OSI-TCP/IP協議族

OSI-TCP/IP協議族

學習OSI-TCP/IP協議族筆記

OSI參考模型

OSI（Open System Interconnection Reference Model）模型是一個試圖將計算機在世界範圍內互聯為網路的標準框架。從上倒下依次是：應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、數據鏈路層、物理層。

• 應用層：應用層是最接近用戶的一層，計算機用戶可以通過應用層訪問其他的軟體，為用戶提供常見的網路應用服務。例如：http、https、FTP、TELNET、SSH等。
• 表示層：為不同終端的上層用戶提供數據，主要功能是數據語法轉換、語法表示、數據處理、加密、解密、編碼和解碼等。
• 會話層：負責維持兩個設備之間的通信，為對話連接提供服務。
• 傳輸層：為應用進程提供端到端的通信服務，這裡的端是埠號的意思。例如：TCP、UDP等。
• 網路層：提供路由定址的功能，通過IP找到節點，使兩個節點建立連接。兩台設備建立連接，中間可能經過許多路由器、交換機，網路層找到最佳路徑使兩終端設備實現互聯。
• 數據鏈路層：在兩個網路實體之間提供數據鏈路連接的創建、維持和釋放管理，將數據轉化為對應的二進位數據。數據鏈路層分為2個子層：邏輯鏈路控制子層（LLC）和媒體訪問控制子層（MAC）。交換機是本層設備。
• 物理層：為傳輸數據提供所需要的物理設備。例如：針腳、電壓、集線器、網卡等。

TCP/IP協議族

互聯網協議族是一個網路通信模型，以及整個網路傳輸協議家族，為互聯網的基礎通信提供架構。TCP/IP參考模型分為四層，從上到下分別是：應用層、傳輸層、網路互連層、網路介面層。

• 應用層：通常認為OSI模型的應用層、表示層、會話層在TCP/IP參考模型里是應用層。例如HTTP、HTTPS等。
• 傳輸層：端到端的數據傳輸。例如TCP、UDP等。
• 網路層：尋找目標地址，將數據發送到目標地址。
• 鏈路層：也叫做數據鏈路層或網路介面層，將數據轉化為對應的二進位數據。包括驅動設備和網卡等。

TCP/IP參考模型數據封裝

數據從源主機傳輸到目標主機要進行數據封裝和數據拆包的過程。數據封裝的傳輸過程中，在每一層要加入首部信息，有時還要增加尾部信息。數據單元在傳輸層被稱為段（segment），在網路層被稱為包（package），在鏈路層被稱為幀（frame）。

應用層

應用層是TCP/IP的最高級，我們平時用到的最多，常見的有：HTTP、HTTPS、FTP、SSH等。

傳輸層

• TCP：TCP提供一種面向連接的、可靠的位元組流服務。TCP首部20個位元組。
• TCP建立連接需要"三次握手"。客戶端發送請求建立連接；伺服器收到請求，發送同意並請求與客戶端建立連接；客戶端收到請求，發送同意與伺服器建立連接。
• TCP斷開連接需要"四次握手"。客戶端發送斷開請求；伺服器收到請求，發送同意斷開連接的請求；伺服器發送請求斷開連接；客戶端收到，發送同意斷開連接。

• UDP：是一個簡單的面向數據報的傳輸層協議，UDP傳輸速度快，但是它不可靠，UDP首部8個位元組。

網路層

• IP協議：IP是網路層上的主要協議。IP協議是不可靠的、無連接的。它僅提供最好的傳輸服務，必須有上層協議提供可靠性。不可靠是指它不保證IP數據成功的到達目的地。無連接的是指IP不維護後續數據報的狀態信息，即如果先後發送A、B數據報，每個數據報到達的順序不確定。
• ICMP：Internet控制報文協議。ICMP傳遞差錯報文及其他需要注意的信息。ICMP是在IP數據報內部被傳輸的。
• IGMP：Internet組管理協議

鏈路層

• 鏈路層用來處理連接網路的硬體部分，主要目的是為IP模塊發送和接收IP數據報，為ARP發送ARP請求和接收ARP應答，為RARP發送RARP請求和接收RARP應答。
• ARP：地址解析協議
• RARP：逆地址解析協議

HTTP

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）超文本傳輸協議。HTTP協議用於客戶端和伺服器端之間的通信。HTTP是應用層的協議，它是在TCP協議的基礎上加上了請求行、請求首部。

• 請求方法：GET、POST、PUT、HEAD、DELETE、OPTIONS、TRACE
• 狀態碼：1xx（信息性）、2xx（成功）、3xx（重定向）、4xx（客戶端錯誤）、5xx（伺服器錯誤）
• 通用首部：Cache-Control、Connection、Date等。
• 請求首部：Accept、Accept-Encoding、Host等。
• 響應首部：Accept-Ranges、ETag等。
• 實體首部：Content-Length、Content-Type等。

小結

OSI參考模型和TCP/IP協議族是計算機網路的基礎，地位非常重要，內容多，這篇學習筆記是這段時間學習的總結。

參考

TCP IP詳解卷1原書第2版+協議卷2+卷3 全三冊 TCP IP網路與協議(原書第item.jd.com《HTTP權威指南》([美]David Gourley，[美]Brian Totty，[美]Marjorie Sayer，[美]Sailu Reddy，[美]Anshu Aggarwal)【摘要 書評 試讀】- 京東圖書item.jd.com
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