TCP/IP 基础知识(包含一些零碎知识点)
本文章是我在学习时的总结,供大家交流探讨,后续会更新每一层的协议和相关知识点
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TCP/IP是通信协议的统称,也被称作互联网协议
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TCP/IP发展历程
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OSI(Open Systems Interconnection 开放式通信系统互联参考模型)是由ISO(International Organization for Standards 国际标准化组织)所制定的一个国际标准;TCP/IP并非ISO所制定的,而是由IETF所建议的,致力于推进其标准化作业的一种协议,需要标准化的协议被列入RFC文档在网上公布;OSI参考模型分为七层,上下层进行交互时所遵循的约定叫做接口,同一层进行交互时所遵循的约定叫做协议(TCP/IP将应用层、表示层、会话层统一为应用层;物理层、数据链路层统一为网络接口层,因为OSI模型过于复杂,目前基本遵循TCP/IP)
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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
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表示层:主要负责数据格式的转换,使得异构的机型之间也能保持数据的一致性
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会话层:负责建立和断开通信连接的时机,决定采用何种连接方法以及数据的分割等数据相关的管理
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传输层:进行实际的建立和断开通信连接的处理,起可靠传输的作用
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网络层:负责寻址(将数据传输到目标地址)和路由选择
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数据链路层:负责物理层面上互连的,结点之间的通信传输
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物理层:负责0、1比特流与电压的高低,光的闪灭之间的互换
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TCP/IP中各层数据传输的单位
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应用层:报文 message
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传输层:TCP:报文段 segment;UDP:用户数据报
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网络层:分组(包/IP数据报/数据报)packet
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数据链路层:帧 frame
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物理层:比特 bit
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SDU 服务数据单元,由上一层传递到本层还未经处理的数据
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PDU 协议数据单元,将本层SDU经特定格式处理后传递到下一层的数据
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第n层的SDU和其上一层(n+1层)的PDU是一一对应的
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计算机网络性能指标
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速率:数据的传输速率,单位bit/s
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带宽
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信号具有的频带宽度(频带称谓),单位Hz;
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单位时间某信道能通过的最高数据率(时域称谓),单位bit/s;
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吞吐量:单位时间内某信道实际数据量
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时延(延迟):数据从网络一端传送到另一端所需时间
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总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
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利用率:信道或网络利用率过高会产生非常大的时延
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网络边缘的端系统之间通信方式
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C/S方式,Cilent/Server,客户是服务请求方,服务器是服务提供方
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B/S方式,Browser/Server,是C/S的一种特例
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P2P方式(对等连接方式),Peer-to-Peer,两台主机通信时不区分客户和服务器,可支持大量对等用户同时工作
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通讯模式
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单播 Unicast:一对一通信
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广播 Broadcast:在范围内发送给非特定的多个接收端(IPv6没有广播的概念,将其看为多播的特例)
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组播(多播)Multicast:类似于广播,但限定某一组主机作为接收端
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任播(选播)Anycast:在特定的多台主机中选出一台作为接收端(IPv6新增)
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搭建网络的主要硬件设备
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网卡 Network Interface Controller:使计算机联网的设备,有时也被称为NIC、网络适配器、网络接口卡、LAN卡
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中继器 Repeater:从物理层上延长网络的设备,距离并不可以无限扩大,有些中继器可以提供多个端口服务,被称为中继集线器
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网桥 Bridge/2层交换机:从数据链路层延长网络的设备,根据物理地址(MAC地址)进行处理,以太网等网络中经常使用的交换集线器(Hub)也属于网桥的一种
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路由器 Router/3层交换机:通过网络层转发分组(分组交换)数据的设备,根据IP地址进行处理,会分割数据链路分担网络负荷的作用
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4~7层交换机:处理传输层及以上各层网络传输的设备,例如负载均衡器(通过同一个URL将前端访问分发到后台多个服务器)、广域网加速器、特殊应用访问加速以及防火墙等
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网关 Gateway:将从传输层到应用层的数据进行协议转换和数据转发的设备,代理服务器也是网关的一种,被称为应用网关
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