网络分层模型与协议
现代网络通信技术的核心在于分层模型, 为了方便管理,每一层负责的事情不同(加密、转码等等),故障以后能够高效处理通过各层对下层的依赖和对上层的适配 。不同的设备和应用可以实现高效、可靠的通信。每一个层次都有对应的协议,地域法律和宪法的关系,地域法律是上层,宪法是下层,上层部分要包括下层的所有内容。
应用层协议:HTTP、FTP、SMTP
在网络通信的最高层,应用层协议负责处理特定类型的数据交流(客户端和服务器)。以下是三种常见的应用层协议:
- HTTP(HyperText Transfer Protocol) :用于网页浏览,是网络上信息交换的基础协议。请求行、请求头和请求正文。按F12------>Network------>请求标头
- 请求行 请求方式(get、post···) 请求资源路径 协议版本
- 请求头 一些信息携带 如:接收数据格式长度、浏览器信息等等
- 请求体 提交post存放参数
- HTTP的基本工作流程(http的三次握手)
客户端发送请求:当你在浏览器中输入一个网址并按下回车时,浏览器会向服务器发送一个HTTP请求。
服务器处理请求:服务器收到请求后,会处理这个请求,比如找到对应的网页或数据。
服务器发送响应:处理完请求后,服务器会把结果发送回浏览器,这个结果就是HTTP响应。
客户端接收响应:浏览器接收到响应后,会显示网页内容。
https是在http上加了一层加密
-
FTP(File Transfer Protocol) :用于文件传输,提供了在客户端和服务器之间上传和下载文件的功能。
-
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol):用于电子邮件的发送和接收,保证邮件能够在不同服务器之间传输。
传输层:TCP/UDP端口
传输层协议如TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)负责在主机之间传输数据。每种协议都有其独特的特性:
- TCP:提供可靠的连接,保证数据包按序到达。这对于需要精确数据传输的应用非常重要,如网页浏览和文件传输。
- UDP:提供快速但不可靠的数据传输,没有连接建立和错误校验的过程,适用于对速度要求高但对数据完整性要求较低的应用,如视频流和在线游戏。
端口号用于标识特定的应用进程。常见的端口号如FTP的21端口,HTTP的80端口和SMTP的25端口。
网络层:IP地址
网络层协议最常见的是IP(Internet Protocol)。IP地址用于标识网络中的每一台设备。IP协议负责将数据包从源地址传送到目的地址。
- IPv4:采用32位地址,广泛使用但地址空间有限。
- IPv6:采用128位地址,提供了更大的地址空间以应对互联网设备急剧增加的需求。
数据链路层:以太网与MAC地址
数据链路层主要负责在同一网络中的设备之间传输数据。以太网协议是这一层中最常见的协议之一。以下是其关键要素:
- 以太网帧:电信号数据被打包成帧,每个帧的最大长度为1518字节。
- MAC地址:每个设备的网卡都有一个唯一的MAC地址,用于在局域网内识别设备。帧的表头包含源和目的MAC地址。
物理层:电信号
在网络通信的最底层,电信号用于在物理介质上传输数据。这一层包括了电缆、光纤和无线电波等传输介质。
数据封装过程
-
电信号到以太网帧:电信号数据被打包成以太网帧,帧的长度为1518字节,其中表头包含源和目的MAC地址(18字节)。
-
IP数据包:在数据链路层之上,网络层将数据封装成IP数据包,并将重要的网络标识信息(如IP地址)写入数据包中。
-
TCP/UDP数据包:在传输层,数据被进一步封装成TCP或UDP数据包,包含应用层数据和传输层标头(如端口号)。
-
应用层数据:最终,应用层协议如FTP、HTTP和SMTP将应用标头写入数据包内,实现特定类型的数据交流。
从理论到实践网络编程模型:(BIO、NIO、AIO)同步与异步模型的原理与应用 (一)
从理论到实践网络编程模型:(BIO、NIO、AIO)同步与异步模型的原理与应用 (二)
从理论到实践网络编程模型:(BIO、NIO、AIO)同步与异步模型的原理与应用 (三)