web开发常见的计算机网络协议

协议模型

OSI七层协议模型

OSI七层协议模型分为应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，数据链路层，物理层

TCP/IP模型 TCP/IP模型分为应用层，传输层，网络层，数据链路层

TCP/IP模型和OSI七层协议模型对应关系

此处输入图片的描述

链路层

直接的0和1电信号是没有意义的，所以以字节为单位进行电信号分组，以太网规定一组电信号就是一个数据包，用帧表示，

数据包的结构

数据链路层的工作就是，对电信号进行分组传输，然后当数据到达子网后，以太网通过广播的形式，发送数据给所有主机，主机通过匹配数据首部的MAC地址,得到数据。以太网和WiFi是链路层的两种协议。

网络层

在网络层里，有三个很重要的协议，IP协议，ARP协议，路由协议

IP协议 网络层通过应用层传入的ip来进行主机的寻址，ip地址分为IPV4和IPV6，IPV4前面部分代表网络地址，后面部分代表局域网中地址，如果两个IP地址在同一个子网内，网络地址一定相同。

子网掩码 IP地址和子网掩码通过按位与运算后就可以得到网络地址

ARP协议

地址解析协议，根据IP地址获取MAC地址。首先ARP请求目标主机IP地址，到达数据链路层后，子网内主机借助链路层以太网协议群发子网主机,主机根据数据包IP地址进行匹配，匹配到后就像ARP返回自己MAC地址，以此确定目标机MAC地址，并缓存IP和MAC的映射关系，下次请求节约寻址时间。arp -a查询本机缓存的映射

路由协议 由于ARP协议MAC寻址在同一个子网中，网络层首先通过IP协议判断两个主机是否同一个子网，如在同一个子网，则ARP寻址，广播数据包到子网主机；如不在同一个子网，以太网将数据包发送到网关进行路由，最终到达目标IP子网，再通过ARP寻址。路由器(router)实际上就是一台配备有多个网卡的专用电脑。每一台主机和路由都能了解局域网内的IP地址和MAC地址的对应关系，这是实现IP包封装(encapsulation)到帧的基本条件

IP数据包

网络层包装的数据包叫IP数据包 首部:首部包含目标IP地址和源IP地址， 数据:数据包最大长度1500个字符，超过就要分包，数据过短，传输效率的降低.

网络层主要工作定义网络地址，区分网段，对于不同子网数据进行路由，子网内MAC寻址，

传输层

作用

定义端口，标识应用程序，实现端到端的通信

UDP协议

群发数据到主机所有应用中，UDP协议是没有确认机制的

构成：

TCP协议

面向连接，可靠，基于字节流的通信协议。通过建立三次握手，四次挥手的确认机制来保证数据的安全，可靠性。TCP数据包是没有长度限制的，但是一般情况下是不会超过IP数据包的长度。

序列号保证了数据按顺序传递

流量控制：接收方确认数据时，将缓冲区大小发回发送方。发送方控制发送流量 拥塞控制：发送方维护一个拥塞窗口，表示无需确认可以发送未完成数据总数。连接建立，初始化，拥塞窗口大小为系统默认值，当发送方检测到超时错误时，会减少拥塞窗口大小，反之，增加。有效保护了网络基础带宽

sliding window

对于发送方来说，滑窗的左侧为已发送并已ACK过的片段序列，滑窗右侧是尚未发送的片段序列。滑窗中的片段(比如片段5，6，7)被发送出去，并等待相应的ACK。如果收到片段5的ACK，滑窗将向右移动。这样，新的片段从右侧进入滑窗内，被发送出去，并进入等待状态。在接收到片段5的ACK之前，滑窗不会移动，即使已经收到了片段6和7的ACK。这样，就保证了滑窗左侧的序列是已经发送的、接收到ACK的、符合顺序的片段序列

应用层

将字节流数据通过HTTP,FTP,SMTP等协议转换为能够识别的格式，json,xml等。

应用层工作就是定义数据并按照对应格式进行解析

数据如何传输

当你输入一个网址并按下回车键的时候，首先，应用程序对该请求包做了格式定义；紧接着传输层协议加上了双方的端口号，确认了双方通信的应用程序；然后网络协议加上双方IP地址，确认了双方的网络位置；最后链路层协议加上双方的MAC地址，确认了双方的物理位置，同时将数据进行分组，形成数据帧，采用广播形式，通过传输介质发送到对方主机