计算机网络模型及协议简介

计算机网络模型及协议简介 一、TCP/IP协议模型TCP/IP协议模型Transmission Control Protocol/Internet Protocol包含了一系列构成互联网基础的网络协议是Internet的核心协议。协议分成四个层次它们分别是链路层、网络层、传输层和应用层。下图表示TCP/IP模型与OSI模型各层的对照关系。TCP/IP协议族按照层次由上到下来说最上面的是应用层这里面有httpftp 等协议。第二层是传输层TCP和UDP协议就在这个层次。第三层是包含IP协议及ARP协议的网络层它负责对数据加上IP地址和其他的数据以确定传输的目标。第四层是网络接口层该层是传输的硬件部分为指向硬件部分之间的通信规范一个标准使得这些硬件设备之间能够互相连接。上图表示了TCP/IP协议中每个层的作用而TCP/IP协议通信的过程其实就对应着数据入栈与出栈的过程。入栈的过程数据发送方每层不断地封装首部与尾部添加一些传输的信息确保能传输到目的地。出栈的过程数据接收方每层不断地拆除首部与尾部得到最终传输的数据。二、物理层物理层是协议最底下的一层,它上面所承接的是数据链路层发来的数据帧,物理层就负责把这些数据帧转化为一个个0和1,也就是数据比特流,然后在底层的物理传输媒体网线、电缆、双绞线 光钎等等上传递。物理层需考虑怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流。硬件设备、传输媒体种类、通信手段多样物理层要屏蔽掉这些差异使上面的数据链路层感受不到这些差异这样数据链路层只管如何完成本层的协议和服务。物理层的信道复用技术包括时分复用、频分复用、波分复用与码分复用等。物理层协议电话网络modems-V。92IRDA物理层USB物理层EIARS-232EIA-422EIA-423RS-449RS-485Ethernet physical layerIncluding10BASE-T10BASE210BASE5100BASE-TX100BASE-FX。100BASE-T1000BASE-T1000BASE-SX还有其他类型Varieties of802。11Wi-Fi物理层DSLISDNT1 and otherT-carrierlinks and E1 and otherE-carrierlinksSONET/SDHOptical Transport NetworkOTNGSMUm air interface物理层Bluetooth物理层ITURecommendations: seeITU-TIEEE 1394 interfaceTransferJet物理层EtherloopARINC 818航空电子数字视频总线G。hn/G。9960物理层CAN buscontroller area network物理层三、数据链路层主要功能用于两个设备(同一种数据链路节点)之间进行信息传递。物理层负责0、1比特流与物理设备电压高低、光的闪灭之间的互换。数据链路层负责将0、1序列划分为数据帧从一个节点传输到临近的另一个节点,这些节点是通过MAC来唯一标识的(MAC,物理地址一个主机会有一个MAC地址)。MAC地址MAC地址是用来识别数据链路层中相连的结点MAC地址长度为48位, 6个字节一般用16进制数字加上冒号的形式来表示(例如: 08:00:27:03:fb:19)MAC地址在网卡出厂时就确定了, 不能修改。 MAC地址通常是唯一的(虚拟机中的MAC地址不是真实的MAC地址可能会冲突也有些网卡支持用户配置MAC地址)为什么存在MAC地址还需要IP地址呢在数据链路层存在多种异构的网络比如以太网、令牌环网等也就是数据链路层存在多种MTU既多种不同的传输信道如果只有MAC地址在不同的网络之间是没有办法传输的只能在MAC地址上封装一次抽象的IP地址来封装底层各种不同的网络。MAC地址和IP地址的对比一个数据报中的源IP地址和目的IP地址是为了标识这个数据的起点和终点源MAC地址和目的MAC地址是为了标识上一站的地址和下一站的地址在一个数据报的传输过程中IP一直不变而MAC地址是一直在变的四、网络层网络层介于传输层和数据链路层之间它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端从而向传输层提供最基本的端到端的数据传输服务。包含有以下几种协议。1、IP协议IP协议是TCP/IP协议的核心所有的TCPUDPIMCPIGMP的数据都以IP数据格式传输。IP不是可靠的协议没有提供一种数据未传达以后的处理机制这被认为是上层协议TCP或UDP要做的事情。在IP层有一个类似数据链路层的地址标识这就是IP地址。32位IP地址分为网络位和地址位这样做可以减少路由器中路由表记录的数目有了网络地址就可以限定拥有相同网络地址的终端都在同一个范围内那么路由表只需要维护一条这个网络地址的方向就可以找到相应的这些终端了。A类IP地址: 0.0.0.0~127.0.0.0B类IP地址:128.0.0.1~191.255.0.0C类IP地址:192.168.0.0~239.255.255.02、ARP协议ARP 地址解析协议是根据IP地址获取MAC地址的一种协议是一种解析协议如果主机不知道这个IP对应的是哪个主机的哪个接口当主机发送一个IP包的时候会首先查一下自己的ARP高速缓存就是一个IP-MAC地址对应表缓存如果查询的IPMAC值对不存在那么主机就向网络发送一个ARP协议广播包这个广播包里面就有待查询的IP地址而直接收到这份广播的包的所有主机都会查询自己的IP地址如果收到广播包的某一个主机发现自己符合条件那么就准备好一个包含自己的MAC地址的ARP包传送给发送ARP广播的主机。而广播主机拿到ARP包后会更新自己的ARP缓存就是存放IP-MAC对应表的地方。发送广播的主机就会用新的ARP缓存数据准备好数据链路层的的数据包发送工作。3、ICMP协议IP协议并不是一个可靠的协议它不保证数据被送达那么保证数据送达的工作应该由其他的模块来完成。其中一个重要的模块就是ICMP(网络控制报文)协议。ICMP是IP层的协议。当传送IP数据包发生错误比如主机不可达路由不可达等等ICMP协议将会把错误信息封包然后传送回给主机。给主机一个处理错误的机会。五、传输层传输层主要是提供不同主机上的进程之间的逻辑通信端到端的通信即使在不可靠的网络层主机之间的逻辑通信传输下传输层也能提供可靠的传输。所谓的逻辑通信就是指传输层之间看似是在水平方向传送数据但是事实上这两个传输层之间并没有水平方向上的物理连接。TCP/UDP都是是传输层协议但是两者具有不同的特性同时也具有不同的应用场景。UDP面向报文的传输方式是应用层交给UDP多长的报文UDP就照样发送即一次发送一个报文。因此应用程序必须选择合适大小的报文。若报文太长则IP层需要分片降低效率。若太短会使IP太小。TCP面向字节流虽然应用程序和TCP的交互是一次一个数据块大小不等但TCP把应用程序看成是一连串的无结构的字节流。TCP有一个缓冲当应用程序传送的数据块太长TCP就可以把它划分短一些再传送。相关应用什么时候应该使用TCP或UDP当对网络通讯质量有要求的时候比如整个数据要准确无误的传递给对方这往往用于一些要求可靠的应用比如HTTP、HTTPS、FTP等传输文件的协议POP、SMTP等邮件传输的协议。当对网络通讯质量要求不高的时候要求网络通讯速度能尽量的快这时就可以使用UDP。六、会话层会话层主要功能是用来管理网络设备的会话连接细分为三大功能建立会话A、B两台网络设备之间要通信要建立一条会话供他们使用在建立会话的过程中也会有身份验证权限鉴定等环节保持会话通信会话建立后通信双方开始传递数据当数据传递完成后OSI会话层不一定会立刻将两者这条通信会话断开它会根据应用程序和应用层的设置对该会话进行维护在会话维持期间两者可以随时使用这条会话传数据断开会话当应用程序或应用层规定的超时时间到期后OSI会话层才会释放这条会话。或者A、B重启、关机、手动执行断开连接的操作时OSI会话层也会将A、B之间的会话断开。Windows系统中共享文件用的是SMB协议这是一个会话层的协议。七、表示层表示层功能电脑从网卡收到一串数据时这些数据在电脑中都是都是二进制的格式需要表示层将这些二进制转换成我们能够识别的数据。所以表示层的基本作用就是对数据格式进行编译对收到或发出的数据根据应用层的特征进行处理如处理为文字、图片、音频、视频、文档等还可以对压缩文件进行解压缩、对加密文件进行解密等。只有在表示层将数据处理完成后才能将转格式编译后的数据呈现在应用程序中让用户能够看懂。现在互联网使用的通信标准是四层结构的TCP/IP协议模型在TCP/IP协议栈中的应用层包含了OSI七层模型里的应用层、表示层、会话层三层。八、应用层应用层Application layer是七层OSI模型的第七层。应用层提供常见的网络应用服务也向表示层发出请求。应用层是开放系统的最高层,是直接为应用进程提供服务的。其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时,完成一系列业务处理所需的服务。应用层协议包括常见的HTTPHTTPSDNS及DHCP等。如何系统学习网络安全网络安全作为数字时代的核心技术基石已成为保障各行业安全稳定运行的坚实屏障。筑牢网络安全的防线掌握先进的防护策略和技能正上升为国家与企业发展的战略优先级。构建稳固的网络安全能力是一个体系的工程需要从夯实基础理论出发持续深化到攻防对抗与应急响应的实战层面。如果你是准备学习网络安全黑客或者正在学习我可以把我自用的360独家内部资料分享给你包含以下内容你应该能用得上①网络安全学习路线②20份渗透测试电子书③安全攻防357页笔记④50份安全攻防面试指南⑤安全红队渗透工具包⑥网络安全必备书籍⑦100个漏洞实战案例⑧安全大厂内部视频资源⑨历年CTF夺旗赛题解析一、网络安全黑客学习路线网络安全黑客学习路线形成网络安全领域所有的知识点汇总它的用处就在于你可以按照上面的知识点去找对应的学习资源保证自己学得较为全面。二、网络安全教程视频我们在看视频学习的时候不能光动眼动脑不动手比较科学的学习方法是在理解之后运用它们这时候练手项目就很适合了。三、网络安全CTF实战案例光学理论是没用的要学会跟着一起敲要动手实操才能将自己的所学运用到实际当中去这里带来的是CTFSRC资料HW资料毕竟实战是检验真理的唯一标准嘛~四、网络安全面试题最后我们所有的作为都是为就业服务的所以关键的临门一脚就是咱们的面试题内容所以面试题板块是咱们不可或缺的部分这里我给大家准备的就是我在面试期间准备的资料。网安其实不难难的是坚持和相信自己我的经验是既然已经选定网安你就要相信它相信它能成为你日后进阶的高效渠道这样自己才会更有信念去学习才能在碰到困难的时候坚持下去。机会属于有准备的人这是一个实力的时代。人和人之间的差距不在于智商而在于如何利用业余时间只要你想学习什么时候开始都不晚不要担心这担心那你只需努力剩下的交给时间这份完整版的网络安全学习资料已经上传CSDN朋友们如果需要可以微信扫描下方CSDN官方认证二维码免费领取【保证100%免费】