osi七层模型和TCP/IP五层模型

1、简述osi七层模型和TCP/IP五层模型

1.1 osi七层模型

• 第7层 应用层
  应用层（Application Layer）提供为应用软件而设的接口，以设置与另一应用软件之间的通信。例如:
  HTTP、HTTPS、FTP、TELNET、SSH、SMTP、POP3、MySQL等

• 第6层 表示层
  主条目：表示层（Presentation Layer）把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式

• 第5层 会话层
  会话层（Session Layer）负责在数据传输中设置和维护电脑网络中两台电脑之间的通信连接。

• 第4层 传输层
  传输层（Transport Layer）把传输表头（TH）加至数据以形成数据包。传输表头包含了所使用的协议
  等发送信息。例如:传输控制协议（TCP）等。

• 第3层 网络层
  网络层（Network Layer）决定数据的路径选择和转寄，将网络表头（NH）加至数据包，以形成报文。
  网络表头包含了网络数据。例如:互联网协议（IP）等。

• 第2层 数据链接层
  数据链路层（Data Link Layer）负责网络寻址、错误侦测和改错。当表头和表尾被加至数据包时，会形
  成信息框（Data Frame）。数据链表头（DLH）是包含了物理地址和错误侦测及改错的方法。数据链
  表尾（DLT）是一串指示数据包末端的字符串。例如以太网、无线局域网（Wi-Fi）和通用分组无线服务
  （GPRS）等。分为两个子层：逻辑链路控制（logical link control，LLC）子层和介质访问控制
  （Media access control，MAC）子层

• 第1层 物理层
  物理层（Physical Layer）在局部局域网上传送数据帧（Data Frame），它负责管理电脑通信设备和网
  络媒体之间的互通。包括了针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机接口卡等

  OSI七层模型

  osi参考模型	各层的解释
  应用层	为应用程序提供服务
  表示层	数据格式化、数据加密
  会话层	建立、管理和维护会话
  传输层	建立、管理和维护端到端的链接
  网络层	IP选址及路由器的选择
  数据链路层	提供介质访问和链路管理
  物理层	物理层

1.2 TCP/IP五层模型

OSI参考模型	TCP/IP五层模型
应用层	应用层
传输层	四层的交换机、四层的路由器
网络层	路由器、三层交换机
数据链路层	网桥、以太网交换机、网卡
物理层	中继器、集线器、双绞线

2、总结描述TCP三次握手四次挥手

三次握手过程

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=x）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=x+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=y），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=y+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。

完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据。

四次挥手过程

1）客户端进程发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。 TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也要消耗一个序号。
2）服务器收到连接释放报文，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上自己的序列号seq=v，此时，服务端就进入了CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。TCP服务器通知高层的应用进程，客户端向服务器的方向就释放了，这时候处于半关闭状态，即客户端已经没有数据要发送了，但是服务器若发送数据，客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间，也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
3）客户端收到服务器的确认请求后，此时，客户端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送连接释放报文（在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据）。
4）服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，由于在半关闭状态，服务器很可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为seq=w，此时，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。
5）客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态。注意此时TCP连接还没有释放，必须经过2∗∗MSL（最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。
6）服务器只要收到了客户端发出的确认，立即进入CLOSED状态。同样，撤销TCB后，就结束了这次的TCP连接。可以看到，服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。

3、描述TCP和UDP区别

• UDP，在传送数据前不需要先建立连接，远地的主机在收到UDP报文后也不需要给出任何确认。虽然UDP不提供可靠交付，但是正是因为这样，省去和很多的开销，使得它的速度比较快，比如一些对实时性要求较高的服务，就常常使用的是UDP。对应的应用层的协议主要有 DNS,TFTP,DHCP,SNMP,NFS 等。
• TCP，提供面向连接的服务，在传送数据之前必须先建立连接，数据传送完成后要释放连接。因此TCP是一种可靠的的运输服务，但是正因为这样，不可避免的增加了许多的开销，比如确认，流量控制等。对应的应用层的协议主要有 SMTP,TELNET,HTTP,FTP 等。

	TCP	UDP
链接类型	TCP确认是否已连接在传输数据	UDP直接发送数据，不检查链接
序列	TCP有序列编号	无
主要用途	文件分享，下载	UDP聊天，视频
效率	较低	更高
可靠性	较高	较低