OSI七层模型
- 应用层：直接为用户提供网络服务，例如网页浏览、邮件收发
- 表示层：处理数据格式，如加密、解密、压缩、编码等
- 会话层：利用传输层提供的服务，在应用程序之间建立和维持会话，并能使会话获得同步
- 传输层：提供端到端的可靠数据传输（如TCP/UDP）
- 网络层：寻址与路由选择，决定数据从哪走（如IP协议）
- 数据链路层：在物理传输之上实现可靠传输（如MAC地址、以太网帧）
- 物理层：实际传输比特流的物理媒介（如网线、电信号）
TCP/IP模型：
- 应用层：相当于会话+表示+应用
- 传输层：
- 网络层
- 网络接口层：相当于数据链路+物理
网络接口层
主要负责地址的解析和逆解析
ARP(地址解析协议)：将IP地址解析为机器物理地址（MAC）
RARP（逆地址解析协议）：将机器物理地址解析为IP地址
数据链路层
在物理层提供的原始比特流之上，建立一条可靠的点到点通信链路。
- 成帧 （Framing）将比特流划分成“帧”的主要目的是为了检测和纠正物理层在比特传输中可能出现的错误，数据链路层功能需借助“帧”的各个域来实现
- 差错控制 （Error Control）处理传输中出现的差错，如位错误、丢失等
- 流量控制 （Flow Control）确保发送方的发送速率，不大于接收方的处理速率，避免接收缓冲区溢出
- 典型协议技术：ARP（地址解析协议）：将 IP 地址解析为 MAC 地址（不属于OSI模型，但工作于链路层附近）、MAC
网络层
网络层负责将数据从源主机传送到目标主机，即跨越多个网络，实现逻辑寻址和路径选择。
| 功能 | 描述 |
|---|---|
| 逻辑寻址（IP地址） | 为每个主机分配唯一的 IP 地址，标识“网络中的位置” |
| 路由选择（Routing） | 选择从源到目的主机的最佳路径，可能要跨越多个网络 |
| 数据包转发与封装 | 每一跳的路由器根据目标 IP 把数据包发送给下一跳，并且会把传输层得数据段封装为数据包 |
| 分段与重组（Fragmentation） | 把大于最大传输单元 MTU 的包进行分段，小包重组 |
常见的协议
- IPV4：根据数据包的目的IP地址决定如何投递信息
- IPV6
- ICMP协议（因特网控制报文协议）：检测网络连接
- DHCP动态主机配置协议：当主机加入IP网络，允许主机从DHCP服务器动态获取IP地址，可以有效利用IP地址，方便移动主机的地址获取
-
ARP地址解析协议：因为下层协议是通过MAC地址来确定各自身份的，所以下层发送必须要MAC地址，所以将MAC解析为IP地址
传输层
传输层负责在通信主机的两个应用程序之间建立、维护并终止可靠的传输通道。传输层是端到端通信的保障者，它通过TCP 提供可靠传输，通过 UDP 提供快速传输，并通过端口号实现应用进程之间的多路复用。
| 功能 | 描述 |
|---|---|
| 端到端通信 | 实现主机中两个进程之间的数据传输 |
| 可靠传输（TCP） | 确保数据不丢失、不重复、按序到达 |
| 无连接传输（UDP） | 更快但不可靠，适用于实时场景 |
| 差错检测与恢复 | 检测错误数据，确认并重传 |
| 流量控制 | 控制发送速率，防止接收方被压垮 |
| 拥塞控制 | 网络拥堵时主动降速，防止崩溃 |
| 多路复用与解复用 | 通过端口区分不同进程之间的数据通信 |
| 项目 | TCP（面向连接） | UDP（无连接） |
|---|---|---|
| 连接 | 建立连接（三次握手） | 无需建立连接 |
| 可靠性 | ✅可靠：确认、重传、顺序 | ❌不可靠：无确认、无顺序 |
| 速度 | 慢（开销大） | 快（开销小） |
| 顺序控制 | 保证顺序 | 不保证顺序 |
| 流量控制 | 有窗口机制 | 无 |
| 拥塞控制 | 有 | 无 |
| 适用场景 | HTTP、FTP、SSH、邮件等 | 视频流、语音、DNS、在线游戏等 |
传输需要确认主机中不同应用程序之间的端口号（Port）
TCP三次握手（建立连接）：
- 客户端：发送 SYN（我要连）
- 服务端：回复 SYN+ACK（我知道了，你也来吧）
- 客户端：回复 ACK（我来了）
TCP四次挥手（关闭连接）：
- 客户端：发送 FIN（我要断）
- 服务端：ACK（收到）
- 服务端：发送 FIN（我也断）
- 客户端：ACK（收到）
应用层
应用层负责提供各种网络应用服务的协议，实现人机交互功能，是用户与网络之间的接口。
具体协议
域名解析：DNS（53端口）：域名解析，将域名转为IP地址
邮件服务
- SMTP（25/587端口）：发送邮件
- POP3（110端口）：接收邮件，离线保存
- IMAP（143端口）：接收邮件，支持多端同步
网页服务
- HTTP（80端口）：超文本传输协议
- HTTPS（443端口）：HTTP + TLS 加密通信
文件传输
- FTP（20/21端口）：标准文件传输协议
- TFTP（69端口）：精简型文件传输协议
- SFTP（基于SSH的文件传输）
远程访问与控制
- Telnet（23端口）：早期远程终端，已淘汰
- SSH（22端口）：安全远程登录，现代主流
实时通信：DNS、WebSocket、XMPP、MQTT：适用于聊天、消息通知、物联网等场景
应用进程通信方式
- 客户/服务器（C/S, Client/Server）方式：面向连接时，C/S通信关系一旦建立，通信就是双向的，双方地位平等，都可发送和接收数据
- 对等（P2P，Peer to Peer）方式：对等方式是指两个进程在通信时并不区分服务的请求方和服务的提供方
封装和分用
因为分层模型中，下层会对上层隐瞒自己的信息，所以就需要封装使上层协议使用下层协议提供的服务。
应用程序数据发送到物理网络之前，沿着协议栈从上往下一次传递，每一层协议都会在上层数据得基础上加上自己的头部信息（尾部信息），实现该层得功能
通过分用使帧自底儿上依次传递，到达目标主机时，各层协议一次处理帧中本层负责得头部数据，以获取所需的信息，并最终将处理好的帧交给目标应用程序
