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TCP/IP 基础知识（包含一些零碎知识点）

2020-07-15 05:36 253 查看

本文章是我在学习时的总结，供大家交流探讨，后续会更新每一层的协议和相关知识点

TCP/IP是通信协议的统称，也被称作互联网协议
TCP/IP发展历程
OSI（Open Systems Interconnection 开放式通信系统互联参考模型）是由ISO（International Organization for Standards 国际标准化组织）所制定的一个国际标准；TCP/IP并非ISO所制定的，而是由IETF所建议的，致力于推进其标准化作业的一种协议，需要标准化的协议被列入RFC文档在网上公布；OSI参考模型分为七层，上下层进行交互时所遵循的约定叫做接口，同一层进行交互时所遵循的约定叫做协议（TCP/IP将应用层、表示层、会话层统一为应用层；物理层、数据链路层统一为网络接口层，因为OSI模型过于复杂，目前基本遵循TCP/IP）
1. 表示层：主要负责数据格式的转换，使得异构的机型之间也能保持数据的一致性
2. 会话层：负责建立和断开通信连接的时机，决定采用何种连接方法以及数据的分割等数据相关的管理
3. 传输层：进行实际的建立和断开通信连接的处理，起可靠传输的作用
4. 网络层：负责寻址（将数据传输到目标地址）和路由选择
5. 数据链路层：负责物理层面上互连的，结点之间的通信传输
6. 物理层：负责0、1比特流与电压的高低，光的闪灭之间的互换
TCP/IP中各层数据传输的单位
1. 传输层：TCP：报文段 segment；UDP：用户数据报
2. 网络层：分组（包/IP数据报/数据报）packet
3. 数据链路层：帧 frame
4. 物理层：比特 bit
  
  SDU 服务数据单元，由上一层传递到本层还未经处理的数据
5. PDU 协议数据单元，将本层SDU经特定格式处理后传递到下一层的数据
6. 第n层的SDU和其上一层（n+1层）的PDU是一一对应的

计算机网络性能指标

速率：数据的传输速率，单位bit/s

带宽
- 单位时间某信道能通过的最高数据率（时域称谓），单位bit/s；
吞吐量：单位时间内某信道实际数据量
时延（延迟）：数据从网络一端传送到另一端所需时间
利用率：信道或网络利用率过高会产生非常大的时延

网络边缘的端系统之间通信方式

C/S方式，Cilent/Server，客户是服务请求方，服务器是服务提供方

B/S方式，Browser/Server，是C/S的一种特例
P2P方式（对等连接方式），Peer-to-Peer，两台主机通信时不区分客户和服务器，可支持大量对等用户同时工作

通讯模式

单播 Unicast：一对一通信

广播 Broadcast：在范围内发送给非特定的多个接收端（IPv6没有广播的概念，将其看为多播的特例）
组播（多播）Multicast：类似于广播，但限定某一组主机作为接收端
任播（选播）Anycast：在特定的多台主机中选出一台作为接收端（IPv6新增）

搭建网络的主要硬件设备
1. 中继器 Repeater：从物理层上延长网络的设备，距离并不可以无限扩大，有些中继器可以提供多个端口服务，被称为中继集线器
2. 网桥 Bridge/2层交换机：从数据链路层延长网络的设备，根据物理地址（MAC地址）进行处理，以太网等网络中经常使用的交换集线器（Hub）也属于网桥的一种
3. 路由器 Router/3层交换机：通过网络层转发分组(分组交换)数据的设备，根据IP地址进行处理，会分割数据链路分担网络负荷的作用
4. 4~7层交换机：处理传输层及以上各层网络传输的设备，例如负载均衡器（通过同一个URL将前端访问分发到后台多个服务器）、广域网加速器、特殊应用访问加速以及防火墙等
5. 网关 Gateway：将从传输层到应用层的数据进行协议转换和数据转发的设备，代理服务器也是网关的一种，被称为应用网关

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