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目录
一、网络分层
二、七层参考模型功能介绍
三、TCP/IP五层模型常见协议
四、网络层协议介绍
五、传输层协议介绍
六、应用层协议介绍
七、五层模型常见设备
一、网络分层
在网络中常用的分层模型有两种：
OSI参考模型
TCP/IP参考模型
为什么要对网络进行分层呢？因为这样可以将复杂的流程分解为几个功能相对单一的子过程，整个流程更加清晰，复杂问题简单化，更容易发现问题并针对性的解决问题
TCP/IP四层（思科） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? TCP/IP五层（华为） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?OSI七层(标准参考模型)
应用层? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 应用层? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 应用层
---? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ---? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 表示层
---? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ---? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 会话层
传输层? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 传输层? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 传输层
网络层? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 网络层? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 网络层
网络接口层? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?数据链路层? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?数据链路层
---? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?物理层? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??物理层
二、七层参考模型功能介绍
应用层（第七层）：网络服务与最终用户的一个接口
表示层（第六层）：数据的表示、安全、压缩
会话层（第五层）：建立、管理、中止会话
传输层（第四层）：定义传输数据的协议端口号，流量控制及差错校验
网络层（第三层）：进行逻辑地址寻址，实现不同网络路径选择
数据链路层(第二层)：建立逻辑地址连接，进行硬件地址寻址及差错校验
物理层（第一层）：建立、维护、断开物理连接
在通信的过程中，端口到端口通信属于传输层，点到点通信属于网络层
三、TCP/IP五层模型常见协议
应用层 ? ? ? ? ? ? ? ? HTTP、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、DNS
传输层 ? ? ? ? ? ? ? ? TCP、UDP
网络层 ? ? ? ? ? ? ? ? ICMP、IGMP、IP、ARP、RARP
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数据链路层 ? ? ? ? ?
物理层 ? ? ? ? ? ? ? ? 由底层网络定义的协议
同IP不同协议与服务之间可以通过端口号来区分
协议端口号取值范围：1~65535
四、网络层协议介绍
ICMP(控制信息协议，所使用IP协议号为1):
? ? ?ping功能所使用的协议，进行连通性测试和结果的反馈。traceroute使用的也是icmp协议，相比较ping，traceroute能够追踪到到达目标所经过的沿途路由点，如下所示：
? ? ? ? ? ? ? C:\Users\1fengtianyunyue>tracert baidu.com
? ? ? ? ? ? ? 通过最多 30 个跃点跟踪
? ? ? ? ? ? ? 到 baidu.com [220.181.38.148] 的路由:
? ? ? ? ? ? ?1 ? ? 3 ms ? ? 5 ms ? ? 3 ms ?192.168.1.165
? ? ? ? ? ? ?2 ? ? * ? ? ? ?* ? ? ? ?* ? ? 请求超时
? ? ? ? ? ? ?3 ? ?45 ms ? ?26 ms ? ?19 ms?
? ? ? ? ? ? ?4 ? ?...........................................省略
IGMP(组播协议即组管理协议，IP协议号为2)：
? ? ?互联网组管理协议是TCP/IP 协议族中负责IP组播成员管理的协议，用来在IP主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。
IP（网络之间互连的协议）：
? ? ?它可以向传输层提供各种协议的信息，例如TCP、UDP等；对下可将IP信息包放到链路层，通过以太网、令牌环网络等各种技术来传送。
ARP（正向地址解析协议）：
? ? ?数据传输通讯地址：源IP、源MAC、目标IP、目标MAC
? ? ?使用场合：已知目标IP，未知目标MAC
? ? ?工作原理：PC1已知PC2的IP地址，未知PC2的MAC地址，PC1发送ARP广播给二层交换机，二层交换机进行广播泛洪，二层交换机下所有PC都会收到该广播消息，每个PC将自身IP与广播目标IP相比对，一致的话会接收并回数据包给PC1，PC1接收到返回的数据包后会记录下该PC的IP和MAC地址，记录到ARP缓存表中；不一致的则会直接丢弃?主机有ARP缓存表，记录IP地址和MAC地址对应的关系
? ? ?主机与主机数据通信时 会封装（源IP目标IP 源MAC 目标MAC）
? ? ?在当前主机没有在ARP缓存表中查找到目标主机对应的MAC地址信息时
? ? ?会发送Arp广播 请求报文
? ? ?非目标主机收到该广播时会丢弃 目标主机收到该广播时 会发送单拨的回应报文
? ? ?主机收到回应报文时 会将目标IP地址和MAC地址写入当前主机的ARP缓存表中
? ? ?路由器的工作原理：
? ? ?当数据进入路由器时
? ? ?拆二层数据 查看三层数据
? ? ?选路 ：查看目标IP地址 找到相应的路由表 来进行数据转发
? ? ?转发 ：通过ARP协议 请求对方接口的MAC地址信息 重新分装二层数据将 数据包转发
? ? ?特点 IP不变 MAC会变
RARP（反向地址解析协议）：
? ? ?使用场合：已知目标MAC，未知目标IP时候用
五、传输层协议介绍
TCP（传输控制协议，ip协议号为6）：
? ? ?通过三次握手四次挥手建立可靠连接，有重传机制，三次握手、四次断开、分段重传、滑动窗口机制保证了数据完整性，缺点是这些机制需要耗费大量时间，因此效率较低
? ? ?三次握手原理：客户端向服务器发送SYN连接请求，服务器收到SYN请求后，会针对客户端的SYN请求进行ACK响应的同时也会同步发送SYN连接请求，客户端收到服务器发送过来的SYN连接请求时，会回复ACK响应
? ? ?为什么要三次握手？
? ? ?因为TCP是可靠的传输层协议，它在传输数据前，会建立双向数据通信通道，当保证双向数据传输的通道没有问题时，才会发送数据，起到保护数据的作用
? ? ?四次断开原理：
? ? ?客户端向服务器发送FIN断开请求，服务器收到请求后，回复一个ACK确认。服务器向客户端发送FIN断开请求，客户端收到后，回复一个ACK确认
? ? ?握手是三次，为什么断开要四次？
? ? ?数据传输方向是双向的，一个方向的数据通道关闭需要一次请求和一次确认，因此需要断两次，共有两个数据方向，所以断四次
? ? ?什么是TCP半关闭状态？
? ? ?客户机向服务器发送了FIN请求，服务器也给了ACK响应，因为服务器向客户机还有数据要传输，因此服务器并没有向客户机立即发送FIN请求，成了TCP半关闭状态
UDP（用户数据报协议，ip协议号为17）：
? ? ?面向无连接的不可靠的传输层协议，优点是虽没有机制保证数据传输的可靠性，但是效率很高，缺点是可靠性不高
? ? ?TCP和UDP在选择时要根据浏览大小和效率来选
? ? ?语音、视频等要耗费很多流量且要高效率选UDP
? ? ?应用服务对浏览带宽要求不高，可靠性要求较高，选TCP
? ? ?
六、应用层协议介绍
HTTP(超文本传输协议，端口号为TCP的80):
? ? ?HTTP是基于客户/服务器模式，且面向连接的，如web服务
FTP（文件传输协议，端口号为TCP的20和21）：
? ? ?20端口为数据层面，主要用来传输数据，21端口为为控制层面，控制用户是否有权限登录及登陆后权限内容
TFTP(简单文件传输协议，端口号为UDP的69)：
? ? ?主要用于上传和下载小文件，常用于路由器交换机iso系统升级或更新
SMTP（简单邮件传输协议，端口号为TCP的25）：
? ? ?主要用于邮件的发送
SNMP（简单网络管理协议，端口号为UDP的161）：
? ? ?主要用于监控网络设备
DNS（域名解析协议，端口号为UDP的53）：
? ? ?主要用于将域名解析为IP地址，或将IP地址解析为域名
七、五层模型常见设备
应用层：计算机，服务器
传输层：防火墙
网络层：路由器
数据链路层：网桥，交换机
物理层：网卡、网线，集线器，中继器，调制解调器
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