网络传输基础一

计算机网络的七层协议：

物理层 传输介质，光纤，电缆。Rj45,802.3

数据链层 单个链路如何传输数据。ATM,FDDI

以太网协议：Ethernet，一组电信号构成一个数据包，叫做”帧”（Frame）。每一帧分成两个部分：标头（Head）和数据（Data）。“标头”包含数据包的一些说明项，比如发送者、接受者、数据类型等等；”数据”则是数据包的具体内容。”标头”的长度，固定为18字节。“数据”的长度，最短为46字节，最长为1500字节。因此，整个”帧”最短为64字节，最长为1518字节。如果数据很长，就必须分割成多个帧进行发送。

MAC地址：以太网规定，连入网络的所有设备，都必须具有”网卡”接口。数据包必须是从一块网卡，传送到另一块网卡。网卡的地址，就是数据包的发送地址和接收地址，这叫做MAC地址。每块网卡出厂的时候，都有一个全世界独一无二的MAC地址，长度是48个二进制位，通常用12个十六进制数表示。

广播：broadcasting， 以太网采用了一种很”原始”的方式，它不是把数据包准确送到接收方，而是向本网络内所有计算机发送，让每台计算机自己判断，是否为接收方。

网络层 对端到端的包传输进行定义，定义逻辑地址，路由的实现，将包分解。IP,FDDI

依照上面的方法，不同局域网的电脑无法相互传输信息。”网络层”出现以后，每台计算机有了两种地址，一种是MAC地址，另一种是网络地址。两种地址之间没有任何联系，MAC地址是绑定在网卡上的，网络地址则是管理员分配的，它们只是随机组合在一起。

判断两台计算机是否属于同一个子网络呢？这就要用到另一个参数”子网掩码”（subnet mask）。

知道”子网掩码”，我们就能判断，任意两个IP地址是否处在同一个子网络。方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同一个子网络中，否则就不是。

IP协议的作用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，另一个是确定哪些地址在同一个子网络。

IP数据包： IP协议发送的数据，就叫做IP数据包。不难想象，其中必定包括IP地址信息。

IP数据包也分为”标头”和”数据”两个部分：”标头”部分主要包括版本、长度、IP地址等信息，20到60字节，”数据”部分则是IP数据包的具体内容。Ip数据包组成了以太网数据包的数据部分。由于整个IP数据包的最大长度为65535字节，IP数据包的数据部分最长65515字节。如果IP数据包数据超过1500字节，就需要分割成多个以太网数据包分开发送。

因为IP数据包是放在以太网数据包里发送的，所以我们必须同时知道两个地址，一个是对方的MAC地址，另一个是对方的IP地址。通常情况下，对方的IP地址是已知的（），但是我们不知道它的MAC地址。

第一种情况，如果两台主机不在同一个子网络，那么事实上没有办法得到对方的MAC地址，只能把数据包传送到两个子网络连接处的”网关”（gateway），让网关去处理。

第二种情况，如果两台主机在同一个子网络，那么我们可以用ARP协议，得到对方的MAC地址。ARP协议也是发出一个数据包（包含在以太网数据包中），其中包含它所要查询主机的IP地址，在对方的MAC地址这一栏，填的是FF:FF:FF:FF:FF:FF，表示这是一个”广播”地址。它所在子网络的每一台主机，都会收到这个数据包，从中取出IP地址，与自身的IP地址进行比较。如果两者相同，都做出回复，向对方报告自己的MAC地址，否则就丢弃这个包。

传输层 是否选择差错恢复协议，对收到的数据包进行排序。TCP,UDP，SPX

在互联网上任意两台主机上建立通信时，多个程序之间使用端口区分（每一个使用网卡的程序的编号），不同程序取得各自的数据。

“传输层”的功能，就是建立”端口到端口”的通信。相比之下，”网络层”的功能是建立”主机到主机”的通信。只要确定主机和端口，我们就能实现程序之间的交流。因此，Unix系统就把主机+端口，叫做”套接字”（socket）。有了它，就可以进行网络应用程序开发了。

UDP协议：也是由”标头”和”数据”两部分组成。UDP数据包非常简单，”标头”部分一共只有8个字节，总长度不超过65,535字节，正好放进一个IP数据包。

TCP协议：有确认机制的UDP协议，每发出一个数据包都要求确认。如果有一个数据包遗失，就收不到确认，发出方就知道有必要重发这个数据包了。TCP数据包和UDP数据包一样，都是内嵌在IP数据包的”数据”部分。TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长，但是为了保证网络的效率，通常TCP数据包的长度不会超过IP数据包的长度，以确保单个TCP数据包不必再分割。

以太网数据包结构

会话层 如何开始、结束一个会话。RPC,SQL

表示层 定义数据格式及加密

应用层 “应用层”的作用，就是规定应用程序的数据格式。

参考：互联网协议入门（一）