Linux网络管理——TCP/IP四层模型

1. 网络基础
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1. 网络基础

1.2 TCP/IP四层模型

1.应用层<---------------------------应用层，表示层，会话层
2.  ↓
3.传输层<---------------------------传输层
4.  ↓
5.网际互联层<------------------------网络层
6.  ↓
7.网络接口层<------------------------数据链路层，物理层

OSI 7层模型仅仅只是模型，而在实际传输中应用的是TCP/IP 4层模型。举个栗子，OSI 7层模型仅仅是个车模，而TCP/IP 4层模型是实际生产的原型车。

○ 网络接口层

它负责监视数据在主机和网络之间的交换。

而事实上，TCP/IP本身并没有定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。

地址解析协议(ARP)工作在此层，即OSI参考模型的数据链路层。

Windows下可以使用arp -a查看ARP(linux下也可以使用arp)，它的作用是把IP地址翻译成网卡物理地址(MAC地址)。再举个栗子，IP地址相当于门牌号，而MAC地址相当于屋子里的某一个人，数据的传输需要像邮差送信，信送到某户人家，然后再被送到某个人的手中。IP地址是在公网中传输需要，而MAC地址是在局域网中传输需要。

○ 网际互联层

它主要解决主机到主机的通信问题。

它所包含的的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。该层有三个主要协议：网际协议(IP)、互联网组管理协议(IGMP)和互联网控制报文协议(ICMP)。

其中ICMP协议就是我们用来ping的协议。平时我们说ping一下，看是否能够ping通：

1.[KANO@kelvin ~]$ ping 114.114.114.114 -c 4
2.PING 114.114.114.114 (114.114.114.114) 56(84) bytes of data.
3.64 bytes from 114.114.114.114: icmp_seq=1 ttl=90 time=33.3 ms
4.64 bytes from 114.114.114.114: icmp_seq=2 ttl=71 time=34.9 ms
5.64 bytes from 114.114.114.114: icmp_seq=3 ttl=79 time=34.9 ms
6.64 bytes from 114.114.114.114: icmp_seq=4 ttl=89 time=34.6 ms
7.
8.--- 114.114.114.114 ping statistics ---
9.4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3003ms
10.rtt min/avg/max/mdev = 33.300/34.478/34.982/0.703 ms
11.

这里就是利用了ICMP协议，给我们指定的计算机发送一个数据包。如果它回应了，那么证明我们两个的网络是通的。

○ 传输层

它为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送以及数据的完整性。

该层协议定义了两个主要的协议：传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。

TCP/IP三次握手

比如说：如果主机A想跟主机B进行通信

主机A首先发起一个握手信号SYN给主机B”问你在吗”—————->主机B收到握手信号SYN，就发送回应包ACK给主机A”我在”，同时也发送一个信报SYN问”你还在吗”—————->这个时候主机A就会发送一个ACK响应它说”我在，我要跟你发送数据了”——————>最后建立通信，主机A向主机B发送信息

在数据传输过程中，双方始终有沟通，只要有一个数据传错了，那么主机B就会马上告诉主机A说传错了，要重传。

所以TCP/IP协议是面向连接的可靠的协议

而UDP协议，不管你在不在，就直接把数据发出去。它的好处是更快，但是有可能会丢包

简单说来，TCP协议像打电话，接通后问我是谁你是谁，双方确认之后，开始正式交谈，交谈中说错了对方会发出警告，然后重说。而UDP协议更像发短信，一条短信发过去，能及时收到，但是也有可能发送不成功。

QQ聊天的时候使用的就是UDP协议，发送过去更快，但是有的时候会提示”你发送的信息没有到达”

○ 应用层

它为用户提供所需要的各种服务，例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等。

数据封装过程

1.应用数据------------------------------------------------->字节流(数据)
2.应用层--------------------------------------------------->FTP头| 数据
3.传输层-------------------------------------------->TCP头| FTP头| 数据
4.网络层-------------------------------------->IP头| TCP头| FTP头| 数据
5.数据链路层-------------------------->以太帧头| IP头| TCP头| FTP头| 数据
6.                                          ↑          IP数据报      ↑
7.                      以太帧头| 目的地址| 源地址| 包类型|  包数据   | CRC
8.                                                     ↑IP数据报↑