TCPIP参考模型---及各层的主要协议
TCP/IP参考模型与OSI参考模型有很多类似的地⽅，主要分层为如下图的4个层次；分别是：
应⽤层：对应OSI参考模型的应⽤层、表⽰层、会话层；完成应⽤数据的产⽣、转换、加密、压缩等⼀系列操作。
传输层：对应OSI的传输层；为应⽤程序提供端到端的通信，数据发送端应⽤程序----数据接收端应⽤程序
⽹际层：对应OSI参考模型的⽹络层，完成路由选择和IP寻址
⽹络接⼝层：对应OSI参考模型的数据链路层和物理层，实现物理线路连同和数据帧的发送和接收
TCP/IP与OSI参考模型的相同点和不同点：
相同：
1.⽬的相同，都是为了解决异构⽹络互联的问题；
2.都采⽤了层次结构的概念，且层次之间有⼀定的对应关系和相似性；
不同点：
1、划分的层次不同，每⼀层的概念功能不相同；
2、OSI参考模型，只是⼀个概念产物，并没有实际使⽤，⽽TCP/IP是实际⽹络中使⽤的模型
TCP/IP 参考模型的主要协议；
⽹络接⼝层：ARP、RARP
ARP协议：地址解析协议，根据已知的⽬的IP地址，查对应的MAC（物理地址）。
RARP协议：逆地址解析协议，常⽤于⽆盘⼯作站，因为缺少存储设备，⽆盘⼯作站⽆法记录⾃⼰的IP地址，然⽽通过RARP就可以看到从物理地址到IP地址的映射。
⽹络层：IP、ICMP
IP协议 :⽹际协议，
①：IP头部信息。IP头部信息出现在每个IP数据报中，⽤于指定IP通信的源端IP地址、⽬的端IP地址，指导IP分⽚和重组，以及指定部分通信⾏为。
②：IP数据报的路由和转发。IP数据报的路由和转发发⽣在除⽬标机器之外的所有主机和路由器上。它们决定数据报是否应该转发以及如何转发。
ICMP协议：控制报⽂协议（控制消息是指⽹络通不通、主机是否可达、路由是否可⽤等⽹络本⾝的消息。）
ICMP协议是⽹络层的另⼀个重要协议，它是IP协议的重要补充，主要⽤于检测⽹络连接。对⽹络连接状态，以及数据发送结果的反馈。⽤于传输出错报告控制信息。
注意：ICMP协议并⾮严格意义上的⽹络层协议，因为它使⽤了处于同⼀层的IP协议提供的服务，⽽⼀般来说，上层协议使⽤下层协议提供的服务。
传输层：
TCP协议：传输控制协议 1—1（⼀对⼀，点对点）
建⽴连接：三次握⼿
断开连接：四次挥⼿
特点：
1、⾯向连接的（三次握⼿）
2、可靠的（可靠传输）
3、基于字节流（与UDP对⽐，TCP有缓冲区，TCP将应⽤程序的数据写到缓冲区，然后由TCP协议来控制发送这⾥⾯的数据，⽽发送的状态是按字节流的⽅式发送的，跟应⽤层写下来的报⽂长度没有任何关系，所以说是流。
作为对⽐的UDP，它没有缓冲区，应⽤层写的报⽂数据会直接加包头交给⽹络层，由⽹络层负责分⽚，所以是⾯向报⽂段的。）
UDP协议：⽤户数据报协议（1–1、1—n、n—n）
特点：
1、⾯向⽆连接的，传输双⽅不建⽴连接
2、不可靠的，
3、基于报⽂的，直接将应⽤程序数据添加⾸部，交给⽹络层。
4、UDP头部8个字节，TCP头部 20个字节，相⽐TCP开销⼩。
TCP应⽤场景：
效率要求相对低，但对准确性要求相对⾼的场景。因为传输中需要对数据确认、重发、排序等操作，相⽐之下效率没有UDP⾼。
举⼏个例⼦：⽂件传输（准确⾼要求⾼、但是速度可以相对慢）、接受邮件、远程登录。
UDP应⽤场景：
效率要求相对⾼，对准确性要求相对低的场景。举⼏个例⼦：QQ聊天、在线视频、⽹络语⾳电话（即时通讯，速度要求⾼，但是出现偶尔断续不是太⼤问题，并且此处完全不可以使⽤重发机制）、⼴播
通信（⼴播、多播）。
应⽤层：
基于TCP的协议
Telnet：远程登陆协议。端⼝号：23
⽤户在本地主机上运⾏ Telnet 客户端，就可登录到远端的 Telnet 服务器。⽤户在本地输⼊的命令将由服务器运⾏，服务器把结果返回到本地。
ftp:⽂件传输协议；端⼝号：20（数据端⼝）、21（控制端⼝）
负责⽂件的上传和下载；基于TCP协议
ftp有两种⼯作模式：主动模式和被动模式
主动模式：
1、建⽴连接：ftp客户端向ftp服务器的TCP 21号端⼝建⽴连接
2、发送PORT命令：客户端要接收数据前，发送PORT命令，包含客户端接收信息的端⼝号。
3、发送数据：服务器通过TCP 20号端⼝发送数据到客户端制定的端⼝号
注：客户端向服务器建⽴控制连接，服务器向客户端建⽴数据连接
服务器的控制端⼝为 21 、数据端⼝为20
被动模式：
1、建⽴连接：ftp客户端向ftp服务器的TCP 21号端⼝建⽴连接
2、发送Pasv命令：客户端向服务器发送Pasv命令。
3、打开临时端⼝：服务器收到Pasv命令之后，随即打开⼀个端⼝号（临时端⼝号），并且告诉客户端，通过这个端⼝进⾏数据传输
4、客户端连接服务器的⾼端端⼝
注：客户端想服务器建⽴连接是TCP21号端⼝，传输数据是通过临时端⼝（⾼端端⼝）完成。
SMTP：简单邮件传输协议；端⼝号：25
⼯作原理：
1、建⽴连接：客户端与服务器的25号端⼝建⽴TCP连接；
2、邮件发送：
tcpip协议pdf①发送HEL()命令：客户端发送HElO()命令，标识发件⼈⾃⼰⾝份,
发送MAIL（）命令，标注⾃⼰的邮箱地址；
②服务器回复OK，表⽰准备接收
③客户端发送RCPT()，标识收件⼈。
④客户端⽤DATA命令发送电⼦邮件。
3、断开连接：
客户端或服务器，发送QUIT命令，结束连接。
⼤致⼯作流程如下图：
POP3协议：邮件接收协议 ； 端⼝号：110
⼯作原理：
1、客户端与服务器的110端⼝建⽴TCP连接；
2、通过各种命令（LIST、RETR)查看和下载邮件
3、通过QUIT断开连接；
HTTP：超⽂本传输协议； 端⼝号：80
规定了浏览器和服务器在数据通信（超⽂本传输）的规则；
HTTPS：超⽂本传输安全协议；端⼝号：443
在HTTP的基础上安全性提⾼，增加了加密技术，保证了传输数据的安全性。
基于UDP的协议
DNS：域名系统协议；端⼝号：53
IP地址和域名之间的转换；
流程：
第⼀个步骤是本机向本地域名服务器发出⼀个DNS请求报⽂，报⽂⾥携带需要查询的域名；
第⼆个步骤是本地域名服务器向本机回应⼀个DNS响应报⽂，⾥⾯包含域名对应的IP地址。
详细步骤：
1、主机先向本地域名服务器进⾏递归查询
2、本地域名服务器采⽤迭代查询，向⼀个根域名服务器进⾏查询
3、根域名服务器告诉本地域名服务器，下⼀次应该查询的顶级域名服务器 xixixi的IP地址
4、本地域名服务器向顶级域名服务器 进⾏查询
5、顶级域名服务器告诉本地域名服务器，下⼀步查询权限服务器 的IP地址
6、本地域名服务器向权限服务器 进⾏查询
7、权限服务器告诉本地域名服务器所查询的主机的IP地址
8、本地域名服务器最后把查询结果告诉
DHCP协议：动态主机配置协议；客户端端⼝号：68，服务器端⼝号：67
DHCP服务器，为主机动态的分配IP地址。节约IP地址资源。保证⼀个IP地址，同⼀时间只有⼀台DHCP客户机所有。
原理：
主机--------->DHCP服务器 （DHCP discover）⼴播 ：请求分配IP地址
DHCP服务器---->主机 （DHCP offer、IP地址、租期） ⼴播 ：提供IP地址
主机------->DHCP服务器 （DHCP request） ⼴播 ：响应服务器
DHCP服务器------>主机 （DHCP ack） 单播 ：确认
续租：
50%
主机---->DHCP服务器 （DHCP request） 单播 ：续租IP地址
DHCP服务器----->主机 （DHCP ack） 单播 ：确认
或
87.5%
主机------->DHCP服务器 （DHCP request） ⼴播 ：续租IP地址

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