN置1,提出停止TCP連接的請(qǐng)求
• 2 主機(jī)B收到FIN后對(duì)其作出響應(yīng),確認(rèn)這一方向上的TCP連接將關(guān)閉,將ACK置1
• 3 由B 端再提出反方向的關(guān)閉請(qǐng)求,將FIN置1
• 4 主機(jī)A對(duì)主機(jī)B的請(qǐng)求進(jìn)行確認(rèn),將ACK置1,雙方向的關(guān)閉結(jié)束.

• 名詞解釋 ACK TCP報(bào)頭的控制位之一,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn).確認(rèn)由目的端發(fā)出,用它來(lái)告訴發(fā)送端這個(gè)序列號(hào)之前的數(shù)據(jù)段 都收到了.比如,確認(rèn)號(hào)為X,則表示前X-1個(gè)數(shù)據(jù)段都收到了,只有當(dāng)ACK=1時(shí),確認(rèn)號(hào)才有效,當(dāng)ACK=0時(shí),確認(rèn)號(hào)無(wú)效,這時(shí)會(huì)要求重傳數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)的完整性. SYN 同步序列號(hào),TCP建立連接時(shí)將這個(gè)位置1 FIN 發(fā)送端完成發(fā)送任務(wù)位,當(dāng)TCP完成數(shù)據(jù)傳輸需要斷開(kāi)時(shí),提出斷開(kāi)連接的一方將這位置1 TCP的包頭結(jié)構(gòu)： 源端口 16位 目標(biāo)端口 16位 序列號(hào) 32位 回應(yīng)序號(hào) 32位 TCP頭長(zhǎng)度 4位 reserved 6位 控制代碼 6位 窗口大小 16位 偏移量 16位 校驗(yàn)和 16位 選項(xiàng) 32位(可選) 這樣我們得出了TCP包頭的最小長(zhǎng)度，為20字節(jié)捌浩。

1.2 UDP（User Data Protocol放刨，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）

• （1） UDP是一個(gè)非連接的協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接尸饺，當(dāng)它想傳送時(shí)就簡(jiǎn)單地去抓取來(lái)自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)进统，并盡可能快地把它扔到網(wǎng)絡(luò)上。在發(fā)送端浪听，UDP傳送數(shù)據(jù)的速度僅僅是受應(yīng)用程序生成數(shù)據(jù)的速度螟碎、計(jì)算機(jī)的能力和傳輸帶寬的限制；在接收端迹栓，UDP把每個(gè)消息段放在隊(duì)列中抚芦，應(yīng)用程序每次從隊(duì)列中讀一個(gè)消息段。
• （2） 由于傳輸數(shù)據(jù)不建立連接迈螟，因此也就不需要維護(hù)連接狀態(tài)叉抡，包括收發(fā)狀態(tài)等，因此一臺(tái)服務(wù)機(jī)可同時(shí)向多個(gè)客戶機(jī)傳輸相同的消息答毫。
• （3）UDP信息包的標(biāo)題很短褥民，只有8個(gè)字節(jié)，相對(duì)于TCP的20個(gè)字節(jié)信息包的額外開(kāi)銷很小洗搂。
• （4） 吞吐量不受擁擠控制算法的調(diào)節(jié)消返，只受應(yīng)用軟件生成數(shù)據(jù)的速率、傳輸帶寬耘拇、源端和終端主機(jī)性能的限制撵颊。
• （5）UDP使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付惫叛，因此主機(jī)不需要維持復(fù)雜的鏈接狀態(tài)表（這里面有許多參數(shù)）倡勇。
• （6）UDP是面向報(bào)文的。發(fā)送方的UDP對(duì)應(yīng)用程序交下來(lái)的報(bào)文嘉涌，在添加首部后就向下交付給IP層妻熊。既不拆分，也不合并仑最，而是保留這些報(bào)文的邊界扔役，因此，應(yīng)用程序需要選擇合適的報(bào)文大小警医。 我們經(jīng)常使用“ping”命令來(lái)測(cè)試兩臺(tái)主機(jī)之間TCP/IP通信是否正常亿胸，其實(shí)“ping”命令的原理就是向?qū)Ψ街鳈C(jī)發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包坯钦，然后對(duì)方主機(jī)確認(rèn)收到數(shù)據(jù)包，如果數(shù)據(jù)包是否到達(dá)的消息及時(shí)反饋回來(lái)侈玄，那么網(wǎng)絡(luò)就是通的婉刀。 UDP的包頭結(jié)構(gòu)： 源端口 16位 目的端口 16位 長(zhǎng)度 16位 校驗(yàn)和 16位

TCP與UDP的區(qū)別：

• TCP： 是一種流模式的協(xié)議，面向連接拗馒、傳輸可靠(保證數(shù)據(jù)正確性,保證數(shù)據(jù)順序)路星、用于傳輸大量數(shù)據(jù)(流模式)溯街、速度慢诱桂，建立連接需要開(kāi)銷較多(時(shí)間，系統(tǒng)資源)呈昔，TCP程序結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單挥等。
  UDP： 是一種數(shù)據(jù)報(bào)模式的協(xié)議，面向非連接堤尾、傳輸不可靠(無(wú)法保證數(shù)據(jù)正確性,保證數(shù)據(jù)順序)肝劲、用于傳輸少量數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)包模式)、速度快郭宝，對(duì)系統(tǒng)資源的要求少辞槐，UDP程序結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。

2 HTTP粘室、HTTPS榄檬、Socket協(xié)議

2.1 HTTP協(xié)議即超文本傳送協(xié)議(HypertextTransfer Protocol)

HTTP是Web聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，也是手機(jī)聯(lián)網(wǎng)常用的協(xié)議之一衔统，是建立在TCP協(xié)議之上的一種應(yīng)用鹿榜。最顯著的特點(diǎn)是：客戶端發(fā)送的每次請(qǐng)求都需要服務(wù)器回送響應(yīng)，在請(qǐng)求結(jié)束后锦爵，會(huì)主動(dòng)釋放連接舱殿。從建立連接到關(guān)閉連接的過(guò)程稱為“一次連接”。因此HTTP連接是一種“短連接”险掀，要保持客戶端程序的在線狀態(tài)沪袭，需要不斷地向服務(wù)器發(fā)起連接請(qǐng)求。若服務(wù)器長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法收到客戶端的請(qǐng)求樟氢，則認(rèn)為客戶端“下線”枝恋，若客戶端長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法收到服務(wù)器的回復(fù)，則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)斷開(kāi)嗡害。在HTTP 1.0中焚碌，客戶端的每次請(qǐng)求都要求建立一次單獨(dú)的連接，在處理完本次請(qǐng)求后霸妹，就自動(dòng)釋放連接十电。在HTTP 1.1中則可以在一次連接中處理多個(gè)請(qǐng)求，并且多個(gè)請(qǐng)求可以重疊進(jìn)行，不需要等待一個(gè)請(qǐng)求結(jié)束后再發(fā)送下一個(gè)請(qǐng)求鹃骂。

2.2HTTPS協(xié)議（Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer）

HTTPS是以安全為目標(biāo)的HTTP通道台盯，是HTTP的安全版。 在HTTP下加入SSL層畏线，HTTPS的安全基礎(chǔ)是SSL静盅，因此加密的詳細(xì)內(nèi)容就需要SSL。HTTPS存在不同于HTTP的默認(rèn)端口及一個(gè)加密/身份驗(yàn)證層（在HTTP與TCP之間）寝殴。HTTP協(xié)議以明文方式發(fā)送內(nèi)容蒿叠，不提供任何方式的數(shù)據(jù)加密，如果攻擊者截取了Web瀏覽器和網(wǎng)站服務(wù)器之間的傳輸報(bào)文蚣常，就可以直接讀懂其中的信息市咽，因此HTTP協(xié)議不適合傳輸一些敏感信息。

2.3 Socket協(xié)議

• 1躺酒、套接字（socket）概念
  套接字（socket）是通信的基石押蚤，是支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作單元。它是網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中端點(diǎn)的抽象表示羹应，包含進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信必須的五種信息：連接使用的協(xié)議揽碘，本地主機(jī)的IP地址，本地進(jìn)程的協(xié)議端口，遠(yuǎn)地主機(jī)的IP地址，遠(yuǎn)地進(jìn)程的協(xié)議端口做裙。應(yīng)用層通過(guò)傳輸層進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)钟哥，TCP會(huì)遇到同時(shí)為多個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程提供并發(fā)服務(wù)的問(wèn)題千扶。多個(gè)TCP連接或多個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程可能需要通過(guò)同一個(gè) TCP協(xié)議端口傳輸數(shù)據(jù)。為了區(qū)別不同的應(yīng)用程序進(jìn)程和連接，許多計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為應(yīng)用程序與TCP／IP協(xié)議交互提供了套接字(Socket)接口。應(yīng) 用層可以和傳輸層通過(guò)Socket接口枪汪，區(qū)分來(lái)自不同應(yīng)用程序進(jìn)程或網(wǎng)絡(luò)連接的通信涌穆，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟l(fā)服務(wù)。
• 2 雀久、建立socket連接
  建立Socket連接至少需要一對(duì)套接字宿稀，其中一個(gè)運(yùn)行于客戶端，稱為ClientSocket赖捌，另一個(gè)運(yùn)行于服務(wù)器端祝沸，稱為ServerSocket。

套接字之間的連接過(guò)程分為三個(gè)步驟：服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)越庇，客戶端請(qǐng)求罩锐，連接確認(rèn)。

• (1) 服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)：服務(wù)器端套接字并不定位具體的客戶端套接字悦荒，而是處于等待連接的狀態(tài)唯欣，實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)嘹吨，等待客戶端的連接請(qǐng)求搬味。
• (2) 客戶端請(qǐng)求：指客戶端的套接字提出連接請(qǐng)求，要連接的目標(biāo)是服務(wù)器端的套接字蟀拷。為此碰纬，客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務(wù)器的套接字，指出服務(wù)器端套接字的地址和端口號(hào)问芬，然后就向服務(wù)器端套接字提出連接請(qǐng)求悦析。
• (3) 連接確認(rèn)：當(dāng)服務(wù)器端套接字監(jiān)聽(tīng)到或者說(shuō)接收到客戶端套接字的連接請(qǐng)求時(shí)，就響應(yīng)客戶端套接字的請(qǐng)求此衅，建立一個(gè)新的線程强戴，把服務(wù)器端套接字的描述發(fā)給客戶 端，一旦客戶端確認(rèn)了此描述挡鞍，雙方就正式建立連接骑歹。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，繼續(xù)接收其他客戶端套接字的連接請(qǐng)求墨微。
• 3道媚、Socket連接與TCP連接比較
  創(chuàng)建Socket連接時(shí)，可以指定使用的傳輸層協(xié)議翘县，Socket可以支持不同的傳輸層協(xié)議（TCP或UDP）最域，在使用TCP協(xié)議進(jìn)行連接時(shí)，Socket連接就是一個(gè)TCP連接锈麸。一般情況下Socket連接就是TCP連接镀脂，因此Socket連接一旦建立，通信雙方即可開(kāi)始相互發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容忘伞，直到雙方連接斷開(kāi)薄翅。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中钞馁，客戶端到服務(wù)器之間的通信往往需要穿越多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)(如路由器、網(wǎng)關(guān)匿刮、防火墻等僧凰，大部分防火墻默認(rèn)會(huì)關(guān)閉長(zhǎng)時(shí)間處于非活躍狀態(tài)的連接)，而導(dǎo)致 Socket 連接中斷熟丸，因此需要通過(guò)"輪詢"告訴網(wǎng)絡(luò)該連接處于活躍狀態(tài)训措。
• 4、Socket連接與HTTP連接比較
  HTTP連接使用的是“請(qǐng)求-響應(yīng)”的方式光羞，在請(qǐng)求時(shí)需要先建立連接绩鸣，在客戶端向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求后，服務(wù)器端才能回復(fù)數(shù)據(jù)纱兑。而且很多情況下呀闻，需要服務(wù)器端主動(dòng)向客戶端推送數(shù)據(jù)，保持客戶端與服務(wù)器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)與同步潜慎。此時(shí)若雙方建立的是Socket連接捡多，服務(wù)器就可以直接將數(shù)據(jù)傳送給客戶端；若雙方建立的是HTTP連接铐炫，則服務(wù)器需要等到客戶端發(fā)送一次請(qǐng)求后才能將數(shù)據(jù)傳回給客戶端垒手，所以，客戶端定時(shí)向服務(wù)器端發(fā)送連接請(qǐng)求倒信，可以保持在線狀態(tài)科贬，同時(shí)“詢問(wèn)”服務(wù)器是否有新的數(shù)據(jù)，有就將數(shù)據(jù)傳給客戶端鳖悠。

隨手記榜掌，看到新東西會(huì)加進(jìn)來(lái)