1. TCP/IP四层协议模型

【网络基础全家桶】TCP/IP四层、TCP协议(三次握手、四次分手)、GET和POST
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各层的主要功能:

1、链路层(数据链路层/网络接口层)

数据链路层实现了网卡接口的网络驱动程序,以处理数据在物理媒介(比如以太网、令牌环等)上的传输。

数据链路层两个常用的协议是ARP协议(Address Resolve Protocol,地址解析协议)和RARP协议(ReverseAddress Resolve Protocol,逆地址解析协议)。它们实现了IP地址和机器物理地址(通常是MAC地址,以太网、令牌环和802.11无线网络都使用MAC地址)之间的相互转换。

网络层使用IP地址寻址一台机器,而数据链路层使用物理地址寻址一台机器,因此网络层必须先将目标机器的IP地址转化成其物理地址,才能使用数据链路层提供的服务,这就是ARP协议的用途。

RARP协议仅用于网络上的某些无盘工作站。因为缺乏存储设备,无盘工作站无法记住自己的IP地址,但它们可以利用网卡上的物理地址来向网络管理者(服务器或网络管理软件)查询自身的IP地址。运行RARP服务的网络管理者通常存有该网络上所有机器的物理地址到IP地址的映射。

2、网络层

网络层是整个TCP/IP协议栈的核心。网际层主要是解决数据由一个计算机的IP如何路由到目标计算机的过程规范,它的功能是把分组发往目标网络或主机。同时,为了尽快地发送分组,可能需要沿不同的路径同时进行分组传递。因此,分组到达的顺序和发送的顺序可能不同,这就需要上层必须对分组进行排序。  
  网络层最核心的协议是IP协议(Internet Protocol,因特网协议)。IP协议根据数据包的目的IP地址来决定如何投递它。如果数据包不能直接发送给目标主机,那么IP协议就为它寻找一个合适的下一跳(next hop)路由器,并将数据包交付给该路由器来转发。多次重复这一过程,数据包最终到达目标主机,或者由于发送失败而被丢弃。可见,IP协议使用逐跳(hop by hop)的方式确定通信路径。
  网络互连层除了需要完成路由的功能外,也可以完成将不同类型的网络(异构网)互连的任务。除此之外,网络互连层还需要完成拥塞控制的功能。

3、传输层

传输层的功能是使源端主机和目标端主机上的对等实体可以进行会话。在传输层定义了两种服务质量不同的协议。即:传输控制协议TCP(transmission control protocol)和用户数据报协议UDP(user datagram protocol)。  
  TCP协议是一个面向连接的、可靠的协议。它将一台主机发出的字节流无差错地发往互联网上的其他主机。在发送端,它负责把上层传送下来的字节流分成报文段并传递给下层。在接收端,它负责把收到的报文进行重组后递交给上层。TCP协议还要处理端到端的流量控制,以避免缓慢接收的接收方没有足够的缓冲区接收发送方发送的大量数据。  
  UDP协议是一个不可靠的、无连接协议,主要适用于不需要对报文进行排序和流量控制的场合。

4、应用层

TCP/IP模型将OSI参考模型中的会话层和表示层的功能合并到应用层实现。应用层负责处理应用程序的逻辑。应用层在用户空间实现,因为它负责处理众多逻辑,比如文件传输、名称查询和网络管理等。 
  应用层面向不同的网络应用引入了不同的应用层协议。其中,有基于TCP协议的,如文件传输协议(File Transfer Protocol,FTP)、虚拟终端协议(TELNET)、超文本链接协议(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP),也有基于UDP协议的。

2. TCP三次握手,四次分手,以及为什么?

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疑问一,上图传递过程中出现的几个字符(SYN,ACK,FIN,seq,ack)各代表什么意思

SYN,ACK,FIN存放在TCP的标志位,一共有6个字符,这里就介绍这三个:

SYN:代表请求创建连接,所以在三次握手中前两次要SYN=1,表示这两次用于建立连接,至于第三次什么用,在疑问三里解答。

FIN:表示请求关闭连接,在四次分手时,我们发现FIN发了两遍。这是因为TCP的连接是双向的,所以一次FIN只能关闭一个方向。

ACK:代表确认接受,从上面可以发现,不管是三次握手还是四次分手,在回应的时候都会加上ACK=1,表示消息接收到了,并且在建立连接以后的发送数据时,都需加上ACK=1,来表示数据接受成功。

seq:***,什么意思呢?当发送一个数据时,数据是被拆成多个数据包来发送,***就是对每个数据包进行编号,这样接受方才能对数据包进行再次拼接。
初始***是随机生成的,这样不一样的数据拆包解包就不会连接错了。(例如:两个数据都被拆成1,2,3和一个数据是1,2,3一个是101,102,103,很明显后者不会连接错误)

ack:这个代表下一个数据包的编号,这也就是为什么第二请求时,ack是seq+1

在创建连接时,

1.客户端首先要SYN=1,表示要创建连接,

2.服务端接受到后,要告诉客户端:我接受到了!所以加个ACK=1,就变成了ACK=1,SYN=1

3.理论上这时就创建连接成功了,但是要防止一个意外(见疑问三),所以客户端要再发一个消息给服务端确认一下,这时只需要ACK=1就行了。

在四次分手时,

1.首先客户端请求关闭客户端到服务端方向的连接,这时客户端就要发送一个FIN=1,表示要关闭一个方向的连接(见上面四次分手的图)

2.服务端接受到后是需要确认一下的,所以返回了一个ACK=1

3.这时只关闭了一个方向,另一个方向也需要关闭,所以服务端也向客户端发了一个FIN=1

4.客户端接受到后发送ACK=1,表示接受成功

我为什么没有在上面的过程中,加入seq和ack呢?就如我对这两个关键字的解释的一样,这两个是数据拆分和组装必备元素,所以所有的请求都需要这两个元素,只要明白了作用,就可以自己举一反三。

关于握手和分手,主要还是SYN,FIN,ACK的变化,这才是重点!

疑问二,每次发送请求时为什么ack要+1

关于seq和ack关键字的解释中已经说明了。

疑问三,为什么需要三次握手

如果发送两次就可以建立连接话,那么只要客户端发送一个连接请求,服务端接收到并发送了确认,就会建立一个连接。

可能出现的问题:如果一个连接请求在网络中跑的慢,超时了,这时客户端会从发请求,但是这个跑的慢的请求最后还是跑到了,然后服务端就接收了两个连接请求,然后全部回应就会创建两个连接,浪费资源!

如果加了第三次客户端确认,客户端在接受到一个服务端连接确认请求后,后面再接受到的连接确认请求就可以抛弃不管了。

疑问四,为什么需要四次分手

TCP是双向的,所以需要在两个方向分别关闭,每个方向的关闭又需要请求和确认,所以一共就4次。

3. HTTP的请求方式GET和POST有什么区别?

表单提交中get和post方式的区别有5点

1.get是从服务器上获取数据,post是向服务器传送数据。

2.get是把参数数据队列加到提交表单的ACTION属性所指的URL中,值和表单内各个字段一一对应,在URL中可以看到。post是通过HTTPpost机制,将表单内各个字段与其内容放置在HTML HEADER内一起传送到ACTION属性所指的URL地址。用户看不到这个过程。

3.对于get方式,服务器端用Request.QueryString获取变量的值,对于post方式,服务器端用Request.Form获取提交的数据。

4.get传送的数据量较小,不能大于2KB。post传送的数据量较大,一般被默认为不受限制。但理论上,IIS4中最大量为80KB,IIS5中为100KB。

5.get安全性非常低,post安全性较高。

6.get是Form的默认方法。

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