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计算机网络OSI七层模型与四层模型

计算机网络OSI七层模型与四层模型

作者: 李2牛 | 来源:发表于2018-04-16 20:25 被阅读0次

    1. 国际公认的 OSI 七层模型为:

    • 物理层 :声明了用于通信的设备的各种电气特性、机械特性、以及接口参数等标准
    • 数据链路层:封装成帧,差错检测,透明传输
    • 网络层:用于终端的定位,建立连接
    • 传输层:向上一层提供可靠的数据流服务
    • 会话层:管理通信双方的会话
    • 表示层:编码的转换,消除系统平台的不同带来的影响
    • 应用层:为应用程序提供网络应用服务

    2. 常见的各层协议

    • 数据链路层:PPP , MTU
    • 传输层:TCP,UDP
    • 网络层:IP、ICMP, OSPF,
    • 应用层:FTP DNS,SMTP,POP
    描述 TCP/IP 协议与 OSI 七层模型的对比

    3. 三次握手与四次挥手

    三次握手

    起初,服务器和客户端均处于CLOSED状态。在通信开始前,双方都得创建各自的传输控制块(TCB)。 服务器创建完TCB后遍进入LISTEN状态,此时准备接收客户端发来的连接请求。

    1. 第一次握手 客户端向服务端发送连接请求报文段。该报文段的头部中SYN=1,ACK=0,seq=x。请求发送后,客户端便进入SYN-SENT状态。
      备注

      SYN=1,ACK=0表示该报文段为连接请求报文。
      x 为本次TCP通信的字节流的初始序号。 TCP 规定:SYN=1 的报文段不能有数据部分,但要消耗掉一个序号。

    2. 第二次握手 服务端收到连接请求报文段后,如果同意连接,则会发送一个应答:SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=x+1。 该应答发送完成后便进入SYN-RCVD状态。
      备注

      SYN=1,ACK=1表示该报文段为连接同意的应答报文。
      seq=y 表示服务端作为发送者时,发送字节流的初始序号。
      ack=x+1 表示服务端希望下一个数据报发送序号从 x+1 开始的字节。

    3. 第三次握手 当客户端收到连接同意的应答后,还要向服务端发送一个确认报文段,表示:服务端发来的连接同意应答已经成功收到。 该报文段的头部为:ACK=1,seq=x+1,ack=y+1。 客户端发完这个报文段后便进入ESTABLISHED状态,服务端收到这个应答后也进入ESTABLISHED状态,此时连接的建立完成!
      经典问题: 为什么不是两次握手?

      如果是两次握手的话 , 假如 client 有一个连接请求在发送的过程中延迟到达了, 而client 认为请求丢失会再次重发请求建立与server的连接, 延迟的连接请求在两者数据传输完成之后到达了server, server不知道这是一个延迟的请求,会正常的应答,如果采用两次握手的机制,当client收到这个请求的时候就会开始数据的传输,但是这个时候client的发送数据是完全没必要的.

    四次挥手

    TCP连接是双向的,因此在四次挥手中,前两次挥手用于断开一个方向的连接,后两次挥手用于断开另一方向的连接。

    1. 第一次挥手 若A认为数据发送完成,则它需要向B发送连接释放请求。该请求只有报文头,头中携带的主要参数为: FIN=1,seq=u。此时,A将进入FIN-WAIT-1状态。

      FIN=1表示该报文段是一个连接释放请求。
      seq=u,u-1是A向B发送的最后一个字节的序号。

    2. 第二次挥手 B收到连接释放请求后,会通知相应的应用程序,告诉它A向B这个方向的连接已经释放。此时B进入CLOSE-WAIT状态,并向A发送连接释放的应答,其报文头包含: ACK=1,seq=v,ack=u+1。
      备注:

      ACK=1:除TCP连接请求报文段以外,TCP通信过程中所有数据报的ACK都为1,表示应答。
      seq=v,v-1是B向A发送的最后一个字节的序号。
      ack=u+1表示希望收到从第u+1个字节开始的报文段,并且已经成功接收了前u个字节。A收到该应答,进入FIN-WAIT-2状态,等待B发送连接释放请求。第二次挥手完成后,A到B方向的连接已经释放,B不会再接收数据,A也不会再发送数据。但B到A方向的连接仍然存在,B可以继续向A发送数据。

    3. 第三次挥手 当B向A发完所有数据后,向A发送连接释放请求,请求头:FIN=1,ACK=1,seq=w,ack=u+1。B便进入LAST-ACK状态。
    4. 第四次挥手 A收到释放请求后,向B发送确认应答,此时A进入TIME-WAIT状态。该状态会持续2MSL时间,若该时间段内没有B的重发请求的话,就进入CLOSED状态,撤销TCB。当B收到确认应答后,也便进入CLOSED状态,撤销TCB。
      经典问题: 为什么A要先进入TIME-WAIT状态,等待2MSL时间后才进入CLOSED状态? 为了保证B能收到A的确认应答。 若A发完确认应答后直接进入CLOSED状态,那么如果该应答丢失,B等待超时后就会重新发送连接释放请求,但此时A已经关闭了,不会作出任何响应,因此B永远无法正常关闭。

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