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  • OSI七层模型各层分别有哪些协议及它们的功能在互联网中实际使用的是TCP/IP参考模型。实际存在的协议主要包括在:物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。各协议也分别对应这5个层次而已。要找出7个层次所对应...

    OSI七层模型各层分别有哪些协议及它们的功能 

    在互联网中实际使用的是TCP/IP参考模型。实际存在的协议主要包括在:物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。各协议也分别对应这5个层次而已。

    要找出7个层次所对应的各协议,恐怕会话层和表示层的协议难找到啊。。

           【1】物理层:主要定义物理设备标准,如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0,也就是我们常说的数模转换与模数转换),这一层的数据叫做比特。

      【2】数据链路层:定义了如何让格式化数据以进行传输,以及如何让控制对物理介质的访问,这一层通常还提供错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。

      【3】网络层:在位于不同地理位置的网络中的两个主机系统之间提供连接和路径选择,Internet的发展使得从世界各站点访问信息的用户数大大增加,而网络层正是管理这种连接的层。

      【4】传输层:定义了一些传输数据的协议和端口号(WWW端口80等),如:TCP(传输控制协议,传输效率低,可靠性强,用于传输可靠性要求高,数据量大的数据),UDP(用户数据报协议,与TCP特性恰恰相反,用于传输可靠性要求不高,数据量小的数据,如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的), 主要是将从下层接收的数据进行分段和传输,到达目的地址后再进行重组,常常把这一层数据叫做段。

      【5】会话层:通过传输层(端口号:传输端口与接收端口)建立数据传输的通路,主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求(设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名)。

      【6】表示层:可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。例如,PC程序与另一台计算机进行通信,其中一台计算机使用扩展二一十进制交换码(EBCDIC),而另一台则使用美国信息交换标准码(ASCII)来表示相同的字符。如有必要,表示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式之间的转换。

      【7】应用层:是最靠近用户的OSI层,这一层为用户的应用程序(例如电子邮件、文件传输和终端仿真)提供网络服务。

       以下列表是一些协议的归类,如果有错了或不对的地方,希望各位大神多多提出!其实在应用、表示和会话这三层之间的协议可共用(由于实际的网络协议将它们归了一类所致)

    应用层

    DHCP · DNS · FTP · Gopher ·GTP · HTTP · IMAP4 · IRC · NNTP · NTP · POP3 · RPC · RTCP · RTP ·RTSP · SIP · SMTP ·SNMP · SSH · SDP · SOAP .STUN. SSDP · TELNET · XMPP

    表示层

    HTTP/HTML · FTP · Telnet · ASN.1(具有表示层功能)

    会话层

    ADSP ·ASP ·H.245·ISO-SP ·iSNS ·NetBIOS ·PAP ·RPC·

    RTCP ·SMPP ·SCP ·SSH ·ZIP ·SDP(具有会话层功能)

    传输层 

    TCP · UDP · TLS · DCCP · SCTP ·RSVP · PPTP

    网络层

    IP (IPv4 · IPv6) · ICMP · ICMPv6 · IGMP ·IS-IS · IPsec · BGP · RIP · OSPF ·ARP · RARP

    数据链路层 

    Wi-Fi(IEEE 802.11) · WiMAX(IEEE 802.16) ·ATM · DTM · 令牌环 · 以太网路 ·

    FDDI · 帧中继 · GPRS · EVDO · HSPA · HDLC · PPP · L2TP · ISDN ·STP

    物理层

    以太网路卡 · 调制解调器 · 电力线通信(PLC) · SONET/SDH(光同步数字传输网) · 

    G.709(光传输网络) · 光导纤维 · 同轴电缆 · 双绞线

    应用层

      · DHCP(动态主机分配协议)  · DNS (域名解析)  · FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议  · Gopher (英文原义:The Internet Gopher Protocol 中文释义:(RFC-1436)网际Gopher协议)  · HTTP (Hypertext Transfer Protocol)超文本传输协议  · IMAP4 (Internet Message Access Protocol 4) 即 Internet信息访问协议的第4版本  · IRC (Internet Relay Chat )网络聊天协议  · NNTP (Network News Transport Protocol)RFC-977)网络新闻传输协议  · XMPP 可扩展消息处理现场协议  · POP3 (Post Office Protocol 3)即邮局协议的第3个版本  · SIP 信令控制协议  · SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)即简单邮件传输协议  · SNMP (Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议)  · SSH (Secure Shell)安全外壳协议

          . SSL: 安全套接字层协议;

      · TELNET 远程登录协议  · RPC (Remote Procedure Call Protocol)(RFC-1831)远程过程调用协议  · RTCP (RTP Control Protocol)RTP 控制协议  · RTSP (Real Time Streaming Protocol)实时流传输协议  · TLS (Transport Layer Security Protocol)传输层安全协议

      · SDP( Session Description Protocol)会话描述协议  · SOAP (Simple Object Access Protocol)简单对象访问协议  · GTP 通用数据传输平台  · STUN (Simple Traversal of UDP over NATs,NAT 的UDP简单穿越)是一种网络协议  · NTP (Network Time Protocol)网络校时协议传输层  ·TCP(Transmission Control Protocol)传输控制协议  · UDP (User Datagram Protocol)用户数据报协议  · DCCP (Datagram Congestion Control Protocol)数据报拥塞控制协议  · SCTP(STREAM CONTROL TRANSMISSION PROTOCOL)流控制传输协议  · RTP(Real-time Transport Protocol或简写RTP)实时传送协议  · RSVP (Resource ReSer Vation Protocol)资源预留协议  · PPTP ( Point to Point Tunneling Protocol)点对点隧道协议网络层IP(IPv4 · IPv6) Internet Protocol(网络之间互连的协议)ARP : Address Resolution Protocol即地址解析协议,实现通过IP地址得知其物理地址。RARP :Reverse Address Resolution Protocol 反向地址转换协议允许局域网的物理机器从网关服务器的 ARP 表或者缓存上请求其 IP 地址。ICMP :(Internet Control Message Protocol)Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议,用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。ICMPv6:IGMP :Internet 组管理协议(IGMP)是因特网协议家族中的一个组播协议,用于IP 主机向任一个直接相邻的路由器报告他们的组成员情况。RIP : 路由信息协议(RIP)是一种在网关与主机之间交换路由选择信息的标准。OSPF : (Open Shortest Path First开放式最短路径优先).BGP :(Border Gateway Protocol )边界网关协议,用来连接Internet上独立系统的路由选择协议IS-IS:(Intermediate System to Intermediate System Routing Protocol)中间系统到中间系统的路由选择协议.IPsec:“Internet 协议安全性”是一种开放标准的框架结构,通过使用加密的安全服务以确保在 Internet 协议 (IP) 网络上进行保密而安全的通讯。数据链路层  802.11 · 802.16 · Wi-Fi · WiMAX · ATM · DTM · 令牌环 · 以太网 · FDDI · 帧中继 · GPRS · EVDO · HSPA · HDLC · PPP · L2TP · ISDN物理层  以太网物理层 · 调制解调器 · PLC · SONET/SDH · G.709 · 光导纤维 · 同轴电缆 · 双绞线

    OSI七层协议模型

    应用层协议需要掌握的是:

    HTTP(Hyper text transfer protocol)、FTP(file transfer protocol)、SMTP(simple mail transfer rotocol)、POP3(post office protocol 3)、IMAP4(Internet mail access protocol)

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    OSI七层和TCP/IP四层的关系

    1.1 OSI引入了服务、接口、协议、分层的概念,TCP/IP借鉴了OSI的这些概念建立TCP/IP模型。

    1.2 OSI先有模型,后有协议,先有标准,后进行实践;而TCP/IP则相反,先有协议和应用再提出了模型,且是参照的OSI模型。

    1.3 OSI是一种理论下的模型,而TCP/IP已被广泛使用,成为网络互联事实上的标准。

        TCP:transmission control protocol 传输控制协议

        UDP:user data protocol 用户数据报协议

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  • 网络编程就是指编写运行在多个设备的程序,这些设备通过网络连接起来。 java.net 包中有网络编程需要相关 API 提供两种常见的网络协议支持: TCP:是一种面向连接,可靠,基于字节流传输通信协议,TCP...

    Java 网络编程

    网络编程就是指编写运行在多个设备的程序,这些设备通过网络连接起来。

    java.net 包中有网络编程需要的相关 API

    提供的两种常见的网络协议支持:

    • TCP:是一种面向连接的,可靠的,基于字节流的传输层通信协议,TCP 层是位于 IP 层之上,应用层之下的中间层。TCP 保障了两个应用程序之间的可靠通信。通常用于互联网协议,被称 TCP/IP
    • UDP:位于 OSI 模型的传输层。一个无连接的协议。提供了应用程序之间要发送数据的数据报。由于 UDP 缺乏可靠性且属于无连接协议,所以应用程序通常必须容许一些丢失、错误或重复的数据包。

    Socket 编程:

    套接字使用 TCP 提供了两台计算机之间的通信机制,客户端程序创建一个套接字,并尝试连接服务器的套接字。当连接建立时,服务器会创建一个 Socket 对象。客户端和服务器现在可以通过对 Socket 对象的写入和读取来进行通信。

    代码实现:

    1. TCP 方式

      客户端代码

      //客户端
      public class TcpClient {
          public static void main(String[] args) {
              Socket socket = null;
              OutputStream os = null;
              try {
                  //1.要知道服务器地址
                  InetAddress serverIp = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
                  //2. 端口号
                  int port = 9990;
                  //3. 创建一个 socket 链接
                  socket = new Socket(serverIp,port);
                  //4. 发送消息
                  os = socket.getOutputStream();
                  os.write("你好".getBytes());
              } catch (Exception e) {
                  e.printStackTrace();
              }finally {
                  if (os != null){
                      try {
                          os.close();
                      } catch (IOException e) {
                          e.printStackTrace();
                      }
                  }
                  if (socket != null){
                      try {
                          socket.close();
                      } catch (IOException e) {
                          e.printStackTrace();
                      }
                  }
              }
          }
      }
      
      

      服务器端代码

      //服务端
      public class TcpServer {
          public static void main(String[] args) {
              ServerSocket serverSocket = null;
              Socket socket = null;
              InputStream is = null;
              ByteArrayOutputStream baos = null;
              try {
                  //1.得有一个地址
                  //Socket 套接字
                  serverSocket = new ServerSocket(9990);
                  //2. 等待客户端连接过来
                  socket = serverSocket.accept();
                  //3. 读取客户端消息
                  is = socket.getInputStream();
                  //管道流
                  baos = new ByteArrayOutputStream();
                  byte[] buffer = new byte[1024];
                  int len;
                  while ((len=is.read(buffer))!=-1){
                      baos.write(buffer,0,len);
                  }
                  System.out.println(baos.toString());
      
      
      
              } catch (IOException e) {
                  e.printStackTrace();
              }finally {
                  if (baos != null) {
                      try {
                          baos.close();
                      } catch (IOException e) {
                          e.printStackTrace();
                      }
                  }
                  if (is != null) {
                      try {
                          is.close();
                      } catch (IOException e) {
                          e.printStackTrace();
                      }
                  }
                  if (socket!=null) {
                      try {
                          socket.close();
                      } catch (IOException e) {
                          e.printStackTrace();
                      }
                  }
                  if (serverSocket!=null) {
                      try {
                          serverSocket.close();
                      } catch (IOException e) {
                          e.printStackTrace();
                      }
                  }
              }
          }
      }
      
    2. UDP 方式

      这种方式不用使用服务器

      发送方

      public class UdpClient {
          public static void main(String[] args) throws Exception {
              //1. 建立一个 Socket
              DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
              //2. 建个包
              String msg = "你好";
              InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
              int port = 9090;
              //数据,数据起始位置,数据长度,地址,端口
              DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(),0,msg.length(),localhost,port);
              //3. 发送包
              socket.send(packet);
              //4. 关闭流
              socket.close();
          }
      }
      

      接收方

      public class UdpServer {
          public static void main(String[] args) throws Exception{
              //1. 开放端口
              DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);
              //2. 接收数据包
              byte[] buffer = new byte[1024];
              DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);
              //3. 阻塞接收
              socket.receive(packet);
              System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());
              System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));
              //4. 关闭流
              socket.close();
          }
      }
      
    3. Url 下载资源

      public class UrlDown {
          public static void main(String[] args) throws Exception{
              //1. 下载地址
              URL url = new URL("");//引号里填写 url 地址
              //2. 连接到这个资源 Http
              HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
              InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();
              FileOutputStream fos = new FileOutputStream("aaa.txt");
              byte[] buffer = new byte[1024];
              int len;
              while ((len = inputStream.read(buffer))!=-1){
                  fos.write(buffer,0,len);//写出这个数据
              }
              fos.close();
              inputStream.close();
              urlConnection.disconnect();//断开连接
          }
      }
      

    更多常用 API 方法可以参考文档:https://www.matools.com/api/java8

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  • 这种硬件相当于是以太网或电话线路等物理层的设备。 2.网络接口层(数据链路层) 网络接口层利用以太网的数据链路层进行通信,因此属于接口层。也可以认为是网卡驱动。驱动程序是在操作系统和硬件之间起桥梁作用...

    一、OIS开放式系统互联 - 七层模型
     

     è¿éåå¾çæè¿°

    è¿éåå¾çæè¿° 

    1.硬件(物理层)

    TCP/IP的最底层是负责数据传输的硬件。这种硬件相当于是以太网或电话线路等物理层的设备。

    2.网络接口层(数据链路层)

    网络接口层利用以太网中的数据链路层进行通信,因此属于接口层。也可以认为是网卡驱动。驱动程序是在操作系统和硬件之间起桥梁作用的软件。

    3.互联网层(网络层)

    互联网层使用IP协议,它相当于是OSI模型中的第3层网络层。TCP/IP分层中的互联网层和传输层的功能通常是由操作系统提供。连接互联网的所有主机和路由器必须都实现IP功能。

    IP协议
    IP是跨越网络传送数据包,使整个互联网都能收到数据的协议。IP也是分组交换的一种协议,但是它不具备重发机制,因此它是不可靠传输协议。

    ICMP
    IP数据包在传输的途中一旦发生异常导致无法到达目的地址时,需要给发送端发送一个异常通知。ICMP就是为了这个功能制定的。

    ARP
    从分组数据包的IP地址中解析出物理地址(MAC地址)的一种协议。

    4.传输层

    传输层最主要的功能是能够让应用程序之间实现通信。

    TCP协议
    TCP是一种面向连接的传输层协议。它可以保证两端通信主机之间的通信可达。TCP能够正确处理传输过程中丢包、传输顺序乱掉等异常情况。

    UDP协议
    UDP是一种面向无连接的传输层协议。UDP不关心对端是否真正收到了传送过去的数据。如果需要检查对端是否收到分组数据包,或者对端是否连接到网络,则需要在应用程序中实现。
    UDP常用在分组数据较少或多播、广播通信以及视频通信等多媒体领域。

    5.应用层(会话层以上的分层)

    TCP/IP的分层中,将OSI参考模型中的会话层、表示层和应用层的功能都集中到了应用程序中实现。
    TCP/IP应用的架构绝大多数属于客户端/服务器模型。

    WWW
    浏览器和服务端之间通信所用的协议是HTTP协议,所传输数据的主要格式为HTML。WWW中的HTTP属于OSI应用层的协议,HTML属于表示层的协议。

    电子邮件
    发送电子邮件时用到的协议是SMTP。最初,只能以文件格式发送电子邮件。然后现在的电子邮件的格式由MIME协议扩展之后,就可以发送声音、图像等各式各样的信息。MIME属于表示层的协议。

    文件传输(FTP)
    文件传输是指将其它计算机磁盘上的文件转移到本地计算机上,或将本地磁盘上的文件传送到其它计算机磁盘上。该文件传输过程使用的协议叫做FTP协议。
    在FTP中进行文件传输时会建立两个TCP连接,分别是发送传输请求时所要用到的控制连接与实际传输数据时所要用到的数据连接。

    远程登录(TELNET与SSH)
    远程登录是指登录到远程的计算机上,使那台计算机上的程序得以运行的一种功能。远程登录常用TELNET与SSH两种协议。(当然还有其它一些协议)

    网络管理(SNMP)
    在TCP/IP中进行网络管理时,采用SNMP(Simple Network Management Protocol)协议。使用SNMP协议管理的主机、网桥、路由器等称作SNMP代理,而进行管理的那一端叫做管理器。SNMP就是这个管理器和代理要用到的协议。
    在SNMP的代理端,保存着网络接口的信息、通信数据量、异常数据量以及设备温度等信息。这些信息可以通过MIB(Management Information Base)访问。因此,在TCP/IP的网络管理中,SNMP属于应用协议,MIB属于表示层协议。

    二、TCP/IP四层模型

    1 应用层:对应OSI中的应用层、表示层、会话层

    2 物理链路层:对应OSI中的数据链路层、物理层(也有叫网络接口层)
    è¿éåå¾çæè¿°

    3 数据包说明:

    IP层传输单位是IP分组,属于点到点的传输;TCP层传输单位是TCP段,属于端到端的传输

    è¿éåå¾çæè¿°

    三、TCP/IP协议、HTTP协议、Socket之间的关系

      我们在传输数据时,只使用(传输层/网络层)TCP/IP协议,而没有应用层,便无法识别数据内容。如果想要使传输的数据有意义,则必须使用到应用层协议。
      应用层协议有很多,比如HTTP、FTP、TELNET等,也可以自己定义应用层协议。WEB使用HTTP协议作应用层协议,以封装HTTP文本信息,然后使用TCP/IP做传输层协议将它发到网络上。
      所以TCP/IP协议只是网络传输层的一种传输协议,而HTTP协议是web应用层的协议,使传输的数据更容易识别。
      Socket(套接字):是对TCP/IP协议的封装,是通信链路的端点,Socket本身并不是协议,而是一个调用接口(API)。因为Socket的底层机制复杂,所以编程语言为我们提供了API方便我们使用Socket编程。Socket通信模型:进行网络通信时,Socket需要借助数据流来完成数据的传递工作。
      通俗的描述: 把IP想像成一种高速公路,它允许其它协议在上面行驶。TCP是高速公路上的轿车,它们携带的货物就像HTTP协议。HTTP提供了显示数据的具体形式。Socket是发动机,提供了网络通信的能力。

    四、TCP通信过程 - 三次握手 四次挥手

    è¿éåå¾çæè¿°

    TCP通信过程包括三个步骤:建立TCP连接通道(三次握手)、数据传输、断开TCP连接通道(四次挥手)。

    三次握手:

      在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接。
    1)第一次握手:Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等待Server确认。

    2)第二次握手:Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ack=J+1,随机产生一个值seq=K,并将该数据包发送给Client以确认连接请求,Server进入SYN_RCVD状态。

    3)第三次握手:Client收到确认后,检查ack是否为J+1,ACK是否为1,如果正确则将标志位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server检查ack是否为K+1,ACK是否为1,如果正确则连接建立成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

    A与B建立TCP连接时:首先A向B发SYN(同步请求),然后B回复SYN+ACK(同步请求应答),最后A回复ACK确认(应答确认),这样TCP的一次连接(三次握手)的过程就建立了!

    四次挥手:

      四次挥手指断开一个TCP连接时,需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。在socket编程中,这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发。
      
    1)第一次挥手:Client发送一个FIN,用来关闭Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态。

    2)第二次挥手:Server收到FIN后,发送一个ACK给Client,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态。

    3)第三次挥手:Server发送一个FIN,用来关闭Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态。

    4)第四次挥手:Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1,Server进入CLOSED状态,完成四次挥手。

    为什么TCP释放连接需要四次?
      TCP建立连接要进行三次握手,而断开连接要进行四次。这是由于TCP的半关闭造成的。因为TCP连接是全双工的(即数据可在两个方向上同时传递)所以进行关闭时每个方向上都要单独进行关闭。这个单方向的关闭就叫半关闭。当一方完成它的数据发送任务,就发送一个FIN来向另一方通告将要终止这个方向的连接。

    五、利用Socket建立网络连接的步骤

      建立Socket连接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,称为ClientSocket ,另一个运行于服务器端,称为ServerSocket 。
      套接字之间的连接过程分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认。  
      1、服务器监听:服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求。  
      2、客户端请求:指客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。  
      3、连接确认:当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发给客户端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求。

    六、TCP与UDP的区别

    TCP 面向连接的,传输安全可靠,速度慢

    UDP 面向非连接的,传输不可靠,速度快

    但并不是说UDP就无法实现安全可靠,程序员可以手动对UDP的数据收发进行验证,比如发送方对每个数据包进行编号,然后由接收方进行验证。UDP常用在广播通信、视频通信、文件下载方面

     

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    路由器是三层网络设备,作用是下一跳的规则。
    经过路由器,发送的包mac地址一定会发生变化,但是ip地址有可能不变,也有可能变化(nat,当ip不属于同一个网络时。)

    路由中存在路由表,路由表中包含了跳转的策略。至少包含三项

    1. 目标地址。
    2. 下一条网关。
    3. 出口设备:从哪一个口出。

    路由分为两类

    1. 静态路由。
    2. 动态路由。
      静态路由可以配置复杂的策略路由,控制转发策略。
      动态路由分两种
      a.距离矢量算法(ospf)
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空空如也

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互联网设备中属于网络层的是