tcp ip协议相关知识
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网络分层模型和TCP/IP协议族(下篇)网络分层模型和TCP/IP协议族 ——IP协议这一篇文章主要记录IP协议相关内容。IP协议是干什么的?寻址 + 路由选择寻址中的址是什么?首先,它不是mac地址,而是ip地址,那么ip地址又是个什么东西呢?我在这里,举一个简单的例子:因为二进制数写起来和读起来都比较费劲,所以我们一般都换算为十进制。其对应的子网掩码是这样的11111111 11111111 11111111 00000000转换为十进制,也就是:255 255 255 0接着我们来依次对应下,这张图可以清楚的表示:这里还提到了一个有意义的简写如果子网掩码的前24位都是1的话,那么我们可以这样简写:/24接下来补充一下,常见的ip地址列表。ip地址列表image.png这里的127.0.0.1 环回也就是 本机地址。寻址+路由ip协议中的路由分配以及寻址是怎么个过程呢?接下来慢慢分析。同一个内网传递数据给出一个case:同一个网段下,computerA想给computerB发送数据。步骤:首先,对应的是应用层然后,把它扔进了TCP协议里,给它
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网络分层模型和TCP/IP协议族(上篇)网络分层模型和TCP/IP协议族——网络传输哪里难实习完回家后,准备来回顾一下网络基础的相关知识点。网络传输先举一个简单易懂的例子。网络传输,我们可以比喻为2个人:甲 和 乙。然后他们之间需要传递一张图片picture。因为现在的图片还是挺大的,差不多几M的样子,这时候,就像是把一栋house传送过去。如何传送呢?需要知道目标地址 寻址和路由需要有一条到目标地址的路 数据链路需要把大楼拆成包装箱能放下的大小 分片需要将每一个部分进行编号 序列码需要将包装箱装车 封装车队运输时可能会堵车 拥塞控制检查每一车是否完整 错误检验和校正处理在运输路上丢失和损毁的部分 数据重发拆成包装,将每一部分重新组装起来 重组协议接着上面说的,我们肯定需要一些 流程规范、运输指南的使用说明,比如:如何查找目的地如何选择运输路线如何拆分和重建大楼这些规范被称为协议协议需要注意这些:协议有很多种不同的协议处理不同层次的问题发送方和接收方要使用相
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与TCP/IP协议的一次邂逅引言 最近LZ有了一点时间,于是便拿出TCP/IP的书本开始啃。开始的时候,啃起来枯燥无味,现在好不容易有点开窍,于是赶忙记录一下,生怕自己一转眼就给忘了。不过计算机系统原理就有点可惜了,最近一直没时间看,选来选去,还是觉得TCP更加重要一些,或者说现阶段更加重要一些。 好了,废话不多说,我们开始记录吧。 TCP/IP是什么 要讨论tcp/ip,就必须知道它究竟是什么东西。这是开始逐渐深入一个东西的前提,tcp/ip也不例外。 LZ用自己的话回答一下这个问题,tcp/ip是什么? 简单的说,tcp/ip就是一套规矩。两个计算机要互相通信,就得有规矩,一个非常普遍的例子就是发信件。想像一下,如果信件上面的地址和邮编等信息是随便写的,那么目的地的邮递员收到信件时,一定会一头雾水,不知道到底要送到哪。同样的,如果收件人是“额买瑞肯”,而你写的字是“拆泥渍”,对方肯定是看不懂的,所以双方的语言也要相通。 计算机之间要通信,也需要规矩,于是tcp/ip就出现了。tcp和i
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传输层的TCP和UDP协议作者:HerryLo原文永久链接: https://github.com/AttemptWeb/Record...TCP/IP协议, 你一定常常听到,其中TCP(Transmission Control Protocol)称为 传输控制协议,IP(Internet Protocol) 称为网际协议。事实上TCP/IP协议,是一个协议族,是一个协议的集合。TCP/IP协议,定义了一整套规则。它定义整个互联网如何连接,如何通信,如何协商的最基础规则。TCP/IP协议分为五层,分别是应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。每层都有对应的相关协议,其中TCP和UDP是传输层的两个协议。理解TCP和UDP既然他们是传输层的协议,那么他们的作用当然就是用来负责传输数据了。我们想象一个场景,网络中随意的两端要通信,会采取什么传输方式呢?可以先想象一下人类之间的通信。第一种是打电。我拨通电话你的电话,直到你回答“你好”,我听到声音之后,我们之间才继续进行交谈。另一个是发短信。我给你的手机号发送一条短信,无法知道你是否收
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- 4. TCP/IP 协议族 TCP/IP 协议族包含了很多协议,一些比较重要的、常用的协议展现如下:依据 TCP/IP 参考模型,我们把协议栈从上到下分为 4 层,每一层都有相应的协议。应用层HTTP(Hypertext Transfer Protocol)超文本传输协议,只要你浏览页面就会用到此协议。SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议,用于电子邮件传输。FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议,用于文件的上传和下载。现在 FTP 貌似用的不多了,早期主要是在公司内部、大学等研究机构用的比较多。RTMP(Real-Time Messaging Protocol)实时消息协议,用于实时流媒体传输,主要用在音视频直播领域,属于 Adobe 公司出品。不过,从 2020 年开始,Adobe 就不再支持 RTMP 协议了。SNMP(Simple Network Management Protocol)简单网络管理协议,用于电信网络设备的管理。比如,监控设备告警,对设备进行业务配置等。主要是在思科、华为等电信网络设备上用的比较多。其实,应用层除了以上诸多知名协议外,也可以是用户自定义协议。传输层TCP(Transmission Control Protocol)传输控制协议,是面向连接的、可靠的、面向字节流的传输协议。TCP 应用非常广泛,是端到端传输的基石。UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议,是无连接的、不可靠的、面向消息的传输协议。UDP 实时性好,效率高,在音视频传输中有着广泛的应用。网络层IPv4 (Internet Protocol version 4)此协议主要是用于 IP 分组的路由转发,是路由器主要实现的协议。我们经常说的 IP 地址是指 IPv4 地址,用 32 bit 来表示。IPv6 (Internet Protocol version 6)此协议工作原理类似 IPv4。之所以设计 IPv6 的目的是因为上世纪 90 年代中期,因特网爆炸式的增长,32 位 IPv4 地址不够用了,为此才设计了 128 位的 IPv6 地址。ICMP(Internet Control Message Protocol)因特网控制消息协议,主要是用于显示网络错误。比如,我们用 ping 的时候,有时会显示“网络不可达”的错误。ICMPv6 (Internet Control Message Protocol Version 6)整合了 ICMP 协议,针对 IPv6 开发的协议。IGMP(Internet Group Management Protocol)因特网组管理协议,主要是用于 IP Multicast 的场景,比如观看 IP 电视节目。链路层ARP(Address Resolution Protocol)地址解析协议,主要是用于生成 IP 地址和物理地址(比如以太网 MAC 地址)的映射表,用于数据包的快速转发。RARP(Reverse Address Resolution Protocol)反向地址解析协议,主要是用于生成物理地址和 IP 地址的映射。以上这些协议属于计算机网络的基础协议,需要很好的掌握其工作原理。
- 2. 实现-TCP/IP 协议 Http 和 TCP/IP 都是协议,它们的不同之处在于:HTTP 是浏览器和后台服务之间的语言,而 TCP/IP是电脑之间的语言(相同的语言才能互相理解双方要表达的意思)。Http 本身只是约定了传输的时候文字要是什么格式,具体文字如何转成物理的高低电平穿越电脑实现传输的过程它是不知道的。所以它需要借助专业的人士 TCP/IP 来处理。TCP/IP 是专门解决主机之间信息传输的,它不局限于为 Http 服务,像发送邮件也有自己的邮件协议(SMTP),它的底层也需要借助 TCP/IP 来实现。(TCP/IP是整套完整的网络传输框架模型,HTTP 也是属于它里面的应用层)。
- 1.1 TCP 协议 TCP 协议是传输控制协议是一个面向连接的协议,所谓的面向连接表示的是通信双方在传输数据之前,需要搭建一个专用的通信线路,并且在结束的时候需要将其关闭。在有了这条专用线路作保障之后,就能准确无误的将数据传递给对方,所以 TCP 是一种可靠的通信方式,它能够准确知道对方是否成功接收了消息。
- 2. Zookeeper 的通信协议 首先我们从 Zookeeper 的通信协议开始说起。我们都知道最常用的网络通信协议 TCP/IP 协议,而 Zookeeper 就是基于 TCP/IP 协议实现了自己的通信方式。Zookeeper 的通信协议分为两部分,请求协议和响应协议,接下来我们分别进行介绍。
- 3. ISO/OSI 七层模型和 TCP/IP 四层模型 网络分层的主要是采取分治策略,使得复杂问题简单化,网络模块组件化。每一层都有自己的职责,每一层对上一层提供服务,这样实现了职责单一,进而提高了组件的复用性。。在网络标准化过程中,国际标准化组织(ISO)把计算机网络分为 7 层,叫做开放系统互联模型(OSI)。同时,TCP/IP 四层模型正处于开发阶段。最终,OSI 模型和 TCP/IP 模型有一些差异,对比图如下:从图中可以看出,ISO/OSI 七层模型和 TCP/IP 四层模型之间存在两个差异:TCP/IP 参四层模型没有表示层和会话层。那么,TCP/IP 参考模型不需要表示层和会话层吗?答案是:“如果需要这两层,就由应用程序员来实现”。经过这么多年发展来看,需要表示层和会话层的场景并不多。TCP/IP 模型好像没有链路层,其实在网络协议实现过程中,链路层包含了网卡驱动部分和物理介质部分,所以通常把二者统一叫做链路层。各层具体功能解释如下:应用层(Application Layer) 是由应用程序自定义的协议格式。不同的领域,对网络应用程序的需求是不同的,必须给用户自定义协议格式的权利。最广泛的应用层协议应该是 HTTP 了吧,几乎每个人都在用。表示层(Presentation)主要是定义数据格式。比如,加密和解密、压缩和解压缩。在 TCP/IP 模型中,表示层协议包含在应用层里。比如 SSL/TLS 协议。会话层(Session Layer)用于在两个通信实体之间建立会话、维护会话、终止会话。设置检查点,当系统出现崩溃拉起后,通过寻找检查点恢复运行。在 TCP/IP 模型中,会话层协议包含在应用层里。比如 NetBIOS 协议。传输层(Transport Layer) 是在两个通信主机之间进行报文传送。在 TCP/IP 模型中最重要的两个传输协议就是 TCP 和 UDP,前者是可靠的、面向字节流的传输;后者是不可靠的、面向数据报(Datagram)的传输。提示:通常把 TCP 传输的报文称作报文段(Segment)。通常把 UDP 传输的报文称作消息(Message)或者是数据报(Datagram)。网络层(Network Layer)是将 IP 分组从源端路由到目的端。网络层是为传输层服务的,在发送端的网络层收到传输层的数据后,必要时会对数据切片以后再封包发送。实现网络层协议是路由器的主要职责,是构建通信子网的基础。比如, RIP、OSPF 就是最基础的路由协议。路由器是通过 IP 分组的目的 IP 地址查找本地路由表,寻找转发的目标端。所以路由器的主要工作就是路由选择和转发,IP 分组是逐跳(hop)转发的。提示:通常把网络层传输的报文叫做 IP 分组(Packet)。链路层(Data Link Layer)是为网络层服务的。发送的时候将网络层的数据分片,封装成帧(Frame),然后顺序发送。与网络层实现端到端的路由不同,链路层是实现节点之间的数据传送。常用的链路层协议就是以太网(Ethernet)协议。提示:通常把链路层传输的报文叫做帧(Frame)。物理层(Physical Layer)是描述如何在物理介质中传输 bit 位。比如,用多少伏电压表示“1”,用多少伏电压表示“0”等。我们把分层的网络参考模型叫做协议栈(Protocol Stack)。目前所有网络协议栈的实现都采用了 TCP/IP 参考模型。协议栈的实现是包含在操作系统内核中的,比如 Windows 和 Unix-like 系统。
- 2.1 TCP 和 UDP 面试官提问: TCP 协议和 UDP 协议有什么区别?有什么共同点?题目解析:相同点:两个协议最大的共同点是都位于 TCP/IP 网络模型的传输层。不同点:我们通过表格的形式对比不同。TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议)是否连接面向连接无连接传输方式面向字节流:直接以字节流形式传输面向报文:对于应用程序交付的数据,添加首部之后就交付给 IP 层首部格式 20 个字节的固定首部只有 8 个字节是否可靠可靠传输,依靠流量控制和拥塞控制不可靠传输连接对象个数一对一连接支持一对一(点到点),一对多以及多对多传输适用场景要求可靠传输的场景,例如发送邮件和传输文件对可靠性要求低,效率要求高的场景,例如 QQ 的视频通话根据表格中的特点对比我们可以总结得到:TCP 协议面向连接并且可靠,UDP 协议无连接并且不可靠;虽然 UDP 协议不可靠,但是在对数据完整性要求低,对传输速度要求高的场景,可以适用 UDP 协议。
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