03.网络参考模型

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传输层

是定义了网络通信设备“端到端”的传输,常用的传输层协议(TCP、UDP)

补充:传输层协议使用端口号来区分设备和应用层协议

  • 源端口:用于区分建立连接的网络设备(端口号:0—65535,一般以 1024 及以上分配)
  • 目的端口:用于区分网络层应用,例如:PC 需要和 WEB 服务器建立传输,目的端口为:80(HTTP)或 443(HTTPS)

1. TCP:传输控制协议,是面向连接的,可靠的传输层协议、可靠性机制

  1. TCP 每次传输数据之前都会通过三次握手建立可靠的 TCP 会话,才能进行数据传输

  2. 序列号可以保障传输过程中的可靠性,如果没有收到确认序列号,则重传上一次的数据信息(或者重传丢包信息)

    滑动窗口机制(减少丢包)/ 慢启动机制(缓解拥塞)

  3. 滑动窗口,可以根据接收方的窗口值来动态调整发送方的窗口,确保发送的速率(避免频繁的丢包和重传)(window 值)

  4. 慢启动,是根据发生方的拥塞情况来调整的窗口,当发送数据时发生拥塞会降低发送方的窗口大小(cwnd 值)

  5. 四次挥手,当数据传输完成后,TCP 的设备需要断开会话连接

    应用场景:TCP 适合用于需要确保可靠传输的协议,一般对延迟的需求不高,如:FTP、HTTP 等协议
    Telnet 和 BGP 等控制层的协议也会使用 TCP 来传输

2. UDP:用户数据包协议,是面向无连接,且不可靠的传输协议

对于延迟比较敏感且可靠性需求不高的,可以使用 UDP

  • UDP 的头部大小比 TCP 少了 12 个字节,能够承载更多的其他信息(传输速度快)
  • UDP 的传输顺序无需序列号确认,由应用层协议完成
    应用场景:更适合于延迟敏感的流量,如:语音、视频等流量

网络层

1. IPv4 是通过(点分十进制)显示,4 字节长度的标识,用于标识一台网络设备或者接口的地址

  • 长度是:2 的 32 次方(空间约等于 42.9 亿)
  • 单播:A、B、C 类地址
  • 组播:D 类地址
  • 广播:全网广播、受限广播

2. IPv6 地址容量 2 的 128 次方,相比于 IPv4 拥有更大的地址空间容量

如:实现物联网万物互联等,都需要 IPv6 的支持