传输层

计算机网络 随着发展，计算机被一个个的连接起来，形成了一个计算机网路，从而实现了信息共享，远距离传递信息等工作。 计算机网络，根据规模可分为2种： WAN：Wide Area Network（广域网） LAN：Local Area Nerwork（局域网） 网络协议 计算机之间通过网络实现通信时需事先达成的一种“约定”；这种“约定”使那些由不同厂商的设备，不同CPU及不同操作系统组成的计算机之间，只要遵循相同的协议就可以实现通信。 ISO（国际标准化组织）制定了一个国际标准OSI（开放式通信系统互联参考模型） 1、物理层(physical layer) 所谓的物理层，是指光纤、电缆或者电磁波等真实存在的物理媒介。这些媒介可以传送物理信号，比如亮度、电压或者振幅。对于数字应用来说， 我们只需要两种物理信号来分别表示0和1，比如用高电压表示1，低电压表示0，就构成了简单的物理层协议。 针对某种媒介，电脑可以有相应的接口，用来接收物理信号，并解读成为0/1序列。 2、连接层(link layer) 在连接层，信息以帧(frame)为单位传输。所谓的帧，是一段有限的0/1序列。 连接层协议的功能就是识别0/1序列中所包含的帧。 比如说，根据一定的0/1组合识别出帧的起始和结束。在帧中，有收信地址(Source, SRC)和送信地址(Destination, DST)

本文主要摘抄自书籍《 TCP/IP详解卷一：协议 》与TCP协议相关内容的学习笔记。 文章目录 TCP/IP协议概述 分层 延伸知识 FTP例子 为什么需要网络层和传输层 TCP/IP的分层 封装 分用 总结 TCP/IP协议概述 很多不同的厂家生产各种型号的计算机，它们运行完全不同的操作系统，但TCP/IP协议族允许它们互相进行通信。TCP/IP起源于60年代末美国政府资助的一个分组交换网络研究项目，到90年代已发展成为计算机之间最常应用的组网形式。它成为被称作“全球互联网”或“因特网（Internet）”的基础。 下面内容主要对TCP/IP协议族进行概述。 分层 网络协议通常分不同层次进行开发，每一层分别负责不同的通信功能。一个协议族，比如TCP/IP，是一组不同层次上的多个协议的组合。 TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统，如图1-1所示。 每一层负责不同的功能: 1） 链路层 ，有时也称作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对应的网络接口卡。它们一起处理与电缆（或其他任何传输媒介）的物理接口细节。 2） 网络层 ，有时也称作互联网层，处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。在TCP/IP协议族中，网络层协议包括IP协议（网际协议），ICMP协议（Internet互联网控制报文协议），以及IGMP协议（Internet组管理协议）。 3）

1.OSI分层的意义 将复杂的流程分解成几个功能单一的子过程 2.OSI七层模型及作用 应用层 网络服务与最终用户的一个接口 表示层 数据的表示、安全、压缩 会话层 建立、管理、终止会话 传输层 定义传输数据的协议端口，以及流控和差错校验 网络层 进行逻辑地址（Ip地址）寻址，实现不同网络之间的路径选择 数据链路层 建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能 物理层 建立、维护、断开物理连接 3.TCP/IP四层模型 应用层 传输层 网络层 网络接口层 4.TCP/IP五层模型 应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 5.数据封装解封装的过程 封装过程 ①用户信息转换为数据，以便在网络上传输。 ②数据转换为数据段，并在发送方和接收方主机之间建立一条可靠的连接。 ③数据段转换为数据包或数据报，并在报头中放上逻辑地址，这样每一个数据包都可以通过互联网络进行传输。 ④数据包或数据报转换为帧，以便在本地网络中传输。在本地网段上，使用硬件地址唯一标识每一台主机。 ⑤帧转换为比特流，并采用数字编码和时钟方案。 解封装过程 ①物理层：将电信号转化为二进制数据，并将其送至数据链路层 ②数据链路层：查看MAC地址，地址是自己，就拆掉MAC头部，继续传输 地址不是自己，就丢弃数据； ③网络层：查看IP地址，地址是自己，就拆掉IP头部，继续传输 地址不是自己，就丢弃数据； ④传输层

Android中的常见通信机制 1. Handler 同进程的线程间通信 Handler通过sendMessage()发送Message到MessageQueue队列，Looper通过loop()不断提取出Message，并将Message交给target通过displatchMessage()分发给handlerMessage处理。 2. Binder 每个应用之间的通信，即进程间通信 普通服务和基于AIDL的服务bindService 3. Android网络编程分为两种：基于http协议的，和基于socket的。 基于Http协议： HttpClient、HttpURLConnection、AsyncHttpClient框架 等 基于Socket： Socket应用层和传输层之间的一种抽象 （1）针对TCP/IP的Socket、ServerSocket ( 流套接字 ) （2）针对UDP/IP的DatagramSocket、DatagramPackage ( 数据报套接字 ) TCP/IP协议体系结构： 应用层、传输层、网络层 、网络接口层 OSI模型 : 应用层 、 表示层 、 会话层 、 传输层 、 网络层 、 数据连接层 、 物理层 TCP协议： 三次握手： 第一次：客户端 发送 SYN包（=j）到服务器 （客户端 SYN_SEND状态 ） 第二次：服务器 发送 ACK

一、安全技术目标 保密性（Confidentiality） 确保数据仅能够被合法的用户访问。 完整性（Integrity） 确保数据只能由授权的方式进行修改，即数据在传播过程中不能被未授权方修改。 可用性（Availability） 确保所有数据仅在适当的时候可以由授权方访问。 可靠性（Reliability） 确保系统能在规定的条件下、规定时间内、完成规定功能时具有稳定的概率。 抗否认性（Non-Repudiation） 确保发送方与接收方在执行各自操作后，对所做的操作不可否认。 二、OSI安全体系结构 1. 五类安全服务 认证（鉴别）服务 在网络交互过程中，对收发双方的身份及数据来源进行验证。 访问控制服务 防止未授权用户非法访问资源，包括用户身份认证和用户权限确认。 数据保密性服务 防止数据在传输过程中被破解、泄露。 数据完整性服务 防止数据在传输过程中被篡改。 抗否认性服务 防止发送方与接收方双方在执行各自操作后，否认各自所做的操作。 2. 八类安全机制 加密机制 通过对数据进行加密，防止数据在传输过程中被窃取。 数字签名机制 利用数字签名技术可以试试用户身份认证和消息认证。 访问控制机制 通过预定设定的规则对用户所访问的数据进行限制。 数据完整性机制 避免数据在传输过程中受到干扰，同事防止数据在传输过程中被篡改，以提高数据传输完整性。 认证机制

第二章 链路层 2.7 环回接口 大多数的产品都支持环回接口（ Loopback Interface），以允许运行在同一台主机上的客户程序和服务器程序通过 T C P / I P进行通信。A类网络号1 2 7就是为环回接口预留的。根据惯例，大多数系统把I P地址1 2 7 . 0 . 0 . 1分配给这个接口，并命名为 l o c a l h o s t。一个传给环回接口的 I P数据报不能在任何网络上出现。 我们想象，一旦传输层检测到目的端地址是环回地址时，应该可以省略部分传输层和所有网络层的逻辑操作。但是大多数的产品还是照样完成传输层和网络层的所有过程，只是当I P数据报离开网络层时把它返回给自己。图2 - 4是环回接口处理I P数据报的简单过程。 图中需要指出的关键点是： 传给环回地址（一般是1 2 7 . 0 . 0 . 1）的任何数据均作为I P输入。 传给广播地址或多播地址的数据报复制一份传给环回接口，然后送到以太网上。这是因为广播传送和多播传送的定义（第 1 2章）包含主机本身。 3 ) 任何传给该主机I P地址的数据均送到环回接口。看上去用传输层和 I P层的方法来处理环回数据似乎效率不高，但它简化了设计，因为环回接口可以被看作是网络层下面的另一个链路层。网络层把一份数据报传送给环回接口，就像传给其他链路层一样，只不过环回接口把它返回到 I P的输入队列中。 在图2

TCP/IP协议族，是在IP协议的通信过程中，使用到的协议族的统称。HTTP属于其内部的一个子集。 1 TCP/IP的分层管理 依次分为一下4层：应用层、传输层、网络层、数据链路层。 应用层 应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。 FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议） DNS（Domain Name System，域名系统） HTTP 传输层 传输层对上层应用层，提供处于网络连接中 的两台计算机之间的数据传输。 TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议） UDP（User Data Protocol，用户数据报协议） 网络层 网络层用来处理在网络上流动的数据包。 IP（Internet Protocol），IP协议（和IP地址区分开） 链路层 用来处理链接网络的硬件部分。 数据在层与层之间会有数据信息的包装起来的做法称为 封装 （encapsulate）。 2 与HTTP关系密切的协议 2.1 负责传输的IP协议 作用：把各种数据包传送给对方。 为了满足传输的准确，需要 IP地址 和 MAC地址 （Media Access Control Address） IP地址指明了节点被分配到的地址，MAC地址是指网卡所属的固定地址。（这其中还会采用ARP协议，通过通信方的IP地址反查出对应的MAC地址） 2.2

相信不少初学手机联网开发的朋友都想知道Http与Socket连接究竟有什么区别，希望通过自己的浅显理解能对初学者有所帮助。 1、TCP连接 手机能够使用联网功能是因为手机底层实现了TCP/IP协议，可以使手机终端通过无线网络建立TCP连接。TCP协议可以对上层网络提供接口，使上层网络数据的传输建立在“无差别”的网络之上。 建立起一个TCP连接需要经过“三次握手”： 第一次握手：客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认； 第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态； 第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。 握 手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连 接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求，断开过程需要经过“四次握手”（过程就不细写 了，就是服务器和客户端交互，最终确定断开） 2、HTTP连接 HTTP协议即超文本传送协议

第五章 传输层 ->传输层协议UDP和TCP ->网络安全 ->TCP可靠传输的实现 ->TCP的流量控制 ->TCP的拥塞控制 ->TCP的运输连接管理 5.1 OSI和DoD模型 下图必须背下来。尤其是传输层和网络层的协议。 传输层最大数据包是65535字节，而网络层数据最大只有1480字节。所以需要分段，但是只要分段，就有可能丢包，因为网络层不负责可靠传输。所以要求服务器和客户端保持会话，直到数据传输完成。 ->TCP(Transmission Control Protocol)传输控制协议 应用场景：需要将要传输的文件分段传输时；就需要TCP协议来建立会话实现可靠传输；同时也有流量控制功能。(例如QQ传文件) 查看会话 netstat -n 查看建立会话的进程 netstat -nb ->UDP(User Data Protocol)用户数据报协议 应用场景：一个数据包就能完成数据通信；不需要建立会话和流量控制；多播/广播；是一种不可靠传输。(例如QQ聊天，屏幕广播) 5.2 传输层协议和应用层协议的关系 (1)TCP和UDP协议和不同的端口即可对应一个应用层的协议。注意，53大部分是与UDP相连。 (2)熟知数值一般为0-1023，登记端口号数值1024-49151，客户端口号数值为49152-65535. (3)常用的应用层协议使用的端口(号)： http = TCP

# 基础知识： - tcp/ip协议不是一个协议，是一个协议群，tcp/ip协议对应的四层模型，应用层、传输层、网络层、链路层。 ## 各层到底做了啥？ - 链路层： 主要是将数据封装成数据帧，数据帧头部信息有源mac地址，目标mac地址，然后以广播形式通过物理介质（光纤、双绞线..）发送给目标主机。 为什么有ip地址还需要mac地址？ ip地址是分配的，可变动的，mac地址是每块网卡的身份标识，主机接入互联网必须使用网卡，网卡地址是一个机器全球唯一标识，所以通过mac地址找目标主机更可靠。 有了MAC地址以后，以太网采用广播形式，把数据包发给该子网内所有主机，子网内每台主机在接收到这个包以后，都会读取首部里的目标MAC地址，然后和自己的MAC地址进行对比，如果相同就做下一步处理，如果不同，就丢弃这个包。 - 网络层： 发送者如何知道接收者的MAC地址？（arp协议） 发送者如何知道接收者和自己同属一个子网？(ip协议) 如果接收者和自己不在同一个子网，数据包如何发给对方(路由协议) 网络层有ip协议、arp协议、路由协议，主要是解决如上三个问题。 我认为该层主要是为了获取目标的mac地址。 ARP获取mac地址，ARP首先会发起一个请求数据包，数据包的首部包含了目标主机的IP地址，然后这个数据包会在链路层进行再次包装，生成以太网数据包