tcp ip协议应用层(tcpip协议应用层对应osi体系)

最佳经验本文由作者推荐01应用层;传输层;网络层;数据链路层tcp/ip协议包含应用层、传输层、网络层和数据链路层4层。TCP/IP传输协议是在网络的使用中的最基本的通信协议。TCP/IP协议在一定程度上参考了OSI的体系结构。OSI模型共有七层，从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。但是这显然是有些复杂的，所以在TCP/IP协议中，它们被简化为了四个层次。TCP/IP传输协议，即传输控制/网络协议，也叫作网络通讯协议。它是在网络的使用中的最基本的通信协议。TCP/IP传输协议对互联网中各部分进行通信的标准和方法进行了规定。并且，TCP/IP传输协议是保证网络数据信息及时、完整传输的两个重要的协议。TCP/IP传输协议是严格来说是一个四层的体系结构，应用层、传输层、网络层和数据链路层都包含其中。TCP/IP协议是Internet最基本的协议,其中应用层的主要协议有Telnet、FTP、SMTP等，是用来接收来自传输层的数据或者按不同应用要求与方式将数据传输至传输层；传输层的主要协议有UDP、TCP，是使用者使用平台和计算机信息网内部数据结合的通道，可以实现数据传输与数据共享；网络层的主要协议有ICMP、IP、IGMP，主要负责网络中数据包的传送等；而网络访问层，也叫网路接口层或数据链路层，主要协议有ARP、RARP，主要功能是提供链路管理错误检测、对不同通信媒介有关信息细节问题进行有效处理等。TCP/IP协议在一定程度上参考了OSI的体系结构。OSI模型共有七层，从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。但是这显然是有些复杂的，所以在TCP/IP协议中，它们被简化为了四个层次。1、应用层、表示层、会话层三个层次提供的服务相差不是很大，所以在TCP/IP协议中，它们被合并为应用层一个层次。2、由于运输层和网络层在网络协议中的地位十分重要，所以在TCP/IP协议中它们被作为独立的两个层次。3、因为数据链路层和物理层的内容相差不多，所以在TCP/IP协议中它们被归并在网络接口层一个层次里。只有四层体系结构的TCP/IP协议，与有七层体系结构的OSI相比要简单了不少，也正是这样，TCP/IP协议在实际的应用中效率更高，成本更低。

ISO制定的OSI参考模型的过于庞大、复杂招致了许多批评。与此对照，由技术人员自己开发的TCP/IP协议栈获得了更为广泛的应用。 如图所示，是TCP/IP参考模型和OSI参考模型的对比示意图。在TCP/IP参考模型中，去掉了OSI参考模型中的会话层和表示层（这两层的功能被合并到应用层实现）。同时将OSI参考模型中的数据链路层和物理层合并为主机到网络层。下面，分别介绍各层的主要功能。实际上TCP/IP参考模型没有真正描述这一层的实现，只是要求能够提供给其上层-网络互连层一个访问接口，以便在其上传递IP分组。由于这一层次未被定义，所以其具体的实现方法将随着网络类型的不同而不同。网络互连层是整个TCP/IP协议栈的核心。它的功能是把分组发往目标网络或主机。同时，为了尽快地发送分组，可能需要沿不同的路径同时进行分组传递。因此，分组到达的顺序和发送的顺序可能不同，这就需要上层必须对分组进行排序。网络互连层定义了分组格式和协议，即IP协议（Internet Protocol）。网络互连层除了需要完成路由的功能外，也可以完成将不同类型的网络（异构网）互连的任务。除此之外，网络互连层还需要完成拥塞控制的功能。在TCP/IP模型中，传输层的功能是使源端主机和目标端主机上的对等实体可以进行会话。在传输层定义了两种服务质量不同的协议。即：传输控制协议TCP（transmission control protocol）和用户数据报协议UDP（user datagram protocol）。TCP协议是一个面向连接的、可靠的协议。它将一台主机发出的字节流无差错地发往互联网上的其他主机。在发送端，它负责把上层传送下来的字节流分成报文段并传递给下层。在接收端，它负责把收到的报文进行重组后递交给上层。TCP协议还要处理端到端的流量控制，以避免缓慢接收的接收方没有足够的缓冲区接收发送方发送的大量数据。UDP协议是一个不可靠的、无连接的协议，主要适用于不需要对报文进行排序和流量控制的场合。TCP/IP模型将OSI参考模型中的会话层和表示层的功能合并到应用层实现。应用层面向不同的网络应用引入了不同的应用层协议。其中，有基于TCP协议的，如文件传输协议（File Transfer Protocol，FTP）、虚拟终端协议（TELNET）、超文本链接协议（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP），也有基于UDP协议的。IP协议是TCP/IP协议族中最为核心的协议。它提供不可靠、无连接的服务，也即依赖其他层的协议进行差错控制。在局域网环境，IP协议往往被封装在以太网帧中传送。而所有的TCP、UDP、ICMP、IGMP数据都被封装在IP数据报中传送。IP报文格式：IP头部格式：其中：● 版本（Version）字段：占4比特。用来表明IP协议实现的版本号，当前一般为IPv4，即0100。● 报头长度（Internet Header Length，IHL）字段：占4比特。是头部占32比特的数字，包括可选项。普通IP数据报（没有任何选项），该字段的值是5，即160比特=20字节。此字段最大值为60字节。● 服务类型（Type of Service ，TOS）字段：占8比特。其中前3比特为优先权子字段（Precedence，现已被忽略）。第8比特保留未用。第4至第7比特分别代表延迟、吞吐量、可靠性和花费。当它们取值为1时分别代表要求最小时延、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。这4比特的服务类型中只能置其中1比特为1。可以全为0，若全为0则表示一般服务。● 总长度字段：占16比特。指明整个数据报的长度（以字节为单位）。最大长度为65535字节。● 标志字段：占16比特。用来唯一地标识主机发送的每一份数据报。通常每发一份报文，它的值会加1。● 标志位字段：占3比特。标志一份数据报是否要求分段。● 段偏移字段：占13比特。如果一份数据报要求分段的话，此字段指明该段偏移距原始数据报开始的位置。● 生存期（TTL：Time to Live）字段：占8比特。用来设置数据报最多可以经过的路由器数。由发送数据的源主机设置，通常为32、64、128等。每经过一个路由器，其值减1，直到0时该数据报被丢弃。● 协议字段：占8比特。指明IP层所封装的上层协议类型，如ICMP（1）、IGMP（2） 、TCP（6）、UDP（17）等。● 头部校验和字段：占16比特。内容是根据IP头部计算得到的校验和码。计算方法是：对头部中每个16比特进行二进制反码求和。（和ICMP、IGMP、TCP、UDP不同，IP不对头部后的数据进行校验）。● 源IP地址、目标IP地址字段：各占32比特。用来标明发送IP数据报文的源主机地址和接收IP报文的目标主机地址。可选项字段：占32比特。用来定义一些任选项：如记录路径、时间戳等。这些选项很少被使用，同时并不是所有主机和路由器都支持这些选项。可选项字段的长度必须是32比特的整数倍，如果不足，必须填充0以达到此长度要求。TCP是一种可靠的、面向连接的字节流服务。源主机在传送数据前需要先和目标主机建立连接。然后，在此连接上，被编号的数据段按序收发。同时，要求对每个数据段进行确认，保证了可靠性。如果在指定的时间内没有收到目标主机对所发数据段的确认，源主机将再次发送该数据段。　TCP是一种可靠的、面向连接的字节流服务。源主机在传送数据前需要先和目标主机建立连接。然后，在此连接上，被编号的数据段按序收发。同时，要求对每个数据段进行确认，保证了可靠性。如果在指定的时间内没有收到目标主机对所发数据段的确认，源主机将再次发送该数据段。TCP头部结构：其中：● 源、目标端口号字段：占16比特。TCP协议通过使用"端口"来标识源端和目标端的应用进程。端口号可以使用0到65535之间的任何数字。● 顺序号字段：占32比特。用来标识从TCP源端向TCP目标端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的第一个数据字节。● 确认号字段：占32比特。只有ACK标志为1时，确认号字段才有效。它包含目标端所期望收到源端的下一个数据字节。● 头部长度字段：占4比特。给出头部占32比特的数目。没有任何选项字段的TCP头部长度为20字节；最多可以有60字节的TCP头部。● 标志位字段（U、A、P、R、S、F）：占6比特。各比特的含义如下：◆ URG：紧急指针（urgent pointer）有效。◆ ACK：确认序号有效。◆ PSH：接收方应该尽快将这个报文段交给应用层。◆ RST：重建连接。◆ SYN：发起一个连接。◆ FIN：释放一个连接。● 窗口大小字段：占16比特。此字段用来进行流量控制。单位为字节数，这个值是本机期望一次接收的字节数。● TCP校验和字段：占16比特。对整个TCP报文段，即TCP头部和TCP数据进行校验和计算，并由目标端进行验证。● 紧急指针字段：占16比特。它是一个偏移量，和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。● 选项字段：占32比特。可能包括"窗口扩大因子"、"时间戳"等选项。UDP是一种不可靠的、无连接的数据报服务。源主机在传送数据前不需要和目标主机建立连接。数据被冠以源、目标端口号等UDP报头字段后直接发往目的主机。这时，每个数据段的可靠性依靠上层协议来保证。在传送数据较少、较小的情况下，UDP比TCP更加高效。UDP头部结构：● 源、目标端口号字段：占16比特。作用与TCP数据段中的端口号字段相同，用来标识源端和目标端的应用进程。● 长度字段：占16比特。标明UDP头部和UDP数据的总长度字节。● 校验和字段：占16比特。用来对UDP头部和UDP数据进行校验。和TCP不同的是，对UDP来说，此字段是可选项，而TCP数据段中的校验和字段是必须项。在每个TCP、UDP数据段中都包含源端口和目标端口字段。有时，我们把一个IP地址和一个端口号合称为一个套接字（Socket），而一个套接字对（Socket pair）可以唯一地确定互连网络中每个TCP连接的双方（客户IP地址、客户端口号、服务器IP地址、服务器端口号）。如图所示，是常见的一些协议和它们对应的服务端口号。需要注意的是，不同的应用层协议可能基于不同的传输层协议，如FTP、TELNET、SMTP协议基于可靠的TCP协议。TFTP、SNMP、RIP基于不可靠的UDP协议。同时，有些应用层协议占用了两个不同的端口号，如FTP的20、21端口，SNMP的161、162端口。这些应用层协议在不同的端口提供不同的功能。如FTP的21端口用来侦听用户的连接请求，而20端口用来传送用户的文件数据。再如，SNMP的161端口用于SNMP管理进程获取SNMP代理的数据，而162端口用于SNMP代理主动向SNMP管理进程发送数据。还有一些协议使用了传输层的不同协议提供的服务。如DNS协议同时使用了TCP 53端口和UDP 53端口。DNS协议在UDP的53端口提供域名解析服务，在TCP的53端口提供DNS区域文件传输服务。 来自陈十一

DNS（Domain Name System: 域名系统）◆ DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol: 动态主机设置协议)◆ DHCP是一个局域网协议（局域网通过NAT技术来进行外网的通信）◆ DHCP是应用UDP协议的应用层协议我们的手机、笔记本、平板在使用网络时都是需要有个IP地址的，但在我们平常的使用中不管是在家、公司、户外并不用进行IP地址的配置就可以直接的进行网络的连接，这就是DHCP的功能了，它提供一种机制，即插即用联网。设备使用了DHCP协议（如上图中的”自动获得IP地址“），就不用自行的去配置IP地址，DHCP会给你分配一个 临时IP ，你就可以进行网络的连接了。我们看到的 临时IP 一般都是一个内网地址，然后通过NAT技术来进行外网的通信。临时IP 不是永久可以使用的，它有一个 租期 的概念，如果租期到了这些IP都会被回收，你也可以选择续租。一个临时加入某局域网的设备，刚开始时是没有在该局域网的临时IP的，那么它怎么得到自己的IP地址的呢？大致步骤如下：主机:DHCP的发现 - DHCP服务器:提供回应 - 主机:DHCP请求 - DHCP服务器:提供IP。通过这一系列的步骤，主机有拥有了自己的IP地址，就可以进行网络的访问了。◆ HTTP(HyperText Transfer Protocol: 超文本传输协议)◆ http(s)://<主机>:<端口>/<路径>◆ HTTP协议是可靠的数据传输协议代理工具：Nginx、HAProxy数字证书是可信任组织颁发给特定对象的认证。数字证书包含内容：SSL(Secure Sockets Layer)：安全套接层HTTP是明文传输，中间者可以把数据取出进行篡改再把数据塞回去进行传输，但如果应用层的数据先经过SSL加密再到 传输层 进行传输的话，就能保证数据的安全和完整。在经历了第二步”SSL安全参数握手“之后，客户端就可以进行数据的加密和解密了，这个步骤中是怎么去协商加密的密钥和解密的密钥的呢？第1步：client 生成随机数1第2步：serve生成 随机数2 ，发送，此时serve和client都拥有了随机数1、2第3步：client 生成随机数3 ，发送，此时serve和client都拥有了随机数1、2、3双方分别根据随机数1、2、3和相同的算法生成对称秘钥。秘钥在生成后并没有进行传输，减少了秘钥泄露的可能性。在这三步之后，双方就可以使用对称秘钥进行加密通信了。所以HTTPS是综合使用非对称加密（随机数交流阶段）、对称加密（生成秘钥后）。1. 应用层相对于其他层，是面向用户的一层，应用层协议主要解决了什么问题？应用层直接和应用程序接口并提供常见的网络应用服务2. 请列举 5 个以上的应用层协议。HTTP、FTP、SMTP、DNS、POP3、Telnet、TFTP、DHCP 等3. 什么是域名？为什么需要域名？域名是指由一串用点分隔的名字组成的网络上上某一台计算机或计算机组的名称。域名主要是为了解决 IP 地址难以记忆而发明的。4. 把域名解析成 IP 地址的服务叫做什么服务？它有什么特点。把域名解析成 IP 地址的服务叫做 DNS 服务，DNS 服务呈树状结构。5. DHCP 协议是应用层中重要的一个协议，DHCP 协议主要干了什么工作？DHCP（动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议。指的是由服务器控制一段 lP 地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的 lP 地址和子网掩码。6. HTTP 协议是广泛使用的一个协议，也是最重要的应用层协议之一，HTTP 协议解决了什么问题？HTTP（超文本传输协议）是一个基于 C/S 架构进行通信的网络协议，HTTP 协议是互联网数据通信的基础。HTTP 规范了客户端请求的格式和服务端回应的格式。7. HTTP 地址有什么特点，一个完整的 HTTP 地址由哪几个部分组成？HTTP 协议的地址由以下几个部分组成：http (s)://< 主机 >:< 端口 >/< 路径 >8. HTTP 协议中常用的 HTTP 请求方法有什么？他们分别表示什么意思。常用：GET、POST、DELETE、UPDATE 等；GET 方法通常表示从服务端获取数据、POST 方法通常表示往服务端提交数据、DELETE 方法通常表示删除服务端资源、UPDATE 方法通常表示更新服务端资源。9. HTTP 服务的状态码由 3 位十进制数组成，主要可以分成几类呢？10. 一个浏览器在请求服务器时，拿到了 404 状态码的回应，请问是什么意思？404 状态码为客户端错误状态码，表示客户端所请求的资源不存在11. 一个浏览器在请求服务器时，拿到了 502 状态码的回应，请问是什么意思？502 状态码为服务端错误状态码，表示服务端网关网络错误。12. 请简述 HTTP 请求报文的主要结构。HTTP 请求报文由以下几个部分组成：请求行、请求头、请求内容三个部分组成，请求行包含请求方法、请求地址和 HTTP 协议版本。13. 请简述 HTTP 应答报文的主要结构。HTTP 应答报文由以下几个部分组成：应答行、应答头、应答内容三个部分组成，应答行包含 HTTP 协议版本、状态码、状态说明。14. 什么是缓存，什么是 Web 缓存？缓存是指比一般存储更快的存储。Web 缓存是为了加快客户端访问速度而设计的缓存，主要存储 Web 数据，当缓存命中时，可以有效加快客户端访问速度。15. Web 代理在生成环境中应用非常广泛，一般使用 Nginx 来完成代理，请问什么是 Web 代理，Web 代理有什么作用？Nginx 可以提供反向代理服务，代理指的是在客户端和服务端之间设置代理中间人，Web 代理可以提供隐匿源站 IP、屏蔽后端网络拓扑，负载均衡等功能。16. 什么是 CDN，什么是爬虫？搜索引擎的本质是什么？CDN 全称是 Content Delivery Network，即内容分发网络。爬虫指的是按照一定规则在互联网中自动抓取信息的程序，搜索引擎本质就是爬虫。17. HTTP指定资源的方式1）在地址中指定2）在请求数据中指定

网络接口层、网际层、传输层和应用层。TCPIP传输协议，即传输控制网络协议，也叫做网络通讯协议。它是在网络使用中最基本的通信协议。TCPIP传输协议对互联网中各部分进行通信的标准和方法进行了规定。并且TCPIP传输协议是保证网络数据信息及时、完整传输的两个重要的协议。 网络接口层、网际层、传输层和应用层。TCPIP传输协议，即传输控制网络协议，也叫做网络通讯协议。它是在网络的使用中的最基本的通信协议。TCPIP传输协议对互联网中各部分进行通信的标准和方法进行了规定。并且，TCPIP传输协议是保证网络数据信息及时、完整传输的两个重要的协议。TCPIP传输协议是严格来说是一个四层的体系结构，应用层、传输层、网络层和数据链路层都包含其中。

摘要ISO/OSI参考模型TCP/IP协议模型所对应PDU(协议数据单元)应用层……………应用层…………数据表示层……………应用层…………数据会话层……………应用层…………数据传输层……………传输层…………段网络层……………互联网层………包数据链路层………网络接口层……帧物理层……………网络接口层……比特流ISO/OSI参考模型与TCP/IP协议模型相同点：1、都有应用层、传输层、网络层。2、都是下层服务上层。不同点：1、层数不同。2、模型与协议出现的次序不同，TCP/IP先有协议，后有模型（出现早），ISO/OSI先有模型，后有协议（出现晚）。