Linux基础知识系统学习.NO13——osi与TCP模型

6. 网络基础

这里将会介绍一少部分计算机网络的知识，这点知识仅仅能够支持用户能够正常的配置Linux系统的网络环境以及可以正常上网。

6.1.协议概念

在计算机网络系统中，为了保证通信双方能自动而正确地进行数据通信，针对通信的各种情况，制定了一整套约定网络系统的通信协议。
协议总是针对某一层的协议，在同层之间进行信息交互，有关通信规则和约定的集合就是该层协议簇。
总之，协议就是通信双方必须遵守的一套规则的集合，是一套语法和语义规则，规定了在通信（发送数据和接收数据）时的具体步骤，协议还定义了通信时使用的格式、定时方式、顺序和检错。
在不同层之间的通信就需要相邻层之间存在接口，底层向高层提供服务，但这个服务细节是对上层屏蔽的，上层只是在下层提供的服务基础上提供更高级的服务。只有通信协议有效，才能实现系统内各种资源共享。

6.2.iso/osi七层模型

iso：国际标准化组织；osi:开放系统互联模型；ios:苹果/互联网操作系统。
七层概念模型分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。
七层模型的上三层用来对用户提供服务，下四层为数据传输服务。上三层为下四层提供要传输的数据而没有实际的数据传输。
网络层与网络层之间的传输单位是报文，数据链路层之间的传输单位是帧，物理层之间是比特。传输层之间是TPDU传输协议数据单元。
MAC地址(48位)：计算机网卡的硬件地址，用于局域网通信
IP地址：计算机网络地址，用于外网通信
物理层：设备之间的比特流（0101…）的传输、物理接口、电气特性等,网线、网卡、各种接口等，物理层负责产生并检测电压用来发送和接收携带数据的信号。
数据链路层：成帧，用MAC地址访问媒介，错误检测与修正，两者发起数据通信时，依靠MAC地址来确定收发双方是否正确。
网络层：提供逻辑地址（ip地址）,选路。网络传输数据双方都要互相确定ip才可以完成通讯，选路是指数据传输过程需要经过的那些路径。
传输层：可靠与不可靠的传输、传输前的错误检测、流控。确定传输是否可靠，传输协议是TCP/UDP协议，传输层有流量控制功能和一定的查错的功能，还要确定端口号（用于确定一个ip下具体的哪一个服务）。
会话层：对应用会话的管理、同步，用来确定网络数据是否要通过远程会话，还有用于建立通信链接，保持会话过程链接通畅。
表示层：数据的表现形式、特定功能的实现，人类可识别的数据表现形式和电脑可以识别的数据间的转换，加密、压缩等功能也在这里实现。
应用层：给用户提供操作接口。

6.3.TCP/IP四层模型

四层模型是指应用层、传输层、网际互联层（网络层）、网络接口层，osi七层模型只是一种概念模型，在实际的网络使用当中并没有根据这七个层次来分配任务，而是通过tcp/ip的四层模型来分配的。osi七层模型就像是tcp/ip模型的模型，所以tcp/ip模型才与现实的网络服务有直接对应关系的。
TCP/IP模型的应用层包含了OSI的应用层、表示层、会话层；
TCP/IP模型的传输层和OSI的传输层一样；
TCP/IP模型的网际互联层和OSI的网络层一样；
TCP/IP模型的网络接口层包含了OSI的数据链路层和物理层；
网络接口层：负责监视数据在主机和网络之间的交换，局域网内的通讯依赖MAC地址，地址解析协议（ARP将ip解析为MAC）工作在这里。
网际互联层：解决主机到主机的通讯问题，它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。该层主要有三个协议：网际协议（IP）、互联网组管理协议（IGMP）、互联网控制报文协议（ICMP,用来通ping的协议，该协议就是ping一个ip然后收到来自该ip的数据包，说明网络畅通）。
传输层：为应用层实体提供端到端的通信功能，主要协议是：传输控制协议（TCP可靠的传输，面向连接的协议），用户数据报协议（UDP不可靠的传输，面向无连接的协议）
TCP/IP三次握手：当主机A给给主机B建立连接时，A给B发一个请求（SYN信息x），主机B接到信息,再返回该请求（SYN信息x+1）同时再发送一个确认信息（ACK信息Y），主机A收到这两个信息，只返回一个确认信息（ACK信息Y+1）,B接收到这个确认信息Y+1表示通信已经建立，可以传输数据了。TCP/IP协议很可靠，因为当数据传输出出错了，B就会要求A重新发送该数据。UDP协议则不管有没有传输对象，直接发送数据，所以速度更快，但是有可能会丢失数据。
应用层：为用户提供各种服务，如FTP,TELNET,DNS,SMTP等
数据在这样四层结构下进行封装和解封装完成数据传输，封装过程是：（以太帧头就是目标MAC和本机MAC）

数据到了之后再进行解封装（每往上一层，进行一次确认同时拆掉一个头）呈现在目的地用户面前。