爱刨根知识网

  1. 首页 > 经验知识 > >

tcp/ip网络协议的基本概念( 三 )

生活经验tcp


文章插图


  1. 用户数据经过应用程序加上应用程序首部，转给TCP层处理
  2. 经过TCP层加上TCP首部，产生TCP段（segment）
  3. TCP segment经过IP层再加上IP首部，产生IP数据包（datagram）
  4. IP datagram通过链路层，经以太网驱动程序处理后，加上以太网首部+尾部，产生以太网帧（frame），以太网帧的长度在46~1500之间
更准确的说，在IP和链路层传输的数据单元叫分组（Packet），分组既可以是一个IP datagram也可以是IP datagram的一个分片（fragment） 。
UDP的封装跟TCP略有不同，主要体现在经过传输层（UDP）之后添加的是8字节UDP首部，产生UDP datagram 。
封装过程中，经过TCP/UDP层的时候，会把端口号添加到TCP/UDP首部；经过IP层的时候，会把协议类型（TCP or UDP or ICMP or IGMP）添加到IP首部；经过链路层的时候，会把帧类型（IP or ARP or RARP）添加到以太网首部 。这些信息将被用于接收端的处理 。
接收端收到数据后，要执行跟发送端相反的解封操作，我们可以把发送端的数据封装比喻成洗澡后一层层穿衣服，而接收端的操作，类似洗澡前一层层脱衣服，把首尾部剥离，获取传递的原始数据 。
因为网络上的主机有不同字节序，现在要通过网络传输，便需要约定统一的网络字节序（大端序），采用小端序的主机在网络传输数据的时候要转为大端序 。
地址
互联网上每个接口都有一个唯一的网络地址，也叫IP地址，IP地址有IPv4和IPv6两个版本，IPv4是32位4字节的整数，每个字节（8bit）的取值范围是0~255，所以可以把4字节的IPv4用四个点分隔的byte值表示，比如140.252.13.88，每个十进制数值对应32位整数中的每个字节，这种表示法叫点分十进制表示法，很显然，点分十进制法和int32两种表示法之间很容易相互转换 。
IPv4地址划分为ABCDE五类，32位地址表示的数值空间有限，难以为互联网上的所有联网设备分配独立的IP地址，所以便存在动态分配、共享、公网+内网地址转化（NAT）等问题，本质上是为了解决IP地址不够用的问题 。
IPv6使用128bit，2的128次方就非常大了，号称可以为地球上每粒沙子分配一个ip地址 。
IP数据报（网络层）用IP地址、而以太网帧（链路层）则是用硬件（48位Mac）地址，ARP和RARP用于IP地址和硬件地址之间做映射（转换） 。
端口
TCP/UDP采用16位端口号来识别（区分）应用，比如主机A向主机B发送了一个IP报，主机B的内核收到该IP报之后，应该交给哪个应用程序去处理呢？端口号就是用来干这个的，内核会维护端口号到应用程序之间的对应关系 。
比较常用的应用层协议有约定的端口号，也就是知名端口号，而1024~5000之间的端口号是分配给TCP/IP临时用的，而大于5000的另做他用 。也就是说，你用TCP方式去连网络服务器，本地为该socket分配的端口号会在1024~5000之间，这取决于操作系统的端口分配策略 。
域名系统
域名系统（DNS）提供主机名字和IP地址之间的转换，比如***是一个域名，应用程序可以通过一个标准库函数（gethostbyname）来获得给定名字主机的IP地址，标准库函数（gethostbyaddr）实现逆操作 。
ip地址是一串数字，含义不清、也不便于记忆，主机名含义更清晰，***你就很容易记住，这也是为什么存在IP地址还需要主机名的原因 。
分用
接收端接收到以太网数据帧（Frame）之后，需要像剥洋葱一样，从协议栈由底向上升，即遵照链路层->网络层->传输层->应用层的顺序，去掉各层协议添加的首尾部，将数据取出，交给最上层应用程序，这个过程叫Demultiplexing，尊从书本的翻译叫分用 。

推荐阅读


上一篇：如何设置电脑开机密码，可以怎么设置电脑开机密码

下一篇：freebuds3怎么调音量