字节一面后续:TCP/IP 四层模型相识么?每一层都有哪些和谈?

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    字节一面后续:TCP/IP 四层模型相识么?每一层都有哪些和谈?
    发布日期:2022-08-07 08:51    点击次数:115

    本文转载自微信群众号「CS指南」,作者意识打听探望。转载本文请联络CS指南群众号。

    巨匠好,我是意识打听探望。

    这是 「笔试现场」操作体系 的姊妹篇计算机网络,这个系列我会经由过程着实笔试的模式向你解说某个详细的知识点。

    下面是正文。

    1内容追念

    笔试官:上次咱们聊了网络分层相干的内容,来日诰日咱们延续延伸一下,来聊聊每一层详细做了什么事变。

    意识打听探望:好的好的!

    笔试官:起头从前,咱们先来回想一下 TCP/IP 4 层模型。

    应用层 传输层 网络层 网络接口层

    TCP-IP-4-model

    2应用层

    笔试官:平日咱们倡导从应用层向网络接口层深造。你先说说应用层重要做了什么事变吧?

    意识打听探望: 应用层位于传输层之上,重要供应两个终端动作举措上的应用顺序之间信息交换的服务,它定义了信息交换的项目,音讯会交给下一层传输层来传输。 咱们把应用层交互的数据单元称为报文。

    应用层和谈定义了网络通信划定端方,对付差异的网络应用需求差异的应用层和谈。在互联网中应用层和谈良多,如支持 Web 应用的 HTTP 和谈,支持电子邮件的 SMTP 和谈等等。

    network-layer

    HTTP:超文本传输和谈

    笔试官:那你先聊聊 HTTP 和谈吧!

    意识打听探望:超文本传输和谈(HTTP,HyperText Transfer Protocol)主若是为 Web 阅读器与 Web 服务器之间的通信而策画的。

    当咱们应用阅读器阅读网页的时光,咱们网页就是经由过程 HTTP 要求举行加载的,全副进程以下图所示。

    HTTP要求进程

    https://www.征采引擎优化bility.net/en/wiki/HTTP_headers

    HTTP 和谈是基于 TCP 和谈的,发送 HTTP 要求从前起重要直立 TCP 跟尾也就是要阅历 3 次握手。而今应用的 HTTP 和谈大部份都是 1.1。在 1.1 的和谈内里,默认是开启了 Keep-Alive 的,这样的话直立的跟尾就能在屡主要求中被复用了。

    此外, HTTP 和谈是”无形态”的和谈,它没法记载客户端用户的形态 普通咱们都是经由过程 Session 来记载客户端用户的形态怎么样鉴定邮箱是真正存在的?。

    SMTP:俭朴邮件传输(发送)和谈

    笔试官:SMTP 和谈相识吗?

    意识打听探望:俭朴邮件传输和谈(SMTP,Simple Mail Transfer Protocol)的缩写,基于 TCP 和谈,用来发送电子邮件。

    留心 :担当邮件的和谈不是 SMTP 而是 POP3 和谈。

    SMTP 和谈这块奔忙及的内容相比多,下面这两个成就相比重要:

    电子邮件的发送进程 怎么样鉴定邮箱是真正存在的?

    电子邮件的发送进程?

    比喻我的邮箱是“dabai@cszhinan.com”,我要向“xiaoma@qq.com”发送邮件,全副进程可以或许俭朴分为下面几步:

    经由过程 SMTP 和谈,我将我写好的邮件交给 163 邮箱服务器(邮局)。 163 邮箱服务器缔造我发送的邮箱是 qq 邮箱,尔后它应用 SMTP 和谈将我的邮件转发到 qq 邮箱服务器。 qq 邮箱服务器领受邮件当前就看护邮箱为“xiaoma@qq.com”的用户来收邮件,尔后用户就经由过程 POP3/IMAP 和谈将邮件取出。

    一个电子邮件被发送的进程

    https://www.campaignmonitor.com/resources/knowledge-base/what-is-the-code-that-makes-bcc-or-cc-operate-in-an-email/

    怎么样鉴定邮箱是真正存在的?

    良多场景(比喻邮件营销)下面咱们需求鉴定咱们要发送的邮箱地点是否真的存在,这个时光咱们可以或许行使 SMTP 和谈来检测:

    查找邮箱域名对应的 SMTP 服务器地点 查验测验与服务器直立跟尾 跟尾告成后查验测验向需求验证的邮箱发送邮件 痛处前去终局鉴定邮箱地点的着实性

    推选几个在线邮箱是否有用检测器材:

    https://verify-email.org/ http://tool.chacuo.net/mailverify https://www.emailcamel.com/

    POP3/IMAP:邮件领受的和谈

    笔试官:POP3/IMAP 和谈相识吗?

    意识打听探望:巴拉巴拉说了一大堆。。。

    笔试官:这两个和谈没须要多做阐述,只需求相识 POP3 和 IMAP 两者都是担当邮件领受的和谈即可。此外,需求留心不要将这两者和 SMTP 和谈搞混合了。SMTP 和谈只担当邮件的发送,真正担当领受的和谈是 POP3/IMAP。

    IMAP 和谈相比于 POP3 更新一点,为用户供应的可选功用也更多一点,险些全体今世电子邮件客户端和服务器都支持 IMAP。大部份网络邮件服务供应商都支持 POP3 和 IMAP。

    FTP:文件传输和谈

    笔试官:应用层文件传输应用的是什么和谈?

    意识打听探望:文件传输和谈 FTP(File Transfer Protocol)

    笔试官:可以或许俭朴介绍一下吗?

    意识打听探望:FTP 和谈重要供应文件传输服务,基于 TCP 完成牢靠的传输。应用 FTP 传输文件的益处是可以或许屏障操作体系和文件存储要领。

    FTP 是基于客户—服务器(C/S)模型而策画的,在客户端与 FTP 服务器之间直立两个跟尾。假定咱们要基于 FTP 和谈开发一个文件传输的软件的话,首先需求搞清楚 FTP 的道理。对付 FTP 的道理,良多书本上已经形貌的极度详细了:

    FTP 的合营的劣势同时也是与此外客户服务器顺序最大的差异点就在于它在两台通信的主机之间应用了两条 TCP 跟尾(此外客户服务器应用顺序普通只要一条 TCP 跟尾):

    掌握跟尾:用于传递掌握信息(敕令和照顾) 数据跟尾:用于数据传递;

    这类将敕令和数据分开断绝分散传递的思想大大行进了 FTP 的效劳。

    FTP事变进程

    DNS:域名体系

    笔试官:域名是是怎么样被剖析为 IP 地点的?

    意识打听探望:域名体系(DNS,Domain Name System)将人类可读的域名 (譬如,www.百度.com) 转换为古板可读的 IP 地点 (譬如,220.181.38.148)。 咱们可以或许将其理解为专为互联网策画的电话薄。

    dns-overview

    IP 地点是一个网卡再网络世界中的通信地点,咱们可以或许把它理解为咱们事实世界中的家庭地点。

    DNS 剖析的完备流程是怎么样的呢? (这个会在后面的文章中详细介绍到)

    DNS 剖析的完备流程

    https://aws.amazon.com/cn/route53/what-is-dns/

    Telnet:近程登录和谈

    笔试官:近程登录和谈相识吗?

    意识打听探望:近程上岸和谈,经由过程一个终端上岸到别的服务器,直立在牢靠的传输和谈 TCP 之上。Telnet 和谈的最大弱点之一是全体数据(蕴含用户名和密码)均以明文模式发送,这有潜伏的安好危险。这就是为何往常很少应用 Telnet 并被一种称为 SSH 的极度安好的和谈所庖代的重要启事。

    SSH:安好的网络传输和谈

    意识打听探望:SSH( Secure Shell)是而今较牢靠,专为近程登录会话和别的网络服务供应安好性的和谈。行使 SSH 和谈可以或许有用预防近程打点进程中的信息泄露成就。SSH 直立在牢靠的传输和谈 TCP 之上。

    Telnet 和 SSH 之间的重要差异在于 SSH 和谈会对传输的数据举行加密担保数据安好性。

    3传输层(Transport layer)

    笔试官:好了!看来你小子没少花时光操办啊!咱们再来看看传输层吧!

    笔试官:你先说说传输层重要做了什么事变吧?

    意识打听探望: 传输层的重要使命就是担当向两台终端动作举措过程之间的通信供应通用的数据传输服务。 应用过程行使该服务传递应用层报文。“通用的”是指着实不针对某一个特定的网络应用,而是多种应用可应用同一个运输层服务。

    运输层重要应用下列两种和谈:

    传输掌握和谈 TCP(Transmisson Control Protocol)--供应面向跟尾的,牢靠的数据传输服务。 用户数据和谈 UDP(User Datagram Protocol)--供应无跟尾的,尽最大尽力的数据传输服务(不担保数据传输的牢靠性)。

    transport-layer

    意识打听探望:对付 TCP 和 UDP 的详细介绍咱们会在后面的文章中介绍到。

    4网络层(Network layer)

    笔试官:好家伙!TCP 和 UDP 还要留一手是吧?

    意识打听探望:不急嘛!咱们先把网络层聊完(反客为主)。

    意识打听探望:网络层担当为分组交换网上的差异主机供应通服气务。 在发送数据时,网络层把运输层孕育发生的报文段或用户数据报封装身分组和包举行传递。在 TCP/IP 体系组织中,因为网络层应用 IP 和谈,因而分组也叫 IP 数据报,简称数据报。

    留心 ??:不要把运输层的“用户数据报 UDP”和网络层的“IP 数据报”弄混。

    网络层的另有一个使命就是抉择相宜的路由,使源主机运输层所传上去的分株,能经由过程网络层中的路由器找到目标主机。

    这里夸大指出,网络层中的“网络”二字已经不是咱们平日谈到的详细网络,而是指计算机网络体系组织模型中第三层的名称.

    互联网是由大量的异构(heterogeneous)网络经由过程路由器(router)互相跟尾起来的。互联网应用的网络层和谈是无跟尾的网际和谈(Intert Prococol)和良多路由抉择和谈,因而互联网的网络层也叫做网际层或IP 层。

    nerwork-layer

    笔试官:那我挑几个相比重要的和谈,你给介绍一下呗!意识打听探望。

    IP:网际和谈

    笔试官:IP 和谈相识么?

    意识打听探望:网际和谈 IP 是 TCP/IP 和谈中最重要的和谈之一,也是网络层最重要的和谈之一,IP 和谈的浸染蕴含寻址规约、定义数据包的项目等等,是网络层信息传输的主力和谈。而今 IP 和谈重要分为两种,一种是夙昔的 IPv4,另外一种是较新的 IPv6,而今这两种和谈都在应用,但后者已经被创议来庖代前者。

    意识打听探望:对付 IP 和谈的详细介绍咱们会在后面的文章中介绍到。

    ARP:地点剖析和谈

    笔试官:ARP 和谈呢?

    意识打听探望:ARP 和谈,全称地点剖析和谈(Address Resolution Protocol),它经管的是网络层地点和链路层地点之间的转换成就。因为一个 IP 数据报在物理上传输的进程中,总是需求晓得下一跳(物理上的下一个目标地)该去往那边,但 IP 地点属于逻辑地点,而 MAC 地点才是物理地点,ARP 和谈经管了 IP 地点转 MAC 地点的一些成就。

    意识打听探望:对付 ARP 和谈的详细介绍咱们会在后面的文章中介绍到。

    NAT:网络地点转换和谈

    笔试官:哎呦!有点货物!再说说 NAT 和谈吧!

    意识打听探望:NAT 和谈(Network Address Translation)的应用处景似乎它的名称——网络地点转换,应用于外部网到外部网的地点转换进程中。详细地说,在一个小的子网(局域网,LAN)内,各主机应用的是同一个 LAN 下的 IP 地点,但在该 LAN 以外,在广域网(WAN)中,需求一个同一的 IP 地点来标识该 LAN 在全副 Internet 上的职位地方。

    意识打听探望:对付 NAT 和谈的详细介绍咱们会在后面的文章中介绍到。

    5网络接口层(Network interface layer)

    笔试官:网络接口层呢?

    意识打听探望:咱们可以或许把网络接口层看做是数据链路层和物理层的合体。

    数据链路层(data link layer)平日简称为链路层( 两台主机之间的数据传输,总是在一段一段的链路上传递的)。数据链路层的浸染是将网络层交上去的 IP 数据报组装成帧,在两个相邻节点间的链路上传递帧。每一帧蕴含数据和须要的掌握信息(似乎步信息,地点信息,过失掌握等)。 物理层的浸染是完成相邻计算机节点之间比特流的通明传递,尽管即便屏障掉详细传输介质和物理动作举措的差异

    network-interface-layer

    最后再分享一个对付 OSI 七层模型极度不错的总结图片!

    https://wsgzao.github.io/post/osi/

    6总结

    下面意识打听探望带巨匠俭朴总结一下每一层包孕的协讲和焦点技能:

    network-protocol-overview

    应用层和谈 :

    HTTP 和谈(超文本传输和谈,网页阅读经常使用的和谈) DHCP 和谈(静态主机设置) DNS 体系道理(域名体系) FTP 和谈(文件传输和谈) Telnet 和谈(近程上岸和谈) 电子邮件和谈等(SMTP、POP三、IMAP) ......

    传输层和谈 :

    TCP 和谈 报文段组织 牢靠数据传输 流量掌握 拥塞掌握 UDP 和谈 报文段组织 RDT(牢靠数据传输和谈)

    网络层和谈 :

    IP 和谈(TCP/IP 和谈的底子,分为 IPv4 和 IPv6) ARP 和谈(地点剖析和谈,用于剖析 IP 地点和 MAC 地点之间的晖映) ICMP 和谈(掌握报文和谈,用于发送掌握音讯) NAT 和谈(网络地点转换和谈) RIP 和谈、OSPF 和谈、BGP 和谈(路由抉择和谈) ......

    网络接口层 :

     

    过失检测技能 多路拜访和谈(信道复用技能) CSMA/CD 和谈 MAC 和谈 以太网技能 ......

     



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