HCIA總結(jié)（一）-創(chuàng)新互聯(lián)

一、簡要描述OSI七層協(xié)議，及其每個層次的主要功能。

在普寧等地區(qū)，都構(gòu)建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局，加強(qiáng)發(fā)展的系統(tǒng)性、市場前瞻性、產(chǎn)品創(chuàng)新能力，以專注、極致的服務(wù)理念，為客戶提供成都網(wǎng)站建設(shè)、成都網(wǎng)站制作 網(wǎng)站設(shè)計制作按需開發(fā),公司網(wǎng)站建設(shè),企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),成都品牌網(wǎng)站建設(shè),營銷型網(wǎng)站建設(shè),成都外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè),普寧網(wǎng)站建設(shè)費用合理。

l 物理層：位于最低層，是傳送信號的物理實體，主要解決兩臺物理機(jī)之間的通信。它的功能是：通過機(jī)械和電氣的方式將各站點連接起來，組成物理通路，通過二進(jìn)制比特流的傳輸來實現(xiàn)，二進(jìn)制數(shù)據(jù)表現(xiàn)為電流電壓上的強(qiáng)弱，到達(dá)目的地再轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制機(jī)器碼。網(wǎng)卡、集線器工作在這一層。

2 數(shù)據(jù)鏈路層：在不可靠的物理介質(zhì)上提供可靠的傳輸，接收來自物理層的位流形式的數(shù)據(jù)，并封裝成幀，傳送到上一層；同樣，也將來自上層的數(shù)據(jù)幀，拆裝為位流形式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到物理層。這一層在物理層提供的比特流的基礎(chǔ)上，通過差錯控制、流量控制方法，使有差錯的物理線路變?yōu)闊o差錯的數(shù)據(jù)鏈路。提供物理地址尋址功能。交換機(jī)工作在這一層。

3 網(wǎng)絡(luò)層：處理報文分組，完成分組的多路復(fù)用和分組交換，以及通信子網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸，將網(wǎng)絡(luò)地址翻譯成對應(yīng)的物理地址，并決定如何將數(shù)據(jù)從發(fā)送方路由到接收方，通過路由協(xié)議為分組通過通信子網(wǎng)選擇最佳路徑。路由器工作在這一層。

4 傳輸層：實現(xiàn)端點到端點的可靠數(shù)據(jù)傳輸，區(qū)分不同進(jìn)程和服務(wù)。

5 會話層：用于建立、控制和終止終端用戶的實用進(jìn)程間的邏輯信道的連接，并提供支持同步和管理應(yīng)用進(jìn)程間的對話服務(wù)，驗證會話雙方的身份，恢復(fù)下位層不呆恢復(fù)的差錯。

6 表示層：對數(shù)據(jù)格式進(jìn)行編譯，對收到或發(fā)出的數(shù)據(jù)根據(jù)應(yīng)用層的特征進(jìn)行處理，如處理為文字、圖片、音頻、視頻、文檔等，還可以對壓縮文件進(jìn)行解壓縮、對加密文件進(jìn)行解密等。

7 應(yīng)用層：功能實現(xiàn)依托不同的應(yīng)用層協(xié)議，如HTTP協(xié)議，F(xiàn)TP協(xié)議等等，方便應(yīng)用程序之間進(jìn)行通信，為用戶服務(wù)。

劃分七層模型的好處：

l 易于標(biāo)準(zhǔn)化

不同層次之間功能和目的具有明顯差異，界線清楚，可使復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計簡化清晰。

2 靈活性---降低不同層次之間的關(guān)聯(lián)性

網(wǎng)絡(luò)中各層相對獨立，修改了某層協(xié)議也不會影響系統(tǒng)的其他部分。不同層次完成的職能不同，每層只完成有限的功能，上層請求下層的服務(wù)，下層實現(xiàn)上層的意圖。

二、OSI模型和TCP/IP模型區(qū)別

OSI 參考模型注重“通信協(xié)議必要的功能是什么”，而 TCP/IP 則更強(qiáng)調(diào)“在計算機(jī)上實現(xiàn)協(xié)議應(yīng)該開發(fā)哪種程序”。

相同點

OSI 參考模型與 TCP/IP 參考模型都采用了層次結(jié)構(gòu)。

都能夠提供面向連接和無連接兩種通信服務(wù)機(jī)制。

不同點

OSI 采用的七層模型； TCP/IP 是四層結(jié)構(gòu)。

TCP/IP 參考模型沒有對網(wǎng)絡(luò)接口層進(jìn)行細(xì)分，只是一些概念性的描述； OSI 參考模型對服務(wù)和協(xié)議做了明確的區(qū)分。

OSI 先有模型，后有協(xié)議規(guī)范，適合于描述各種網(wǎng)絡(luò)；TCP/IP 是先有協(xié)議集然后建立模型，不適用于非 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)。

TCP/IP 一開始就提出面向連接和無連接服務(wù)，而 OSI 一開始只強(qiáng)調(diào)面向連接服務(wù)，直到很晚才開始制定無連接的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。

OSI 參考模型雖然被看好，但將網(wǎng)絡(luò)劃分為七層，實現(xiàn)起來較困難；相反，TCP/IP 參考模型雖然有許多不盡人意的地方，但作為一種簡化的分層結(jié)構(gòu)還是比較成功的。

三、數(shù)據(jù)在各個層次之間的數(shù)據(jù)傳輸過程

封裝---數(shù)據(jù)從應(yīng)用層傳輸?shù)轿锢韺拥倪^程

解封裝-收到數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)從物理層還原到應(yīng)用層的過程

完整過程總結(jié)：

1）應(yīng)用層 當(dāng)數(shù)據(jù)傳送到應(yīng)用層時，應(yīng)用層為數(shù)據(jù)加上應(yīng)用層報頭， 組成應(yīng)用層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元，再傳送到表示層。
2）表示層 表示層接收到應(yīng)用層數(shù)據(jù)單元后，加上表示層報頭組成表示層協(xié)議數(shù)據(jù)單元，再傳送到會話層。表示層按照協(xié)議要求對數(shù)據(jù)進(jìn)行格式變換和加密處理。
3）會話層 會話層接收到表示層數(shù)據(jù)單元后，加上會話層報頭組成會話層協(xié)議數(shù)據(jù)單元，再傳送到傳輸層。會話層報頭用來協(xié)調(diào)通信主機(jī)進(jìn)程之間的通信
4）傳輸層 傳輸層接收到會話層數(shù)據(jù)單元后，加上傳輸層報頭組成傳輸 OSI參考模型中數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕具^程層協(xié)議數(shù) 據(jù)單元，再傳送到網(wǎng)絡(luò)層。傳輸層協(xié)議數(shù)據(jù)單元成為報文 。
5）網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層接收到傳輸層報文后，由于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元的長度有限制，需要將長報文分成多個較短的報文段，加上網(wǎng)絡(luò)層報頭組成網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元，再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元成為分組。
6）數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層接收到網(wǎng)絡(luò)層分組后，按照數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議規(guī)定的幀格式封裝成幀，再傳送到物理層，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為幀 7）物理層 物理層接收到數(shù)據(jù)鏈路層幀之后，將組成幀的比特序列（也稱為比特流），通過傳輸介質(zhì)傳送給下一個主機(jī)的物理層。物理層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元是比特序列

解封裝可以理解為封裝的逆過程

概念：

HTTP（HyperText Transfer Protocol：超文本傳輸協(xié)議）是一種用于分布式、協(xié)作式和超媒體信息系統(tǒng)的應(yīng)用層協(xié)議。 簡單來說就是一種發(fā)布和接收 HTML 頁面的方法，被用于在 Web 瀏覽器和網(wǎng)站服務(wù)器之間傳遞信息。

HTTP 默認(rèn)工作在 TCP 協(xié)議 80 端口，用戶訪問網(wǎng)站 http:// 打頭的都是標(biāo)準(zhǔn) HTTP 服務(wù)。

HTTP 協(xié)議以明文方式發(fā)送內(nèi)容，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)器之間的傳輸報文，就可以直接讀懂其中的信息，因此，HTTP協(xié)議不適合傳輸一些敏感信息，比如：信用卡號、密碼等支付信息。

HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure：超文本傳輸安全協(xié)議）是一種透過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全通信的傳輸協(xié)議。HTTPS 經(jīng)由 HTTP 進(jìn)行通信，但利用 SSL/TLS 來加密數(shù)據(jù)包。HTTPS 開發(fā)的主要目的，是提供對網(wǎng)站服務(wù)器的身份認(rèn)證，保護(hù)交換數(shù)據(jù)的隱私與完整性。

HTTPS 默認(rèn)工作在 TCP 協(xié)議443端口

HTTP協(xié)議工作過程

概述：
瀏覽器進(jìn)行DNS域名解析，得到對應(yīng)的IP地址
根據(jù)這個IP，找到對應(yīng)的服務(wù)器建立連接（三次握手）
建立TCP連接后發(fā)起HTTP請求（一個完整的http請求報文）
服務(wù)器響應(yīng)HTTP請求，瀏覽器得到html代碼（服務(wù)器如何響應(yīng)）
瀏覽器解析html代碼，并請求html代碼中的資源（如js、css、圖片等）
瀏覽器對頁面進(jìn)行渲染呈現(xiàn)給用戶
數(shù)據(jù)傳輸完成，發(fā)送斷開連接請求，服務(wù)器關(guān)閉TCP連接（四次揮手）

區(qū)別：

HTTP 明文傳輸，數(shù)據(jù)都是未加密的，安全性較差，HTTPS（SSL+HTTP） 數(shù)據(jù)傳輸過程是加密的，安全性較好。
使用 HTTPS 協(xié)議需要到 CA（Certificate Authority，數(shù)字證書認(rèn)證機(jī)構(gòu)） 申請證書，一般免費證書較少，因而需要一定費用。證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)如：Symantec、Comodo、GoDaddy 和 GlobalSign 等。
HTTP 頁面響應(yīng)速度比 HTTPS 快，主要是因為 HTTP 使用 TCP 三次握手建立連接，客戶端和服務(wù)器需要交換 3 個包，而 HTTPS除了 TCP 的三個包，還要加上 ssl 握手需要的 9 個包，所以一共是 12 個包。
http 和 https 使用的是完全不同的連接方式，用的端口也不一樣，前者是 80，后者是 443。
HTTPS 其實就是建構(gòu)在 SSL/TLS 之上的 HTTP 協(xié)議，所以，要比較 HTTPS 比 HTTP 要更耗費服務(wù)器資源。

什么是網(wǎng)絡(luò)？

網(wǎng)絡(luò)是由邊連接在一起的節(jié)點的集合，節(jié)點對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的個體，邊是個體之間的相互關(guān)聯(lián)

網(wǎng)絡(luò)是由網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備通過傳輸介質(zhì)將網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備連接起來，進(jìn)行資源共享，信息傳遞的平臺

網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備?--路由器、交換機(jī)

光貓--modem?--調(diào)制解調(diào)器?---做光電轉(zhuǎn)換

集成光貓：光電轉(zhuǎn)換、路由器、交換機(jī)、無線AP?

傳輸介質(zhì)??--網(wǎng)線、光纖?xian、同軸電纜

網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備?--電腦?手機(jī)?PAD?電視--智慧家居

什么是路由器！

連接互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的設(shè)備

USB??type-c?網(wǎng)線?光纖?硬盤?內(nèi)存

OSI--開放式系統(tǒng)互聯(lián)模型

OSI七層參考模型

ISO?--國際標(biāo)準(zhǔn)化組織

應(yīng)用層：通過人機(jī)交互來實現(xiàn)各種各樣的服務(wù)

表示層：編碼?解碼?加密?解密

會話層：發(fā)現(xiàn)?建立?維持?終止會話進(jìn)程

產(chǎn)生數(shù)據(jù)

傳遞數(shù)據(jù)

傳輸層：

1. 通過端口號來區(qū)分不同的服務(wù)

端口號范圍：0-65535

端口號分類：

靜態(tài)端口號?1-1023 ?????一個端口號對應(yīng)一個服務(wù)，呈永久綁定關(guān)系

http?--超文本傳輸協(xié)議??80 /8080

https?--安全???????????443

域名系統(tǒng) (DNS)— TCP/UDP 端口 53

? 超文本傳輸協(xié)議 (HTTP) — TCP 端口 80

? 簡單郵件傳輸協(xié)議 (SMTP)— TCP 端口 25

? 郵局協(xié)議 (POP)— TCP 端口 110

? Telnet — TCP 端口 23

? 動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議 — UDP 端口 67 和端口 68

? 文件傳輸協(xié)議 (FTP)— TCP 端口 20 和端口 21

URL：搜狗搜索引擎 - 上網(wǎng)從搜狗開始:443--靜態(tài)端口號被省略掉了

URL--統(tǒng)一資源定位符

動態(tài)端口號?1024-65535 一個端口號對應(yīng)一個服務(wù)，呈暫時性綁定關(guān)系

0為保留端口號，在網(wǎng)絡(luò)編程中使用，用于代表所有端口號。

1. 提供可靠的傳輸???協(xié)議--標(biāo)準(zhǔn)，可以對話的標(biāo)準(zhǔn)

TCP??傳輸控制協(xié)議???????面向連接的可靠傳輸協(xié)議

UDP??用戶數(shù)據(jù)報文協(xié)議???非面向連接的不可靠傳輸協(xié)議

面向連接?--三次握手、四次揮手機(jī)制

可靠?--確認(rèn)?重傳?排序?流控

TCP?傳輸速度---慢

UDP?傳輸速度---快

1. 數(shù)據(jù)分段

MSS大段長度???1480B

MTU大傳輸單元?1500B

單位的換算關(guān)系?--字節(jié)和位

1字節(jié)=8位

數(shù)據(jù)的封裝與解封裝

網(wǎng)絡(luò)層?：根據(jù)IP地址來進(jìn)行邏輯尋址?編址、尋址?--IP協(xié)議--網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

互聯(lián)網(wǎng)的每一個節(jié)點，必然會存在一個IP地址

數(shù)據(jù)鏈路層?:

LLC ?-邏輯鏈路控制子層?--為上層服務(wù)提供FCS校驗?--封裝與解封裝

MAC -媒介訪問控制子層?---根據(jù)MAC地址來進(jìn)行物理尋址

物理層?：定義電氣電壓?光學(xué)特性?接口規(guī)范

分層的目的

- 降低層次之間的關(guān)聯(lián)性，某一層的協(xié)議增加或減少不影響其他層次協(xié)議的工作。

- 便于標(biāo)準(zhǔn)化的制定。

- 便于學(xué)習(xí)和了解計算機(jī)層次

如何定義N層設(shè)備？什么是七層設(shè)備？什么是三層設(shè)備？

此設(shè)備可以解封裝到第N層，就稱之為N層設(shè)備。

三次握手，四次揮手

SYN：同步序列號請求

ACK：確認(rèn)

Seq+1 = ack

四次揮手

FIN-請求斷開連接

封裝與解封裝

封裝可以理解為各層將每一層的實現(xiàn)數(shù)據(jù)添加到內(nèi)容數(shù)據(jù)之前，解封裝是逆過程。**而真正完成這個工作的是工作在各個層次的協(xié)議**。

類似于寄信的時候不能可把信紙直接寄出，需要要信封，收件人，發(fā)件人，郵編，郵票等東西，這些東西相當(dāng)于各層的實現(xiàn)數(shù)據(jù)。

報頭

TCP

首先，源端口與目的端口必不可少，沒有這個數(shù)據(jù)就不知道發(fā)給那個應(yīng)用。下來是報文序列號，為什么需要給報文編號呢，當(dāng)然是解決數(shù)據(jù)的亂序問題，不編個號怎么確認(rèn)那個數(shù)據(jù)是先來的那個是后到的。然后確認(rèn)序列號，發(fā)出去的報文應(yīng)該有個確認(rèn)，不然我怎么知道對方收到?jīng)]收到，如果沒收到就應(yīng)該重傳，當(dāng)然出現(xiàn)損壞也會重傳，如果是職場人，凡事有個響應(yīng)是必要的。TCP是一個可靠傳輸協(xié)議，他面臨的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可能很復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)層是沒有可靠性保證的，如果網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較差，TCP作為靠譜協(xié)議他不能改變網(wǎng)絡(luò)環(huán)境但是他可以通過算法和重傳來保證數(shù)據(jù)傳輸可靠。

下來的數(shù)據(jù)偏移指的是首部長度，表示數(shù)據(jù)開始的地方離TCP段的起始處有多遠(yuǎn)。由于首部長度不固定,因此數(shù)據(jù)偏移字段是必要的。以32比特（4字節(jié)）為計算單位。最多有60字節(jié)的首部，若無選項字段，正常為20字節(jié)。Reserved，

保留字段，必須填0。

接下來是一些狀態(tài)位，syn表示發(fā)起一個連接，ack是確認(rèn)，RST是重新連接，表明TCP連接中出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤（如由于主機(jī)崩潰或其他原因），必須釋放連接，然后再重新建立連接。FIN表示斷開連接。PSH，表示數(shù)據(jù)應(yīng)盡快的交付接收應(yīng)用進(jìn)程，而不再等待整個緩存都填滿了后再向上交付。URG，緊急指針有效標(biāo)識。它告訴系統(tǒng)此報文段中有緊急數(shù)據(jù)，應(yīng)盡快傳送（相當(dāng)于高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)）。

window表示窗口大小，TCP能夠一次發(fā)多個數(shù)據(jù)，而不是一個一個發(fā)送，這樣效率更高，確認(rèn)是只需要確認(rèn)最后一個即可。那么窗口值設(shè)置多少好呢，TCP有流控機(jī)制，根據(jù)雙方發(fā)送能力和接受能力來，也就是說不能發(fā)的太多把對方撐死，也不能太少把對方餓死，TCP還有擁塞機(jī)制，如果網(wǎng)絡(luò)傳輸擁塞丟包了，他就會降低窗口值減小速度，也就說路上堵車我管不了，我能做的就是不開車騎個單車上班，盡量不遲到，不能改變世界我就改變自己。這里其實就是算法來控制的，大家下去需要查閱資料寫在作業(yè)里面，TCP的慢啟動算法，TCP的擁塞避免算法，快重傳算法，快速恢復(fù)算法等。

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名稱欄目：HCIA總結(jié)（一）-創(chuàng)新互聯(lián)
文章起源：http://www.muchs.cn/article34/dhogse.html

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