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什么属于tcp/ip协议,什么是TCP/IP协议

发布时间:2023-08-03 23:26:08编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对什么属于tcp/ip协议,什么是TCP/IP协议不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

什么属于tcp/ip协议,什么是TCP/IP协议

前言本文内容为基础理论知识。我不想更新之前的操作系统文章。现在我想写一篇与网络相关的文章。本文为第一篇。只传达网络相关知识的概念,请勿牢记~

TCP/IP 协议是什么?简单来说,TCP/IP协议是网络中所有相关协议簇的缩写。它是许多网络协议的集合。这类协议簇中有很多协议,比如常见的:ARP/TCP/UDP/IP/ICMP/IGMP/HTTP/DNS/DHCP/TFP/MQTT等。

分层思维TCP/IP 模型是一个抽象的分层模型,在该模型中,所有TCP/IP 系列网络协议被分为4 个抽象“层”。每个抽象层都建立在较低层提供的服务之上,并为较高层提供服务。完成一些特定任务需要众多协议协同工作。这些协议分布在参考模型的不同层中,因此有时称为协议栈。

网络协议通常在不同的层中开发,每一层负责不同的通信功能。协议族(例如TCP/IP)是不同级别的多个协议的组合。 TCP/IP一般被认为是一个四层协议体系,其分层模型如下:

分层模型

每层负责不同的功能。

链路层也称为数据链路层或网络接口层,通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中相应的网络接口卡。它们一起处理电缆(或任何其他传输介质)的物理接口的详细信息。

网络层,有时称为互联网层,处理数据报在网络上的移动,例如数据报路由。网络层协议包括IP(互联网协议)、ICMP(互联网控制消息协议)和IGMP(互联网组管理协议)。

传输层传输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。在TCP/IP协议族中,有两种传输层协议:TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。 TCP 在两个主机之间提供高度可靠的数据通信。它所做的工作包括将应用程序给它的数据分成合适的小块交给下面的网络层,同时确认接收到的数据是否正确,并将其组装成有序的数据并提交到应用程序同时还需要处理超时重传、流量控制等。由于传输层提供高可靠的端到端通信,应用层可以更方便地处理数据。

另一方面,UDP 向应用层提供非常简单的服务。它只是从一个主机向另一端发送一个称为数据报的数据包,但并不能保证数据报一定会到达另一端,因此数据的可靠性必须由应用层提供,这就导致应用层无法处理。程序比较困难,但UDP协议通常用于不可靠的数据传输,例如视频播放。

应用层应用层是用户程序,不同的应用程序会有不同的操作

各种协议:HTTP(Hypertext Transfer Protocol,超文本传输协议),主要用于普通浏览。

HTTPS(Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer,或HTTP over SSL,安全超文本传输协议),HTTP 协议的安全版本。

FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议),顾名思义,用于文件传输。

POP3(邮局协议,版本3,邮局协议),用于接收邮件。

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol,简单邮件传输协议),用于发送电子邮件。

SSH(Secure Shell,用于替代安全性较差的TELNET),用于加密安全登录。

OOTP(Boot Protocol,引导协议),应用于无盘设备。

NTP(Network Time Protocol,网络时间协议),用于网络同步。

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议),动态配置IP地址。

DNS(Domain Name Service,域名服务),用于完成地址查找、邮件转发等(运行在TCP和UDP协议上)。

ECHO(Echo Protocol,包装协议),用于错误检查和测量响应时间(运行在TCP和UDP协议上)。

SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议),用于网络信息采集和网络管理。

ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议),用于动态解析以太网硬件的地址。

协议

提示:图中的RARP(反向地址解析协议)是一个很少使用的协议。

为了识别互联网中每台主机的身份,设计者为每台连接到网络上的主机分配一个IP地址(Internet Protocol Address),它是一个32位整数地址。只能访问合法的IP地址。进入互联网并与其他主机通信。注:IP地址是软件地址,是协议栈中标识主机身份的唯一标识符。如果IP地址非法,则无法连接到公共网络(或WAN)。

IP分类寻址互联网上的每个接口必须有一个唯一的IP地址,IP地址的长度为32bit,并且IP地址不使用平面地址空间,如:1、2、3等。地址有一定的结构,有五种不同的互联网地址格式:

IP地址

A 类网络地址的第一个字节的第一位必须为0,因此,A 类网络地址的第一个字节的取值范围为0~127(注:但0 和127 不是有效的A 类网络地址数字)

B类网络地址第一个字节的第一位必须为1,第二位必须为0。因此,B类网络地址的第一个字节的取值范围为128~191

C类网络地址第一个字节的第一位必须为1,第二位必须为1,第三位必须为0,所以C类网络第一个字节的取值范围是192~223

D类IP地址的第一个字节的前四位是1110,所以第一个字节的取值范围是224~239,约占所有IP地址的十六分之一。它是一个专门保留的地址,不指向特定网络,目前用于组播。

E类IP地址第一个字节的前四位必须是1111,因此第一个字节的取值范围是240~255,约占所有IP地址的十六分之一,是为将来使用而保留的IP地址( 255.255.255.255),32位全1,作为广播地址。

IP地址特征

类别第一个字节(二进制) 第一个字节的取值范围网络号数量主机号数量应用范围Class A 0XXX XXXX0~12712516777214 大型网络Class B 10XX XXXX128~1911636865534 中型网络Class C 110X XXXX192~2232097152254 小型网络D Class 1110 XXXX224~239—— 组播E类1111 XXXX240~255—— 保留局域网的概念局域网(Local Area Network,简称LAN),也称企业内部网,是指覆盖一定区域(如办公室或楼层)。文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内调度、电子邮件和传真通讯服务等功能,是由一定区域内的多台计算机连接组成的网络,如腾讯、腾讯的内网。阿里.电脑上的数据可以互连,数据共享等。简单来说,当我们使用的开发板连接到路由器时,电脑的网络也连接到路由器上,那么开发板和电脑组成局域网,数据在链路层互连。当然,板子也可以通过网线直接与电脑连接,这样也形成局域网,两台主机之间可以进行数据通信。

WAN 广域网(Wide Area Network,缩写为WAN),又称广域网、外联网(与翻墙外联网不同的概念)、公共网络。它是连接不同地区的计算机进行通信的网络。这种网络通常跨越的区域很大,覆盖范围从几十公里到几千公里。它可以连接多个地区和城市,提供长途通信服务。但请注意,我们所说的广域网与互联网不同。

简单来说(我用比喻的方式表达),如果局域网是一条溪流,不同地区有很多条溪流,这些溪流汇聚成河流,那么这些河流就是WAN,然后这些河流又流入海,而这片海就是互联网。互联网是由无数的局域网组成,这些局域网通过广域网线路聚合、互连,就形成了互联网。互联网的特点是开放性、互联性。如果一个公司的局域网没有连接到互联网,那么这个局域网就不属于互联网,而只是属于内部通信网络。

例如,如果你家向某个网络运营商申请了互联网服务,他们可能会给你一个光猫,然后你就可以使用光猫上网。你可能觉得需要多个人使用网络,所以你去买了一个无线路由器,这样我家也可以上网,那么这个家就是一个局域网,然后本地的通信局域网通过运营商连接到广域网。

局域网和广域网

虽然这个图很简单,但它包括了LAN、WAN 和Internet 的全部三个。无线路由器将电脑、手机等设备连接到局域网中,并分配一个IP地址,即局域网IP。我们可以称之为LAN-IP。 LAN-IP走到哪里,就是局域网的范围,就像我们电脑的IP一样。地址(192.168.1.xxx)是局域网IP,路由器的地址是运营商给我们的IP地址。这个IP地址是绝对合法的,可以看作是一个WAN-IP(其实这个IP地址也是运营商的局域网IP地址(相对于运营商而言),这个地址转换成真正的WAN运营商中的IP地址,因为真实的IP地址不够,只能细分,不过我们暂时不需要这些东西(算了,把路由器的IP地址当作WAN-IP) 。

运算符是一个边界。国家之间、网络之间都存在边界。运营商是局域网LAN和广域网WAN的边界。局域网的LAN-IP可以在LAN内部有效,但不能越界进入WAN。 LAN-IP是路由器分配给我们的IP。如果我们想跨境进入WAN,我们需要将LAN-IP更改为有效的IP。 IP地址,即WAN-IP,那么IP地址需要在路由器中进行转换,完成LAN-IPWAN-IP地址转换(NAT)。

当带有WAN-IP的IP数据包顺利到达下一个边界互联网网关时,这是通向互联网的最后一个检查站,即边界。左边是WAN,右边是Internet。它还需要在WAN-IP和Global-IP(互联网公共IP)之间进行转换才能进入互联网。我们只需要知道这个概念就可以了,不需要太深入。

以上知识分享希望能够帮助到大家!