【TCP/IP协议】

      最后更新:2022-05-05 03:25

      TCP/IP协议

      文章目录

      • TCP/IP协议
        • 1. 应用层
        • 2. 传输层
          • 2.1 UDP协议
          • 2.2 TCP协议
        • 3. 网络层
          • 3.1 地址管理
          • 3.2 路由选择
        • 4. 数据链路层
        • ARP协议

      1. 应用层

      作为程序开发者,我们最能处理应用层。有两种写代码的方法:

      1. 利用商业上可用的应用级别协议,最显著的是http
      2. 我们会自己出价的

      我们为第二点建立一个基本的网络计算器。

      自定义协议请求格式: num1; num2; 操作员( 操作编号 1, 操作编号 2, 操作员)

      客户要求用户提交参与这一过程的两个整数。输入计算方法(+-*/),此信息由客户端发送到服务器 。计算由服务器返回客户端 。具体协议可以多种方式界定。在此,我们采用最简单和最基本的方法(文本+分隔符)。

      服务器代码

      客户端代码

      实际上,除了刚刚设计的文本+分隔技术外,海关协定大致分为两类。

      1. 文本格式(请求解答作为字符串处理,字符作为处理的基本单位)

        xml,jsforth,等等。

      2. 二进制格式(二进制数据处理基本处理单位为字节)

        季度前缓冲

      2. 传输层

      由于传输层在操作系统中被核化,传输层协议通常是指商业上可用的协议。

      UPD和TCP是两项初级转移层协议。

      2.1 UDP协议

      特点:

      1. 无连接
      2. 不可靠传输
      3. 面向数据报传输
      4. 全双工

      UDP协议段格式

      在这里插入图片描述

      在这里插入图片描述

      2.2 TCP协议

      特点:

      1. 有连接
      2. 可靠传输
      3. 面向字节流传输
      4. 全双工

      TCP协议段格式

      在这里插入图片描述

      来源/目的端口号具体说明了数据来源的处理过程和发送到哪个过程。
      32位序列号和32位识别码:它们与下文进一步说明的确认答复方法相关。
      4 TCP 头长: 显示 TCP 头部32位数( 4 字节); 因此, TCP 最大头长是
      60字节等于15 * 4字节。
      6位标志位:
      URG: 紧急指针的可靠性
      ACK:确认号有效性
      PSH: 通知接收程序必须快速读取来自 TCP 缓冲器的数据 。
      RST: 请求重新连接;RST表示为重返大气层。
      SYN:同步文本;SYN标志是同步文本。
      FIN: 通知对面方该行的终点即将到来。 文章的结尾用 FIN 标识表示 。
      16 位窗口大小: 此选项与下文描述的滑动窗口方法连接 。
      16-bit 检查总和: send-end fill, CRC check。 如果接收终端检查失败, 数据将被视为有问题。 这是测试和答案 。
      光包括TCP的初始部分以及TCP数据部分。
      16项紧急准则:确定哪些数据部分为紧急数据;
      暂时忽视是一种40字头的选择。

      TCP原理

      TCP主要在可靠性和效率方面提供几种数据传输控制技术。

      这些技术和多线设计概念相似,因为它们力求保证数据传输尽可能可靠和有效。

      在这里插入图片描述

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      3. 网络层

      IP议定书是网络核心议定书。

      IP协议头格式:

      在这里插入图片描述

      • 四位数的版本号与IP协议版本有关,IPv4为4 (0100)。
      • 4名第一部长:一名代表有4个字节,4名代表表示0-15的范围,因此,第一部长的最高人数为4*15 = 60 字节。
      • 有8种服务类型:3个优先领域(已停止使用)、4个TOS字段、1个保留字段(必须为零)和4个TOS子表格,其中显示如下:最低潜伏、最高吞吐量、最大可靠性和最低成本。
      • 总计16:具体说明IP数据报告整体有多少字节,最多64k IP数据报告,但IP协议包括嵌入的分包包,如果一个数据长度超过64k,IP协议自动破解许多数据报告和接收器重新包装。
      • 16位标识符( id): 由唯一的 ID 主机传送的信息; 如果 IP 报告 Reddata 链层被分割, 则每部胶片中的 ID 相同 。
      • 三个标记:第一个保留区,第二个表示分开禁止区,当IP模块在报告超过 MTU 时下降,第三个表示额外碎片,第三个表示分裂,第三个表示第三个表示分裂,如果第三个数字为1,最后一个表示分裂,如果第三个数字为0,最后一个表示分裂。
      • 13 冲抵:数字越小,价值越高,价值越低,说明在最初提交的划界案中哪些是当前件数。
      • 为促进知识产权分包,采用了标志、标志和抵消。
      • 数据在8比特生存时间到达目的地的最大报告数量。 TTL通常用于防止电路循环,每个路由器TTL-1在TTL=0之前被销毁。
      • 八位协议:确定高级别协议的类型(传输层协议),以保证有效载荷数据内容在使用接收方程时传递到相关传输层协议。
      • 16份初步核对表:使用CRC检查核实头部是否受损。
      • 32位IP 地址:发件人的IP 地址
      • 32位IP 地址: 收件人IP 地址

      IP协议的主要职能是处理管理和选择路线。

      3.1 地址管理

      IP解决方案以32位元表示,即超过42.9亿美元,这个数字对于目前的互联网设备来说是不够的,尽管理论上我们更希望不要重复IP地址的每个设备。 为解决这一问题,主要有动态IP和NAT技术。

      动态分配IP:

      由于全球并非所有设备都同时连接,因此接入网络的设备在无法进入网络的情况下传播IP。

      NAT(网络地址翻译)机制:

      使用一个IP地址,代表一批主机。例如,局域网东道主共享外部网IP地址的所有权。这些主机IP称为局域网IP。也就是内网IP,不能在同一局域网内复制局域网内的 IP 地址 。两种不同的局域网可使用重复的局域网IP。局域网IP地址只能在局域网内使用。

      在这里插入图片描述

      除了上述图像中显示的三种IP地址之外,IP地址是所有前互联网IP地址,IP是唯一的设备,不能重复。

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      如果局域网(局域网)上的许多主机访问同一个外联网服务器,服务器提供的数据的目的 IP是相同的, NAT 路由器选择的数据主机应发送到局域网(局域网)。

      NAPT机制

      在这里插入图片描述

      NAT 路由器自动维护此 IP+port 连接;例如,在 TCP 情景中,当连接发生时,当列表项目发生时,当连接被切断时,列表条目被删除。

      网段划分

      IP 地址分为两个部分:网络和主机号码。

      负责确定网络号码的科,以保证这两个连接有不同的分号

      在同一局域网内,东道主的网络号码相同,但必须有一个不同的东道主号码。

      特殊的IP地址:

      1. 主机号码为零, 此 IP 是网络号, 代表当前网络部分 。
      2. 主机 ID 是 1 。 此 IP 地址通常指当前网络段的网关 。
      3. 主机号码是完整的,显示IP地址是广播的。
      4. 127. * 回到知识产权,这意味着东道方的知识产权地址。

      要分离主机和网络编号, 请使用子网掩码。 子网掩码格式与 IP 地址一样, 是32 位二进制格式。 在左边, 1 代表网络位置, 1 等于网络位置的长度。 在右边, 0 代表主机位置, 0 等于主机位置的长度 。

      IP地址和子网掩码布置和操作

      将子网遮罩位反转位元, 然后根据位置和计算使用 IP 地址来确定主机编号 。

      例如:

      十进制 二进制
      IP地址 180.210.242.131 10110100.11010010.11110010.10000011
      子网掩码 255.255.248.0 11111111.11111111.11111000.00000000
      网络号 180.210.240.0 10110100.11010010.11110000.00000000
      主机号 0.0.2.131 00000000.00000000.00000010.10000011

      3.2 路由选择

      路径计划使用路径选择 。《IP数据公报》提供了该目的的IP地址。互联网是一个高度复杂的生态系统。虽然IP数据表明应将其发送到何处,但这不是一个明智的想法。然而,它不知道去哪里。类似于要求指示每个路由器的路线表都写道这是一个漫长的旅程 接近你的目的地。

      当 dtoa 通过 IP 协议到达路由器时, 路由器不知道网络的总体环境。 路由器只知道其附近的装置。 在找到路由器之前, 路由器保留 IP 数据报告 的目的地地址, 该地址没有到达目标地址 。

      4. 数据链路层

      主要负责两个邻近节点之间的数据传输

      MAC地址

      • 主机载有一个或一个以上网页卡,每个网页有自己的MAC地址,还有两个或两个以上路由的网页卡。
      • 跨网络的通信,即网络数据传输是网络硬件装置,通过网络卡传送或接收数据。
      • 硬件一级仅使用MAC地址网络识别网络装置的网络物理地址。

      使用MAC地址来识别数据链的链接节点。一个六字节的MAC地址例如,8: 00: 27: 03: fb: 19在制造因特网卡时,确定了MAC地址。不能修改,虚拟机器的MAC地址并不是真正的MAC地址。可能会冲突,若干网页卡使用户能够配置其MAC地址。

      《广播数据公报》:在同一节,MAC向所有主机提供广播数据报告,FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF

      以太网是数据链层的一个重要议定书。

      以太网是一种技术标准,既包括数据链水平,也包括物理层,例如网络吸收地形、出入控制机制、传输速度等等。

      以太网帧格式:

      在这里插入图片描述

      目的地地址和源地址都与MAC地址有关,MAC地址是下个节点的MAC地址,源地址是你自己的MAC地址,长48个字符。

      类型:两字节,0800,表示数据组成部分是IP数据报告;0806,表示ARP数据报告;8035,表示RARP数据报告。

      IP数据报告的长度范围为46-1500。

      帧尾:CRC校验和

      MTU

      MTU指交付时的包件尺寸限制,即与各种数据线相对应的物理层限制。

      以太网的最大传输单位,即MTU,具有不同类型网络,是以太网格框架中最多1 500字节的数据。

      CTU对IP 议定书的影响:由于数据链层次的MTU,可以分包更大的IP数据包。

      在这里插入图片描述

      在这里插入图片描述

      MTU对联合民主党协议的影响

      如果UDP数据报告中的数据过多,网络层上将出现若干IP数据报告;如果IP数据报告丢失,将无法在接收端网络一级重组IP数据报告;因此,如果UDP数据报告在网络一级被分割,整个数据损失的风险将急剧增加。

      MOTU对TCP协议的影响

      TCP的数据报告之一不能有无限的行数。还是受限于MTU,MSS 指的是TCP的单一数据报告最长的新闻长度。在整个连接建立阶段,TCP得以有所作为。来文双方将进行适当讨论。最理想的情况下,管理支助服务编号与实施伙伴不会被部分处理的最大时间相对应。SYN是由双方发送的。如果您想在 TCP 头上写下自己的 MMS 值, 您就可以支持它们 。选择最小的 MMS 作为终极 MMS 。

      在这里插入图片描述

      ARP协议

      ARP协议是数据链接层与网络层之间存在的协议,而不仅仅是数据链层。

      在网络通信期间,源主机应用程序扩大到目的地主机的IP地址和港口号,但不知道目的地主机的MAC地址。

      网络卡会接收软件包, 然后处理高级协议 。 如果收到的软件包 MAC 地址与当前地址不匹配, 它会被丢弃, 因此在连接前必须先确定目的地的主机地址 。

      ARP协议在主机IP地址和MAC地址之间建立了绘图连接。

      ARP议定书的工作流程

      当设备与网络连接时,在目前的局域网中广播美国退休人员协会的请求,收到请求的设备返回美国退休人员协会的答复(载有设备的IP和MAC),进入网络的设备保持这种关系,这种关系可以周期性地进行。

      在这里插入图片描述

      源主机启动 ARP 请求 。"IP地址是主机的MAC地址"这项请求是通过局域网分发的。目的地东道方在收到美国退休人员协会的广播请求后收到了许多意见。请发ARP答复这篇文章是全球之声在线特稿的一部分。每个主机都有一个ARP缓存可使用arp-a命令进行检查。缓存表通常有效时间为20分钟。如果您在两分钟内没有再次使用表格项目,则该表项失效,下次我们发出ARP请求时 我们会得到目标主机的MAC地址

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