小林coding计网-基础篇

Mr.ZhaoAbout 3 min

1. TCP/IP网络模型

以下并非严格意义的TCP/IP模型，网络接口被分成两层：

层级功能主要协议
应用层专注于为用户提供应用功能，不关心数据如何传输（在用户态工作，往下是内核态）HTTP、FTP、 DNS、(SMTP -> IMAP)、Telnet、SSH、NFS、DHCP
传输层负责向两台终端设备进程之间的通信提供通用的数据传输服务TCP、UDP
网络层实际的传输功能，为分组交换网上的不同主机提供通信服务；选择合适的路由IP、ICMP、IGMP、NAT（路由的网络地址转换协议）
数据链路层（网络接口）数据链路层的作用是将网络层交下来的 IP 数据报封装成帧，在两个相邻节点间的链路上传送帧ARP、RARP
物理层（网络接口）实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异

应用层协议：

基于TCP的应用层协议基于UDP的应用层协议
HTTP、FTP、SMTP、TELNET、SSHDNS、SFTP（简单）、SNMP（简单）

为什么要分层？

  1. 各层之间相互独立
  2. 提高整体灵活性
  3. 大问题化小

传输单位：网络接口层–>帧（frame），IP 层–>包（packet），TCP 层–>段（segment），HTTP–>报文（message）。但这些没有本质区别，可以统称为数据包

小林coding计网-基础篇01.png
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2. 键入网址到网页显示，期间发生了什么？

  1. 解析URL：首先浏览器要解析URL，URL包括协议 + web服务器 + 目录名和文件名，继而生成发送给web服务器的、对该资源的请求信息

  2. DNS解析：查询服务器域名对应的 IP 地址。DNS服务器保存了 Web 服务器域名与 IP 的对应关系。客户端发送DNS请求给本地DNS服务器，查询对应的IP地址后返回客户端。PS：需要查询时，浏览器、操作系统、hosts文件依次看有没有缓存，不一定每次都要解析IP

  3. TCP连接：HTTP报文是基于TCP传输的，涉及到三次握手。组装好TCP报文后交给网络层处理

  4. 发送HTTP请求：

    1. 加入IP头部，生成IP报文

    2. 加入MAC头部（发送方MAC地址在网卡里，接收方的MAC地址靠ARP协议在以太网广播寻找，当然也是有缓存的）

    3. 再经过网卡、交换机、路由器，抵达服务器

  5. 服务器处理请求并返回HTTP报文：服务器依次检查MAC头部、IP头、TCP头检查序列号和端口号，HTTP进程收到后把这个网页封装在HTTP响应报文里并返回（相同步骤）

  6. 浏览器解析渲染页面：浏览器是一个边解析边渲染的过程

  7. 连接结束