OSI模型与SOCKET、TCP和HTTP的学习

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分类专栏： Linux 文章标签： 学习 tcp/ip http
于 2022-08-21 20:22:30 首次发布
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本文详细介绍了网络通信中的OSI七层模型，重点关注TCP/IP连接的三次握手和四次挥手过程。此外，还探讨了HTTP、TCP和SOCKET的区别，以及HTTP协议的特性和请求响应结构。最后，文章提到了HTTPS协议的重要性，讨论了加密和密钥在保障数据安全中的角色。

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参考：深入浅出－网络七层模型 - sunsky303 - 博客园

最全的socket，tcp，http三者之间的区别和原理_500万一根油条的博客-优快云博客_socket通信和tcp通信的区别

Http协议之详解 - 谢呈勖 - 博客园

目录

 一：七层模型

1.物理层

2.数据链路层

3.网络层

4.传输层

5.会话层

6.表示层

7.应用层

二：TCP/IP连接

1.三次握手

2.四次挥手

3.常见面试题

为什么连接是三次握手，结束是四次握手

连接之后，客户机出现故障怎么办

三：HTTP、TCP和SOCKET的区别

socket

TCP/IP连接

HTTP连接

四：Http协议

1.HTTP的特性

2.HTTP的请求

请求行

请求头

请求体

3.HTTP的响应 

响应行

响应头

响应体

五：HTTPS协议

密码学

明文

密文

密钥

对称加密

不对称加密

由于OSI是一个理想的模型，因此一般网络系统只涉及其中的几层，很少有系统能够具有所有的7层，并完全遵循它的规定。
在7层模型中，每一层都提供一个特殊的网络功能。从网络功能的角度观察：下面4层（物理层、数据链路层、网络层和传输层）主要提供数据传输和交换功能，即以节点到节点之间的通信为主；第4层作为上下两部分的桥梁，是整个网络体系结构中最关键的部分；而上3层（会话层、表示层和应用层）则以提供用户与应用程序之间的信息和数据处理功能为主。简言之，下4层主要完成通信子网的功能，上3层主要完成资源子网的功能。

 一：七层模型

1.物理层

  • RJ45等将数据转化成0和1
  • 主要功能：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。
  • 网卡，网线，集线器，中继器，调制解调器，线路、无线电、光纤、信鸽
    • 集线器是物理层设备,采用广播的形式来传输信息

2.数据链路层

  • 规定了0和1的分包形式，确定了网络数据包的形式
  • 主要任务：接收来自物理层的位流形式的数据，并封装成帧，传送到上一层；同样，也将来自上层的数据帧，拆装为位流形式的数据转发到物理层；并且，还负责处理接收端发回的确认帧的信息，以便提供可靠的数据传输。
  • 网桥，交换机，以太网、令牌环、HDLC、帧中继、ISDN、ATM、IEEE 802.11、FDDI、PPP
    • ​​​​​​​交换机就是用来进行报文交换的机器。

3.网络层

  • 此处需要确定计算机的位置，怎么确定？IPv4，IPv6
  • 主要任务：通过路由选择算法，为报文或分组通过通信子网选择最适当的路径。数据链路层的数据在这一层被转换为数据包，然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制，将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。
  • 路由器
    • 路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。
  • IP、ICMP、IGMP、IPX、BGP、OSPF、RIP、IGRP、EIGRP、ARP、RARP、 X.25

4.传输层

  • 每一个应用程序都会在网卡注册一个端口号，该层就是端口与端口的通信
  • OSI下3层的主要任务是数据通信，上3层的任务是数据处理。而传输层是OSI模型的第4层。因此该层是通信子网和资源子网的接口和桥梁，起到承上启下的作用。
  • 主要任务：向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输。
  • 网关工作在第四层传输层及其以上
  • TCP/IP、UDP、RTP、SCTP、SPX、ATP、IL

5.会话层

  • 建立一个连接（自动的手机信息、自动的网络寻址），是用户应用程序和网络之间的接口
  • 主要任务：组织和协调两个会话进程之间的通信，并对数据交换进行管理。
  • ASAP、TLS、SSH、ISO 8327 / CCITT X.225、RPC、NetBIOS、ASP、Winsock、BSD sockets，SOCKET

6.表示层

  • 解决不同系统之间的通信，eg：Linux下的QQ和Windows下的QQ可以通信
  • 对来自应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相应的含义，并按照一定的格式传送给会话层
  • 主要功能：处理用户信息的表示问题，如编码、数据格式转换和加密解密等
  • XDR、ASN.1、SMB、AFP、NCP

7.应用层

  • 规定数据的传输协议
  • 它是计算机用户，以及各种应用程序和网络之间的接口，其功能是直接向用户提供服务，完成用户希望在网络上完成的各种工作，该层还负责协调各个应用程序间的工作。
  • HTTP、
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