大家好,关于图解tcp ip很多朋友都还不太明白,不过没关系,因为今天小编就来为大家分享关于tcpip主要协议简图的知识点,相信应该可以解决大家的一些困惑和问题,如果碰巧可以解决您的问题,还望关注下本站哦,希望对各位有所帮助!
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一、图解TCP/IP
2010年无论何时何地地一切皆TCP/IP的 *** 时代
在计算机 *** 与信息通信领域,人们经常提及“协议”。简单来说。协议就是计算机与计算机之间通过 *** 实现通信时事先达成的一种“约定”。这种“约定”使那些由不同厂商的设备、不同的CPU以及不同的 *** 作 *** 组成的计算机之间,只要遵循相同的协议就能实现通信。换句话说,协议就是计算机之间的通信语言,只有支持相同的协议,计算机之间才能相互通信。
计算机通信也会在每一个分组中附加上源主机 *** 和目标主机 *** 送给通信线路。这些发送端 *** 、接收端 *** 以及分组序号写入的部分称为“报文首部”。
TCP/IP协议并非 *** O(国际标准化组织)所制定的某种国际标准,而是由IETF(Internet Engineering Task Force国际互联网工程任务组)所建议的、致力于推进器标准化作业的一种协议。
应用层:针对特定应用的协议。以电子邮件为例,用户A在主机A上新建一封电子邮件,指定收件人为B,并输入邮件内容为“早上好”。应用层协议会在所要传递数据的前端附加一个首部(标签)信息,该首部标明了邮件内容为“早上好”和收件人为B。
表示层:设备固有数据格式和 *** 标准数据格式的转换。用户A和用户B使用的邮件客户端一致,便能够顺利收取和阅读邮件,不一致时表示层就发挥作用了:将数据从“某个计算机特定的数据格式”转换为“ *** 通用的标准数据格式”后再发送出去,接收端也进行相应处理。表示层与表示层之间为了识别编码格式也会附加首部信息,从而将实际传输的数据转交给下一层处理。
会话层:通信管理。负责建立和断开通信连接(数据流动的逻辑通路)。管理传输层以下的分层。假定用户A新建了5封电子邮件准备发送给用户B,是建立一次连接一起发送,还是分别建立5次连接各自发送,都是会话层决定的,会话层和表示层一样,也会在数据前段附加首部或标签信息再转发给下一层。而这些首部或标签中记录着数据传送顺序的信息。
传输层:管理两个节点之间的数据传输。负责可靠传输(确保数据被可靠传送到目标 *** )。用主机A将“早上好”这一数据发送给主机B,期间可能因为某些原因导致数据损坏,主机B只收到“早上”,此时也会将这一事实告诉主机A,主机A得知情况会将后面的“好”重发给主机B。保证数据传输的可靠 *** 是传输层的一个重要作用。为了确保可靠 *** ,这一层所要传输的数据附加首部以识别这一分层的数据。然而,实际上将数据传输给对端的处理是由 *** 层来完成的。
*** 层: *** 管理与路由选择。两端主机之间虽然有众多数据链路,但能够将数据从主机A送到主机B也都是 *** 层的功劳。相当于TCP/IP协议中的IP协议, *** 层不能保证数据的可达 *** ,所以需要传输层TCP协议确保可达 *** ,所以TCP/IP协议实现了可靠传输。
数据链路层:互连设备之间传送和识别数据帧。 *** 层负责将整个数据发送给最终目标 *** ,而数据链路层则只负责发送一个分段内的数据。
物理层:以“0”、“1” *** 电压的高低、灯光的闪灭。界定连接器和网线的规格。将数据的0、1转换为电压和脉冲光传输给物理的传输介质。
计算机之间的 *** 连接通过电缆相互连接。任何一台计算机连接 *** 时,必须要使用网卡( *** 适配器、NIC、LAN卡),中继器的作用是将电缆传过来的信号调整和放大再传给另一个电缆,可以完成不同媒介之间的连接工作。网桥是数据链路层面上连接两个 *** 的设备,提供的是传递数据帧的作用,并且还具备自学机制。路由器是在 *** 层面上(OSI七层模型 *** 层)连接两个 *** 、并对分组报文进行转发的设备。网桥是根据物理 *** (MAC *** )进行处理,而路由器/3层交换机则是根据IP *** 进行处理的。由此,TCP/IP中 *** 层的 *** 就成为了IP *** 。对于并发访问量非常大的一个企业级Web站点,使用一台服务器不足以满足前端的访问需求,这时通常会架设多台服务器来分担。这些服务器的访问的入口 *** 通常只有一个,为了能通过同一个URL将前端访问分发到后台多个服务器上,可以将这些服务器的前端加一个负载均衡器。这种负载均衡器就是4-7层交换机的一种。 *** 是OSI参考模型中负责将从传输层到应用层的数据进行转换和转发的设备。在两个不能进行直接通信的协议之间进行翻译,最终实现两者的通信。非常典型的例子就是互联网邮件和 *** 邮件之间的转换服务。防火墙也是一款通过 *** 通信,针对不用应用提高安全 *** 的产品。
美 *** 方利用分组交换技术组件的ARPANET *** 是互联网的鼻祖。而BSD UNIX *** 作 *** 实现了TCP/IP协议,随着UNIX *** 的普及,TCP/IP协议开始盛行。TCP/IP可以单纯的指这两种协议,然而在很多情况下,它指的是包含HTTP、 *** TP、FTP、TCP、UDP、IP、ARP等很多协议的网际协议族。
发送数据包的过程,和上节OSI参考模型中介绍的差不多。数据链路层是由 *** 接口(以太网驱动)来处理的,它会改数据附加上以太网首部,以太网首部中包含接收端的MAC *** 、发送端MAC *** 以及标志以太网类型的以太网数据的协议。
在以太网普及之初,一般多台终端使用同一根同轴电缆的共享介质型连接方式,访问控制一般以半双工通信为前提采用C *** A/CD方式。随着ATM交换技术的进步和CAT5 UTP电缆的普及很快发生了变化,逐渐采用像非共享介质 *** 那样直接与交换机连接的方式。
某人要去一个很远的地方旅行,并计划先后乘坐飞机、火车、公交车到达目的地。旅行社不仅帮他预订好了 *** 和 *** ,甚至还为他指定了一个详细的行程表,详细到几点几分需要乘坐飞机或火车都一目了然。机票和 *** 只能够在某一限定区间内移动,此处的“区间内”就如同通信 *** 上的数据链路。这个区间内的出发地点和目的地点就如同某一个数据链路的源 *** 和目标 *** 等首部信息。整个行程表的作用就相当于 *** 层。
ARP:以目标IP *** 为线索,用来 *** 下一个应该接受数据分包的 *** 设备对应的MAC *** 。ARP只适用于IPv4,IPv6可以用ICMPv6替代ARP发送邻居探索消息。
ICMP:在IP通信中如果某个IP包因为某种原因未能送达目标 *** ,那么这个具体的原因将由ICMP负责通知。
DHCP:使用移动设备时,每移动到一个新地方,都要重新设置IP *** ,为了实现自动设置IP *** 、统一管理IP *** 分配,就产生了DHCP协议。
NAT:是用于在本地 *** 中使用私有 *** ,在连接互联网时转而使用全局IP *** 的技术。
IP隧道:IPv4和IPv6之间进行通信的技术就是IP隧道。
端口号就是用来识别同一台计算机中进行通信的不同应用程序,也被称为程序 *** 。
TCP传输利用窗口控制提高速度,无需等到每次应答来进行下一次发送,而是有个窗口进行缓冲,来提高吞吐量。
TCP拥塞控制,利用拥塞窗口来调节发送的数据量,拥塞时减小窗口,流畅是增大窗口来控制吞吐量。
我们日常 *** 访问的 http用的是 tcp,那还是看一下这个过程吧
tcp可以提供全双工的数据流传输服务,全双工说白了,就是同一时间 A可以发信息给 B, B也可以发消息给 A,俩人同时都可以给对方发消息;半双工就是某个时间段 A可以发给 B,但 B不能给 A,换个时间段,就反过来了。
这个过程理解起来,就像两人在喊话:
一定要三次握手么,两次行不行?
A->B:洞幺洞幺,我是洞拐,收到请回复。
1、B是否能收到A的信息?( *** 是肯定的)
2、A是否能收到B的信息?(你猜?)
tcp的核心思想是保证数据可靠传输,如果 2次,显然不行,但 3次就一定行么?未必,可能第三次的时候 *** 中断了,然后 A就认为 B收到了,然后一通发消息,其实 B没收到,但这是无法完全保证的。无论握手多少次都不能满足传输的绝对可靠,为了效率跟相对可靠而看, 3次刚刚好,所以就 3次了(正好 AB相互确认了一次)。
举个栗子:把客户端比作男孩,服务器比作女孩。通过他们的分手来说明“四次挥手”过程:
"之一次挥手":日久见人心,男孩发现女孩变成了自己讨厌的样子, *** ,于是决定分手,随即写了一封信告诉女孩。
“第二次挥手”:女孩收到信之后,知道了男孩要和自己分手,怒火中烧,心中暗骂:你算什么东西,当初你可不是这个样子的!于是立马给男孩写了一封回信:分手就分手,给我点时间,我要把你的东西整理好,全部还给你!男孩收到女孩的之一封信之后,明白了女孩知道自己要和她分手。随后等待女孩把自己的东西收拾好。
“第三次挥手”:过了几天,女孩把男孩送的东西都整理好了,于是再次写信给男孩:你的东西我整理好了,快把它们拿走,从此你我恩断义绝!
“第四次挥手”:男孩收到女孩第二封信之后,知道了女孩收拾好东西了,可以正式分手了,于是再次写信告诉女孩:我知道了,这就去拿回来!
为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?
答:因为当 Server端收到 Client端的 SYN连接请求报文后,可以直接发送 SYN+ACK报文。其中 ACK报文是用来应答的, SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当 Server端收到 FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET,所以只能先回复一个 ACK报文,告诉 Client端,"你发的 FIN报文我收到了"。只有等到我 Server端所有的报文都发送完了,我才能发送 FIN报文,因此不能一起发送。故需要四步握手。
静态路由是指事先设置好路由器和主机中并将路由信息固定的一种 *** 。缺点是某个路由器发生故障,基本上无法自动绕过发生故障的节点,只有在管理员手工设置以后才能恢复正常。
动态路由是管理员先设置好路由协议,其设定过程的复杂程度与具体要设置路由协议的类型有直接关系。在路由器个数较多的 *** ,采用动态路由显然能够减轻管理员负担。 *** 发生故障,只要有一个可绕的其他路径,数据包会自动选择这个路径,但路由器需要定期相互交换必要的路由控制信息,会增加一定程度的负荷。
根据路由控制范围分为 IGP(内部 *** 协议)和 EGP(外部 *** 协议)
路由算法分为距离向量算法和链路状态算法
距离向量算法:通过距离与方向确定通往目标 *** 的路径
链路状态算法:链路状态中路由器知道 *** 的连接状态,并根据链路信息确定通往目标 *** 的路径。
RIP是距离向量型的一种路由协议,广泛应用于LAN
RIP2是RIP的第二版。新增以下特点:使用多播、支持子网掩码、路由选择域、外部路由标志、身份验证密钥
OSPF是一种链路状态型路由协议。
在RIP和OSPF中利用IP的 *** *** 部分进行着路由控制,然而BGP则需要放眼整个互联网进行路由控制。BGP的最终路由控制表有 *** *** 和下一站的路由器组来表示,不过它会根据所要经过的AS个数进行路由控制。有了AS编号的域,就相当于有了自己一个 *** 的“国家”。AS的 *** 可以决定AS内部的 *** 运营和相关政策。与其他AS相连的时候,可以像一位“外交官”一样签署合约再进行连接。正是有了这些不同地区的AS通过签约的相互连接,才有了今天全球范围内的互联网。
转发IP数据包的过程中除了使用路由技术外,还在使用标记交换技术。最有 *** *** 的就是多协议标记交换技术(MPLS)。
MPLS的标记不像MAC *** 直接对应到硬件设备。因此,MPLS不需要具备以外网或ATM等数据链路层协议的作用,而只需要关注它与下面一层IP层之间的功能和协议即可。
2.利用标记生成虚拟路径,并在它的上面实现IP等数据包的通信。
二、Tracert 命令使用说明图解
Tracert命令诊断实用程序通过向目标计算机发送具有不同生存时间的ICMP数据包,来确定至目标计算机的路由,也就是说用来 *** 一个消息从一台计算机到另一台计算机所走的路径。
该诊断实用程序将包含不同生存时间(TTL)值的 Internet控制消息协议(ICMP)回显数据包发送到目标,以决定到达目标采用的路由。要在转发数据包上的 TTL之前至少递减 1,但必须经过路径上的每个路由器,所以 TTL是有效的跃点计数。数据包上的 TTL到达 0时,路由器应该将【ICMP已超时】的消息发送回源 *** 。Tracert先发送 TTL为 1的回显数据包,并在随后的每次发送过程将TTL递增1,直到目标响应或 TTL达到更大值,从而确定路由。路由通过检查中级路由器发送回的【ICMP已超时】的消息来确定路由。有些路由器会悄悄地下传包含过期 TTL值的数据包,但tracert看不到。
tracert [-d] [-h *** ximum_hops] [-j com *** r-list] [-w timeout] target_name
如果不使用参数,将显示连接情况,如图2-23所示。
图2-23显示的是从本地计算机到 *** 163 *** 这台服务器所经过的计算机。
指定不将 *** 解析为计算机名,如图2-24所示。
图2-24 Tracert命令参数-d的使用
指定搜索目标的更大跃点数,如图2-25所示。
图2-25 Tracert命令参数-h *** ximum_hops的使用
指定沿com *** r-list的稀疏源路由。
每次应答等待timeout指定的微秒数,如图2-26所示。
图2-26 Tracert命令参数-w timeout的使用
该诊断命令使用 N *** (TCP/IP上的 NetBIOS)显示协议统计和当前 TCP/IP连接。该命令只有在安装了 TCP/IP协议之后才可用。
nbtstat [-a remotename] [-A IP address] [-c] [-n] [-R] [-r] [-S] [-s] [interval]
使用远程计算机的名称列出其名称表,如图2-27所示。
图2-27 Nbtstat命令参数-a remotename的使用
从上面就可以知道计算机当前的NetBios名为bgj01,属于YLGZ组或域,当前由bgj01登录的该计算机全都显示出来了。当然也可以把计算机名换为IP,也就是netstat-a 1 *** .168.100.17,效果和上面的一样。这就有点像UNIX/Linux的finger了,如果经常去netstat-a一台主机,就可以收集到一些对方计算机中的用户列表了。
名称编号类型的使用,如表2-1所示。
Unique(U):该名字可能只有一个分配给它的IP *** 。在 *** 设备上,一个要注册的名字可以出现多次,但其后缀是惟一的,从而使整个名字也是惟一的。Group(G):一个正常的群,一个名字可以有很多个IP *** 。Multihomed(M):该名字是惟一的,但由于在同一台计算机上有多个 *** 接口,这个配置允许注册。这些 *** 的更大编号是25。Internet Group(I):这是用来管理WinNT域名的组名字的特殊配置。Do *** in Name(D):WinNT 4.0提供的新内容。●-A IP address使用远程计算机的 IP *** 并列出名称表。它和-a不同的是就是它只能使用IP,其实-a就包括了-A的功能了,这里就不在做介绍了。●-c给定每个名称的 IP *** 并列出 NetBIOS名称缓存的内容,如图2-28所示。
三、详解图解计算机 *** 177 个名词
大家好,我是 *** 。上篇《60张图详解 98个常见的 *** 概念》有一段时间了,现在重新汇总整理,把最近提到的 *** 名词也加上。同时为了方便阅读,增加了大量的配图,让 *** 小白也能轻松理解。考虑到 177个 *** 名词加上 123张图,文章的篇幅就很长了,有必要分类整理下,于是按照 *** 分层结构,加上分层的扩展内容,把所有名词分成了 15个小类,方便查阅。
1、电路交换:在通信开始前,通信双方要在 *** 上建立专属信道来发送数据,信道至少会持续到通信结束才会断开。
2、包交换:又叫做分组交换,是将数据分为多个消息块(即数据包),再通过 *** 对每个数据块进行单独传输选路。
3、 *** 协议:为在 *** 中传输数据而对数据定义的一系列标准或规则。
4、协议栈: *** 协议的具体定义或具体实现。
5、万维网( WWW):可以通过 URL *** 进行定义、通过 HTTP/HTTPS协议建立连接、通过互联网进行访问的网页资源空间。
6、局域网( LAN):在一个有限区域内实现终端设备互联的 *** 。
7、城域网( MAN):规模大于局域网,覆盖区域小到一个方圆数千米的大型园区,大到一个城市圈的 *** 。
8、广域网( WAN):跨越大范围地理区域建立连接的 *** 。
9、互联网( Internet):通过各种互联网协议为全世界成千上万的设备建立互联的全球计算机 *** *** 。
10、物联网( IoT):通过内置电子芯片的方式,将各种物理设备连接到 *** 中,实现多元设备间信息交互的 *** 。
11、云计算( Cloud Computing):通过互联网为计算机和其它设备提供处理资源共享的 *** 。
12、大数据( Big Data):通过汇总的计算资源对庞大的数据量进行分析,得出更加准确的预测结论,并用来指导实践。
13、 SDN:指控制平面和数据平面分离,并通过提升 *** 编程能能力,使 *** 管理方式更优。
14、数据平面/转发平面:指 *** 设备中与判断如何转发数据和执行数据转发相关的部分。
15、控制平面:指 *** 设备中与控制设备完成转发工作的相关部分。
1、 *** 作 *** :一种安装在智能设备上,为 *** 作智能设备消除硬件差异,并为程序提供可移植 *** 的软件平台。
2、图形用户界面( GUI):指用户在大部分情况下可以通过点击图标等可视化图形来完成设备 *** 作的软件界面。
3、命令行界面( CLI):指用户需要通过输入文本命令来完成设备 *** 作的软件界面。
4、 RAM:随机存取存储器的简称,也叫做内存。安装在 *** 设备上与安装在计算机中的作用相同,即用于存储临时文件, *** 内容消失。
5、 Flash:安装在 *** 设备上,与计算机硬盘的功能类似,用来存放包括 *** 作 *** 在内的大量文件。
6、 NVRAM:非易失随机存取存储器的简称。用来保存 *** 设备的启动配置文件, *** 不会消失。
7、 Console接口:即控制台接口,通过 Console线缆连接自己的终端和 *** 设备的 Console接口,使用终端模拟软件对 *** 设备进行本地管理访问。
1、 OSI模型:为规范和定义通信 *** ,将通信功能按照逻辑分为不同功能层级的概念模型,分为 7层。
2、 TCP/IP模型:也叫做互联网协议栈,是目前互联网所使用的通信模型,由 TCP协议和 IP协议的规范发展而来,分为 4层。
3、应用层:指 OSI模型的第 7层,也是 TCP/IP模型的第 4层,是离用户最近的一层,用户通过应用软件和这一层进行交互。理论上,在 TCP/IP模型中,应用层也包含了 OSI模型中的表示层和会话层的功能。但表示层和会话层的实用 *** 不强,应用层在两种模型中区别不大。
4、传输层:指 OSI模型的第 4层,也是 TCP/IP模型的第 3层,在两个模型中区别不大,负责规范数据传输的功能和流程。
5、 *** 层:指 OSI模型的第 3层,这一层是规范如何将数据从源设备转发到目的设备。
6、数据包:经过 *** 层协议封装后的数据。
7、数据链路层:OSI模型的第 2层,规范在直连节点或同一个局域网中的节点之间,如何实现数据传输。另外,这一层也负责检测和纠正物理层在传输数据过程中造成的错误。
8、数据帧:经过数据链路层协议封装后的数据。
9、物理层:OSI模型的第 1层,这一层的服务是规范物理传输的相关标准,实现信号在两个设备之间进行传输。
10、互联网层:TCP/IP协议中的第 2层,功能与 OSI模型中的 *** 层类似。
11、 *** 接入层:TCP/IP协议中的第 1层,作用是定义数据如何在两个直连节点或同一个局域网的节点之间传输,TCP/IP模型中的这一层结合了 OSI模型中数据链路层和物理层的功能。
12、封装:发送方设备按照协议标准定义的格式及相关参数添加到转发数据上,来保障通信各方执行协议标准的 *** 作。
13、解封装:接收方设备拆除发送方设备封装的数据,还原转发数据的 *** 作。
14、头部:按照协议定义的格式封装在数据上的协议功能数据和参数。
1、双绞线:将两根互相绝缘的导线按一定规格缠绕在一起,以便它们互相冲抵干扰,从而形成的通信介质。
2、光纤:为实现数据通信,利用全反射原理传输光线的玻璃纤维载体。
3、 IEEE 802.3:IEEE组织定义的以太网技术标准,即有线 *** 标准。
4、 IEEE 802.11:IEEE组织定义的 *** 局域网标准。
5、奇偶校验:接收方对比接收的数据与原始数据时,检测数据的二进制数位中“ 1”的奇偶个数是否相同,从而判断数据与发送时是否一致的校验方式。
6、校验和:接收方对比接收的数据与原始数据的校验和是否相同,判断数据与发送时是否一致的校验方式。
7、循环冗余校验:接收方通过多项式除法判断数据与发送时是否一致的校验方式。
8、共享型以太网:所有连网设备处在一个冲突域中,需要竞争发送资源的以太网环境。
9、二进制:逢 2进位、只有 0和 1表示数字的计数 *** 。
10、十六进制:逢 16进位、用 0~ F表示数字的计数 *** 。
11、冲突域:通过共享媒介连接在一起的设备,共同构成的 *** 区域。在这个区域内,同时只能一台设备发送数据包。
12、交换型以太网:连网设备互相之间不需要竞争发送资源,而是分别与中心设备两两组成点到点连接的以太网环境。
13、 MAC *** :长度 48位,固化在设备硬件上,用十六进制表示的数据链路层 *** 。
14、广播域:在这个区域中,各个节点都可以收到其它节点发送的广播数据包。
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