Web学习之网络通信

一、网络通信

• 互联网中主机和主机连接必须遵守待定的要求，这个要求成为协议
• OSI（Open System Interconnection）开放式系统互联，定义了计算机互联时网络通信的7层
• 目前大规模使用的是TCP/IP协议
  • 应用层
    • 合并OSI中5，6，7层（会话层，表示层，应用层）
    • 常用协议：HTTP，FTP，SMTP，POPD3，SSL，RPC
  • 传输层
    • OSI中第4层
    • 常用协议TCP、UDP
  • 网络层
    • OSI中第3层
    • 常用协议：IP、IPv4.IPv6
  • 网络接口层
    • OSI中第1、2层

二、IPv4、IPv6

• IP（Internet Potocol）网络协议，互联网上任何操作系统只要遵守IP协议就可以与互联网互通
• IPv4和IPv6中的v是Verison，即版本的意思
• IP本质就是给连接到互联网上的计算器分配32位地址，由于二进制32位地址比较难记，所以用十进制表示，为了更方便记忆使用“点”拆分法，分成四段，每段8位，即每段最大255
• 随着互联网的发展，接入网络的计算机在增多，IPv4逐渐无法满足大量计算机数量，IPv4的下个版本IPv6就出现了
• IPv6是128位，是IPv4的4倍，且以16位进制表示

三、TCP和UDP

• 英文全称Transmission Control Protocol

• 中文全称 传输传输控制协议

• 是TCP/IP中传输层协议，一种面向连接、可靠的、基于字节流的协议

• TCP协议每次连接/关闭都需要“确认”，也就是来连接三次握手，断开连接四次握手

• TCP中几个术语

  • SYN 同步标识
  • FIN 结束标识
  • ACK 确认标识
  • PSH 有DATA传输
  • RST 连接重置
  • SEQ 数据包
  • FIN 结束标识

• 三次握手

  • 客户端发送SYN=1，SEQ=number（随机数字）报文给服务器端，客户端进入SYN_SEND状态
  • 服务器收到SYN报文，SYN=1知道客户端要建立连接，响应ACK NUMBER（客户端SEQ+1）,SYN=1,ACK=1,SEQ=随机数字，连接状态SYN_RECV状态
  • 客户端收到SYN，检查ACK，NUMBER和ACK=1是否正确，如果全部正确，向服务器发送ACK，NUMBER=服务端SEQ+1和ACK=1，服务器接收到后检查是否正确，正确后建立连接，连接状态进入ESTABLISHED

• TCP关闭连接需要四次握手，包含一次角色转换（以客户端主动发起关闭请求举例）

  • 主机A（主动方，Acitve Close）向主机B（被动方）发送FIN表示数据发送完成ACK=z,SEQ=x,主机A进入FIN_WAIT1状态，这个状态非常短暂，之后等待对方确认ACK过程自己进入FIN_WAIT2状态，如果超时没有收到ACK直接进入CLOSED状态
  • 主机B收到FIN后返回主机A内容ACK=x+1，SEQ=z,主机B进入CLose_wait状态
  • 主机B关闭连接发送非主机A内容ACK=x，SEQ=y,主机A进入到TIME_WAIT状态，处于这个状态后等待2个报文最大存货周期后激怒人CLOSED状态，此时主机B进入LAST_ACK状态
  • 主机A收到后返回ACK=y+1，SEQ=x

• UDP

  • User Datagram Protocol 用户数据协议
  • 是一种无连接的协议
  • 基于UDP协议主机包数据包发送给网络后就不管了，是一种不可靠协议

• TCP和UDP的主要区别

  • TCP是安全可靠的，UDP是不安全的，不可靠的

  • UDP的速度要高于TCP