计网学习笔记(1)-协议栈_计网协议栈-优快云博客

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计算机网络由一些协议分层来支撑它的运作，在一般的情况下认为一共可分为五层协议，本文将基于这五层协议进行一些简单的介绍：

应用层、传输层、网络层、链路层、物理层
有时也采用国际标准化组织（ISO）提出的OSI七层模型：

应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、链路层、物理层

脑图: 在这里插入图片描述

一、应用层

应用层是网络应用程序及它们的应用层协议留存的地方，其中包括了HTTP(s)、STMP以及FTP协议等，应用层协议分布在多个端系统上，而一个端系统中的应用程序使用协议与另一个端系统中的应用程序交换信息，我们将这种位于应用层的信息分组称之为报文（message) 。

1.1、HTTP（S）协议

超文本传输协议(Hypertext transfer protocol)。是一种详细规定了浏览器和万维网服务器之间互相通信的规则，通过因特网传送万维网文档的数据传送协议。

HTTP协议作为TCP/IP模型中应用层的协议也不例外。HTTP协议通常承载于TCP协议之上，有时也承载于TLS或SSL协议层之上，这个时候，就成了我们常说的HTTPS。

在这里插入图片描述
HTTP是一个应用层协议，由请求和响应构成，是一个标准的客户端服务器模型。HTTP是一个无状态的协议。

HTTP默认的端口号为80，HTTPS的端口号为443；

HTTP的特点

简单快速：客户像服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。
灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
长连接：HTTP 0.9和1.0使用非持续连接：限制每次连接只处理一个请求，服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。HTTP 1.1使用持续连接,即长连接：不必为每个web对象创建一个新的连接，一个连接可以传送多个对象，采用这种方式可以节省传输时间。
无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
支持B/S及C/S模式。即浏览器/服务器模式和客户端/服务端模式。

1.2、FTP协议

文件传输协议FTP（File Transfer Protocol）是因特网中使用最广泛的文件传输协议。FTP使用交互式的访问，允许客户指定文件的类型和格式（如指明是否使用ASCII码），并允许文件具有存取权限（如访问文件的用户必须经过授权，并输入有效的口令）。

文件传输协议有基于TCP的FTP和基于UDP的简单文件传输协议TFTP，它们都是文件共享协议中的一大类，即复制整个文件，其特点是：若要存取一个文件，就必须先获得一个本地的文件副本。如果要修改文件，只能对文件的副本进行修改，然后再将修改后的文件传回到原节点。

1.3、SMTP协议

SMTP协议(Simple Mail Transfer Protocol)即简单邮件传输协议。它是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则，由它来控制信件的中转方式。SMTP协议属于TCP/IP协议簇，它帮助每台计算机在发送或中转信件时找到下一个目的地。

二、传输层

传输层在终端用户之间提供透明的数据传输，向应用层提供可靠的数据传输服务。传输层在给定的链路上通过流量控、分段/重组和差错控制。是网络层实现数据交互的基础。在传输层上运输的分组被称为报文段。

大名鼎鼎的TCP协议（传输控制协议）
和UDP协议（用户数据报协议）即位于该层。

2.1、TCP协议

当应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流，TCP则把数据流分割成适当长度的报文段，最大传输段大小（MSS）通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元（MTU）限制。之后TCP把数据包传给IP层，由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。

2.2、UDP协议

UDP协议全称是用户数据报协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。

三、网络层

网络层负责将称为数据报的网络层分组从一台主机移动到另一台主机上，在一台源主机中传输层协议（TCP等）向网络层递交传输层报文段和目的地址。大名鼎鼎的IP协议（网际协议）即位于该层，尽管网络层包含了一些其他的路由协议，但是通常把网络层简单地称之为IP层。

3.1、IP协议

IP的责任就是把数据从源传送到目的地。它不负责保证传送可靠性，流控制，包顺序和其它对于主机到主机协议来说很普通的服务。

四、链路层

网络层通过源和目的地之间的一系列路由器路由数据报。为了将分组从一个节点移动到另一个节点，网络层将数据报下传给链路层，链路层沿着路径将数据报传递到下一个节点，所以网络层的端对端传输必须依靠链路层维护的节点关系。
链路层协议包括了以太网协议、WIFI协议、电缆接入网的DOCSIS协议等。我们将链路层上处理的分组称为帧。