網路協議入門(一

2021-08-02 12:15:01 字數 2319 閱讀 5597

本文參考阮一峰大神部落格。

概述網路協議(network protocol)為計算機網路中進行資料交換而建立的規則、標準或約定的集合。

-五層模型

網際網路的實現,分成好幾層。每一層都有自己的功能,就像建築物一樣,每一層都靠下一層支援。

使用者接觸到的,只是最上面的一層,根本沒有感覺到下面的層。要理解網際網路,必須從最下層開始,自下而上理解每一層的功能。

如何分層有不同的模型,有的模型分七層,有的分四層。這裡將網際網路分成五層,比較容易解釋。

越下面的層,越靠近硬體;越上面的層,越靠近使用者。

一、實體層(物理層)

這一層是建立在物理通訊介質的基礎上,就是把電腦連線起來的物理手段。因為電腦要組網,第一步就是把電腦連線起來,它主要規定了網路的一些電氣特性,作用是負責傳送0和1的電訊號。

二、鏈結層

電腦收到0和1之後,必須解讀它,所以要規定解讀的方式,多少個電訊號算一組,每個訊號位有什麼意義,這就是「鏈結層」的功能,確定了0和1的分組方式。

-乙太網協議

乙太網規定,一組電訊號構成乙個資料報,叫做」幀」(frame)。每一幀分成兩個部分:標頭(head)和資料(data)。

「標頭」包含資料報的一些說明項,比如傳送者、接受者、資料型別等等;」資料」則是資料報的具體內容。

「標頭」的長度,固定為18位元組。」資料」的長度,最短為46位元組,最長為1500位元組。因此,整個」幀」最短為64位元組,最長為1518位元組。如果資料很長,就必須分割成多個幀進行傳送。

三、網路層

由於乙太網協議是在子網路中通過mac位址傳送資料,一旦不在同乙個子網路中(如果是同乙個子網路,就採用廣播方式傳送,否則就採用」路由」方式傳送。),mac位址就無法辦到了,所以就有了「網路層」的誕生。它的作用是引進一套新的位址,使我們能夠判斷不同的計算機是否屬於同乙個子網路中。這套位址就叫做「網路位址」,簡稱「**」。

於是,」網路層」出現以後,每台計算機有了兩種位址,一種是mac位址,另一種是網路位址。兩種位址之間沒有任何聯絡,mac位址是繫結在網絡卡上的,網路位址則是管理員分配的,它們只是隨機組合在一起。

網路位址幫助我們確定計算機所在的子網路,mac位址則將資料報送到該子網路中的目標網絡卡。因此,從邏輯上可以推斷,必定是先處理網路位址,然後再處理mac位址。

四、傳輸層

也就是說,我們還需要乙個引數,表示這個資料報到底供哪個程式(程序)使用。這個引數就叫做」埠」(port),它其實是每乙個使用網絡卡的程式的編號。每個資料報都發到主機的特定埠,所以不同的程式就能取到自己所需要的資料。

「傳輸層」的功能,就是建立」埠到埠」的通訊。相比之下,」網路層」的功能是建立」主機到主機」的通訊。只要確定主機和埠,我們就能實現程式之間的交流。因此,unix系統就把主機+埠,叫做」套接字」(socket)。有了它,就可以進行網路應用程式開發了。

-udp協議

udp協議就是在資料報中加入埠資訊。

udp資料報,也是由」標頭」和」資料」兩部分組成。

「標頭」部分主要定義了發出埠和接收埠,」資料」部分就是具體的內容。然後,把整個udp資料報放入ip資料報的」資料」部分,而前面說過,ip資料報又是放在乙太網資料報之中的,所以整個乙太網資料報現在變成了下面這樣:

udp協議的優點是比較簡單,容易實現,但是缺點是可靠性較差,一旦資料報發出,無法知道對方是否收到。為了解決這個問題,提高網路可靠性,tcp協議就誕生了。

五、應用層

「應用層」的作用,就是規定應用程式的資料格式。

舉例來說,tcp協議可以為各種各樣的程式傳遞資料,比如email、www、ftp等等。那麼,必須有不同協議規定電子郵件、網頁、ftp資料的格式,這些應用程式協議就構成了」應用層」。

這是最高的一層,直接面對使用者。它的資料就放在tcp資料報的」資料」部分。因此,現在的乙太網的資料報就變成下面這樣。

至此,整個網際網路的五層結構,自下而上全部講完了。這是從系統的角度,解釋網際網路是如何構成的。

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一 osi中的層 功能 tcp ip協議族 應用層 檔案傳輸,電子郵件,檔案服務,虛擬終端 tftp,http,snmp,ftp,smtp,dns,telnet 表示層 資料格式化,轉換,資料加密 沒有協議 會話層 解除或建立與別的接點的聯絡 沒有協議 傳輸層 提供端對端的介面 tcp,udp 網路...