一、TCP/IP协议一览表
三、传输层协议
3-1、TCP与UDP协议
基于IP协议之上。
我们常用的网络通讯:浏览网页、软件聊天、收看视频......都是通过这两种协议进行数据传输。
TCP与UDP协议:都工作在传输层,目标:在程序之间传输数据。
区别:TCP协议------连接;UDP协议------非连接
1、TCP协议(传输控制协议)
它在IP 提供的不可靠数据服务的基础上为应用程序提供了一个可靠的、面向连接的、全双工的数据传输服务。
- 三次握手(建立连接)
- 传输确认
- 四次挥手
①三次握手
为什么是三次握手,不是两次握手?
为了防止已失效的请求报文,突然又传到服务器,引起错误。
目的:为了能在不可靠的信道上建立起可靠的连接。
②四次挥手
2、UDP协议(用户数据报协议)
不可靠、无连接的协议。错误检测功能弱一些。
优点:UDP有助于提高传输的高速率性。
UDP 协议软件的主要作用是将 UDP 消息展示给应用层,它并不负责重新发送丢失的或出错的数据消息,不对接收到的无序 IP 数据报重新排序,不消除重复的 IP 数据报,不对已收到的数据报进行确认,也不负责建立或终止连接。这些问题是由使用 UDP 进行通信的应用程序负责处理的。
TCP 虽然提供了一个可靠的数据传输服务,但它是以牺牲通信量来实现的。也就是说,为了完成同样一个任务,TCP 需要更多的时间和通信量。这在网络不可靠的时候通过牺牲一些时间换来达到网终的可靠性是可行的,但在网终十分可靠的情况下,则可以采用UDP,通信量的浪费就会很小。
3、TCP协议 VS UDP协议
4、真题
真题1:
真题2:
VoIP:视频通话
真题3:
TCP 的流量控制采用了可变大小的滑动窗口协议。
由接收方指明接收缓冲区的大小(字节数),发送方发送了规定的字节数后等待接收方的下一次请求。
固定大小的滑动窗口协议用在数据链路层的 HDLC 中。可变大小的滑动窗口协议用在传输层的TCP协议中。
可变大小的滑动窗口协议可以应付长距离通信过程中线路延迟不确定的情况,而固定大小的滑动窗口协议则适合链路两端点之间通信延迟固定的情况。
真题4:
真题5:
真题6:
真题7:
三、网络层协议
3-1、IP协议
IP 所提供的服务通常被认为是无连接的和不可靠的。
事实上,在网络性能良好的情况下,IP 传送的数据能够完好无损地到达目的地。
**所谓无连接的传输,是指:**没有确定目标系统在已做好接收数据准备之前就发送数据。与此相对应的就是面向连接的传输(如:TCP),在该类传输中,源系统与目的系统在应用层数据传送之前需要进行三次握手。
**至于不可靠的服务,是指:**目的系统不对成功接收的分组进行确认,IP只是尽可能地使数据传输成功。但是只要需要,上层协议必须实现用于保证分组成功提供的附加服务。
由于IP只提供无连接、不可靠的服务,所以把差错检测、流量控制、拥塞控制、重发、连接管理、可靠传输之类的服务授权给了其他的各层协议(TCP),这正是 TCP/IP 能够高效工作的一个重要保证。
3-2、ARP协议-地址解析协议
- 收件人:IP地址
- 收件地址:MAC地址
ARP协议:通过IP地址查询MAC地址(物理地址)的协议。
网络中的任何设备,都有唯一的物理地址,该地址通过网卡给出,每个网卡出厂后都有不同的编号,这意味着用户所购买的网卡都有唯一的物理地址。另一方面,为了屏蔽底层协议及物理地址上的差异,IP协议又使用了IP地址,因此在数据传输过程中,必须对IP地址与物理地址进行相互转换。
用ARP进行IP地址到物理地址转换的过程:
ARP表(ARP高速缓存)
当计算机需要与任何其他的计算机进行通信时,首先需要查询 ARP 高速缓存,如果 ARP 高速缓存中这个 IP 地址存在,便使用与它对应的物理地址直接将数据报发送给所需的物理网卡;如果 ARP 高速缓存中没有该IP 地址,那ARP 便在局域网上以广播方式发送一个 ARP 请求包(ARP request)。如果局域网上IP 地址与某台计算机中的IP 地址相一致,那么该计算机便生成一个 ARP 应答信息( ARP response)(单播响应),信息中包含对应的物理地址。ARP协议软件将IP 地址与物理地址的组合添加到它的高速缓存中,这时即可开始数据通信。
3-3、RARP协议-反地址解析协议
RARP协议,作用:将物理地址(MAC地址)------>IP地址。
3-4、ICMP协议
ICMP:internet control message protocol = 互联网控制消息协议
ICMP协议的作用:帮助网络管理员,检测网络中发生的各种问题,根据问题原因作出诊断和解决。
1、ping命令
判断目标主机是否可以连通。
3-5、真题
真题1:
真题2:
四、应用层协议
4-1、SNMP协议
SNMP,全称Simple Network Management Protocol,即简单网络管理协议。
SNMP协议的主要功能包括设备监控、设备配置、设备管理和事件通知。管理员可以通过SNMP协议监控网络中的设备状态,如CPU利用率、内存使用情况、网络流量等,以便进行实时监控和故障排除。
同时,管理员还可以使用SNMP协议对设备进行配置,如修改设备的设置、配置网络接口、修改路由表等。
此外,SNMP协议还支持设备管理和事件通知机制,管理员可以通过SNMP执行设备重启、固件升级等操作,并在设备发生重要事件或告警时接收通知。
4-2、电子邮件服务SMTP、POP3
E-mail 系统基于客户端/服务器模式(C/S),整个系统由 E-mail 客户端软件、E-mail 服务器和通信协议三部分组成。
E-mail 服务器主要采用 SMTP(简单邮件传输协议),本协议描述了电子邮件的信息格式及其传递处理方法,保证被传送的电子邮件能够正确的寻址和可靠的传输,它是面向文本的网络协议,其缺点是:不能用来传送非 ASCII码文本和非文字性附件。
SMTP只能传输:ASCII码文本、ASCII码文本。
在日益发展的多媒体环境中以及人们关注的邮件私密性方面更显出它的局限性。后来的一些协议,包括多用途 Internet 邮件扩充协议 (MIME:邮件附件的扩展类型) 及增强私密邮件保护协议(PEM),弥补了 SMIP 的缺点。
SMTP 用在大型多用户、多任务的操作系统环境中,将它用在 PC 上收信是十分困难的,所以在 TCP/IP 网络上的大多数邮件管理程序使用SMTP 来发信(发邮件),且采用 POP (Post Ofce Protocol,常用的是 POP3) 来保管用户未能及时取走的邮件(POP3接收邮件)。
POP 协议有两个版本: POP2 和POP3。目前使用的POP3 既能与 SMTP 共同使用,也可以单独使用,以传送和接收电子邮件。POP 协议是一种简单的纯文本协议,每次传输以整个 E-mail为单位,不能提供部分传输。
简单邮件传送协议SMTP和用于接收邮件的POP3均是利用TCP端口。都是C/S模式。
SMTP所用的端口号是25,POP3所用的端口号是110。
4-3、DHCP协议
网络中的每一个设备都有一个唯一的,不冲突的IP地址,该地址是如何得到的呢?如何能保证不冲突呢?------DHCP协议。
设置IP地址的两种方式:
1、手动设置
好处:有利于对网络的统一管理
2、动态获取
DHCP 协议的功能是: 集中的管理、分配 IP 地址,使网络环境中的主机动态的获得IP 地址、Gateway 地址、DNS 服务器地址等信息,并能够提升地址的使用率。
DHCP 客户端 可以从 DHCP 服务器获得本机 IP 地址、DNS 服务器地址、DHCP 服务器地址和默认网关的地址等。
Windows 无效地址: 169.254.X.X
Linux 无效地址: 0.0.0.0
169.254.XX是 Windows 系统在 DHCP 信息租用失败时自动给客户机分配的IP 地址。
4-4、真题
真题1:
真题2:
真题3:
真题4:
真题5:
真题6:
真题7:
真题8:
真题9:
真题10:
真题11:
五、真题
真题1:
真题2:
真题3:
真题4:
真题5:
真题6: