Скорочтение
④ Обработка сетевого интерфейса (драйвер Ethernet)
⑤ Обработка сетевого интерфейса (драйвер Ethernet)
TCP/IP (Протокол управления передачей/Интернет-протокол) — это набор протоколов связи, используемых для передачи данных в Интернете и во многих частных сетях. Это основной набор протоколов Интернета, который позволяет различным типам компьютеров и сетевых устройств взаимодействовать друг с другом по всему миру. Ниже приведены некоторые ключевые концепции и протоколы TCP/IP:
1. TCP (протокол управления передачей):
TCP — это протокол, ориентированный на соединение, отвечающий за установление надежных соединений для передачи данных на обоих концах связи.
Он гарантирует, что данные достигают пункта назначения в правильном порядке, и обрабатывает потерянные, дублирующиеся или поврежденные пакеты.
Функции TCP включают управление потоком и контроль перегрузки для обеспечения эффективной передачи данных в сети.
2. IP (Интернет-протокол):
IP — это протокол сетевого уровня, отвечающий за маршрутизацию пакетов данных и их доставку между различными сетями.
Он использует IP-адреса для уникальной идентификации каждого устройства в сети, чтобы пакеты могли доставляться правильно.
Существует две основные версии IP: IPv4 (Интернет-протокол версии 4) и IPv6 (Интернет-протокол версии 6), которые используют разные форматы адресов.
TCP/IP имеет многоуровневую структуру, в которой каждый уровень выполняет определенную задачу и не зависит друг от друга.
Наиболее распространенной многоуровневой моделью является модель OSI (взаимосвязь открытых систем), которая имеет семь уровней, тогда как модель TCP/IP обычно упрощается до четырех уровней: уровня приложения, транспортного уровня, сетевого уровня и уровня канала передачи данных.
IP-адрес — это уникальный идентификатор для каждого устройства в сети. IPv4 использует 32-битные адреса, а IPv6 — 128-битные адреса.
IP-адреса обычно делятся на общедоступные IP-адреса (используемые в общедоступном Интернете) и частные IP-адреса (используемые в локальной сети).
01 Набор протоколов TCP/IP
Протокол TCP/IP относится не только к двум протоколам TCP и IP, но также относится к кластеру протоколов, состоящему из протоколов FTP, SMTP, TCP, UDP, IP и др. Просто потому, что в протоколе TCP/IP протокол TCP и протокол IP. Самый представительный, поэтому он называется протоколом TCP/IP.
Пакет, кадр, пакет, сегмент, сообщение.
Все вышеперечисленные пять терминов используются для описания единиц данных и грубо различаются следующим образом:
① Бао можно назвать универсальным термином;
② Кадр используется для представления единицы пакетов на канальном уровне;
③ Пакеты данных — это единицы пакетов на уровнях выше сетевого уровня, таких как IP и UDP;
④ Сегмент представляет информацию в потоке данных TCP;
⑤ Сообщение относится к единице данных в протоколе приложения.
На каждом уровне к отправленным данным добавляется заголовок, который содержит необходимую информацию для уровня, такую как адрес назначения и информацию, связанную с протоколом. Обычно информация, предоставляемая протоколу, представляет собой заголовок пакета, а отправляемый контент — это данные. С точки зрения следующего уровня все пакеты, полученные от верхнего уровня, считаются данными этого уровня.
Кроме того, вам также необходимо знать IP, MAC и порт.
IP-адрес: используется для идентификации взаимосвязанных хостов и маршрутизаторов в сети TCP/IP.
MAC: идентифицирует разные компьютеры по одному и тому же каналу.
Порт: номера портов используются для идентификации различных приложений, взаимодействующих на одном компьютере. Поэтому его еще называют программным адресом.
03 Процесс передачи данных
Процесс передачи данных в стеке протоколов:
Сначала приложение выполнит обработку кодирования.Эти кодировки эквивалентны функциям уровня представления OSI.После преобразования кодирования электронное письмо не может быть отправлено немедленно.Эта функция управления тем, когда устанавливать соединение для связи и когда отправлять данные, эквивалентна. к сеансу функции уровня OSI.
TCP отвечает за установление соединений, отправку данных и отключение в соответствии с инструкциями приложения. TCP обеспечивает надежную передачу данных, отправленных с прикладного уровня на одноранговый узел. Для достижения этой функциональности заголовок TCP необходимо добавить к интерфейсу данных прикладного уровня.
IP объединяет заголовок TCP и данные TCP, передаваемые TCP, как собственные данные и добавляет свой собственный заголовок IP перед заголовком TCP. После создания IP-пакета маршрут или хост, принимающий IP-пакет, определяется с помощью таблицы управления маршрутизацией.
④ Обработка сетевого интерфейса (драйвер Ethernet)
IP-пакеты, передаваемые из IP, представляют собой данные для Ethernet. К этим данным прикрепляется заголовок Ethernet и отправляется на обработку.Сгенерированный пакет данных Ethernet будет передан на принимающую сторону через физический уровень.
⑤ Обработка сетевого интерфейса (драйвер Ethernet)
После того как хост получает пакет Ethernet, он сначала находит MAC-адрес из заголовка пакета Ethernet, чтобы определить, является ли это пакетом, отправленным самому себе. Если нет, он отбрасывает данные. Если пакет отправляется самому себе, тип данных определяется по типу в заголовке пакета Ethernet, а затем передается соответствующему модулю, например IP, ARP и т. д. Примером здесь является IP.
Модуль IP также выполняет аналогичную обработку после получения данных. Определите, соответствует ли этот IP-адрес вашему собственному IP-адресу из заголовка пакета. Если он совпадает, данные будут отправлены в соответствующий модуль в соответствии с типом протокола заголовка, например TCP и UDP. Примером здесь является TCP. Кроме того, при наличии маршрутизатора адрес получения часто не является вашим собственным адресом.В этом случае вам необходимо использовать таблицу управления маршрутизацией, чтобы исследовать хост или маршрутизатор, на который данные должны быть отправлены, прежде чем пересылать данные.
В модуле TCP сначала рассчитывается контрольная сумма, чтобы определить, повреждены ли данные. Затем проверьте, принимаются ли данные в соответствии с порядковым номером. Наконец, проверьте номер порта, чтобы определить конкретное приложение. После того как данные полностью получены, они передаются приложению, идентифицируемому номером порта.
Принимающее приложение будет напрямую получать данные, отправленные отправляющей стороной. Путем анализа данных отображается соответствующий контент.
04 Протоколы TCP и UDP
В TCP/IP есть два типичных протокола транспортного уровня: TCP и UDP.
TCP — это надежный потоковый протокол, ориентированный на соединение. Поток относится к непрерывной структуре данных.Когда приложение использует TCP для отправки сообщений, хотя порядок отправки может быть гарантирован, это все равно похоже на поток данных без каких-либо интервалов, отправляемый на принимающую сторону. Чтобы обеспечить надежную передачу, TCP реализует механизм «управления последовательностью» или «управления повторной передачей». Кроме того, он также имеет множество функций, таких как «управление потоком (управление трафиком)», «контроль перегрузки» и улучшение использования сети.
UDP — ненадежный пакетный протокол. Детальная обработка будет оставлена на усмотрение приложения верхнего уровня. В случае UDP, хотя размер отправляемого сообщения гарантирован, нет никакой гарантии, что сообщение будет доставлено. Поэтому приложение иногда выполняет обработку повторной передачи в соответствии со своими потребностями.
Преимущества и недостатки TCP и UDP нельзя сравнивать просто и абсолютно: TCP используется, когда необходима надежная передача на транспортном уровне; с одной стороны, UDP в основном используется для тех, у кого есть высокие требования к высокоскоростной передаче и реальной -время выполнения.связи или радиовещательной связи. TCP и UDP следует использовать по мере необходимости в зависимости от цели приложения.
Идентификация связи по IP-адресу, номеру порта и номеру протокола:
Связь между ① и ② осуществляется на двух компьютерах. Их целевой номер порта один и тот же, оба 80. Это можно отличить по номеру исходного порта.
Номер порта назначения и номер порта источника ③ и ① абсолютно одинаковы, но их соответствующие IP-адреса источника различаются.
Кроме того, если IP-адрес и номер порта одинаковы, мы также можем отличить их по номеру протокола (TCP и UDP).