1.计算机领域的分层思想

在计算机领域，网络中的数据传输为什么要分层:

• 整个流程更加清晰，复杂问题简单化
• 更容易发现问题并针对性的解决问题

2.OSI七层参考模型

• 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、中止会话
• 传输层:定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验
• 网络层:进行逻辑地址寻找、实现不同网络之间的路径选择
• 数据链路层:建议逻辑连接、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协议族的组成

ICMP：INTERNET控制报文协议

• 作用：测试网络的联通性并给予一定的反馈
• 组成：ping、traceroute（windows电脑是tracert命令）

IGMP：组播

ARP：正向地址解析协议

• 数据传输需要的通讯地址：源IP 源MAC 目标IP 目标MAC
• 使用场合：已知目标IP，未知目标MAC时使用
• 工作原理：PC1已知PC2的IP地址，未知PC2的MAC地址时，PC1发送ARP广播给二层交换机，二层交换机接收到ARP广播消息后无条件泛洪处理，连接到二层交换机下的所有PC都将接收到此广播消息，每个PC都会把自身的IP地址和目标IP地址进行对比，若一致则接收此广播消息，并回数据包给PC1，PC1接收到返回的数据包后会记录下PC2的IP和MAC地址，记录到ARP缓存表中，若不一致则丢弃处理。

RARP：反向地址解析协议

• 使用场合：已知目标MAC地址，未知目标IP地址时使用

4.TCP协议和UDP协议

TCP传输协议

• TCP将报文划分为较小的片段，称为数据段
• 数据段按顺序编号
• 如果发送方在规定时间内未收到确认，则会认为数据段已丢失并重新传输

UDP传输协议

• UDP不需要确认接收，是效率最高的传送机制
• 无确认和重传机制
• UDP是音频流、视频流和IP语音（VoIP）之类应用程序的首选

两种协议的区别

	TCP	UDP
是否连接	面向连接	面向非连接
传输可靠性	可靠	不可靠
应用场合	可靠	不可靠
速度	慢	快

5.TCP的三次握手和四次挥手

客户端主动发起连接，客户端结束关闭状态，服务端被动结束关闭状态，进入监听状态，开始“三次握手”
(1)客户端向服务器端发送一段TCP报文，其中：

• 标记位为SYN，表示“请求建立新连接”
• 序号为seq=x
• 随后客户端进入SYN-SENT阶段

(2)服务器端接收到来自客户端的TCP报文之后，结束LISTEN阶段。并返回一段TCP报文，其中：

• 标记位为SYN和ACK，表示“确认客户端的报文seq序号有效，服务器能正常接收客户端发送的数据，并同意创建新连接”
• 序号为seq=y（x与y没有必然关系）
• 确认号为ack=x+1，表示收到客户端的序号seq并将其值加1作为自己确认号ack的值，随后服务器端进入SYN-RCVD阶段

(3)客户端接收到来自服务器端的确认收到数据的TCP报文之后，明确了从客户端到服务器的数据传输是正常的，结束SYN-SENT阶段，并返回最后一段TCP报文。其中：

• 标记位为ACK，表示“确认收到服务器端同意连接的信号”（即告诉服务器，我知道你收到我发的数据了）
• 序号为seq=x+1，表示收到服务器端的确认号ack，并将其值作为自己的序号值
• 确认号为ack=y+1，表示收到服务器端序号seq，并将其值加1作为自己的确认号ack的值； 随后客户端进入ESTABLISHED阶段

(4)服务端收到来自客户端的“确认收到服务器数据”的TCP报文之后，明确了从服务器到客户端的数据传输是正常的，结束SYN-RCVD阶段，进入ESTABLISHED阶段。

客户端主动发起释放连接，结束ESTABLISHED阶段，随后开始“四次挥手”
(5)客户端想要释放连接，向服务器端发送一段TCP报文，其中：

• 标记位为FIN，表示“请求释放连接“
• 序号为seq=u
• 随后客户端进入FIN-WAIT-1阶段，即半关闭阶段。并且停止在客户端到服务器端方向上发送数据，但是客户端仍然能接收从服务器端传输过来的数据

(6)服务器端接收到从客户端发出的TCP报文之后，确认了客户端想要释放连接，随后服务器端结束ESTABLISHED阶段，进入CLOSE-WAIT阶段（半关闭状态）并返回一段TCP报文，其中：

• 标记位为ACK，表示“接收到客户端发送的释放连接的请求”
• 序号为seq=v
• 确认号为ack=u+1，表示是在收到客户端报文的基础上，将其序号seq值加1作为本段报文确认号ack的值
• 随后服务器端开始准备释放服务器端到客户端方向上的连接
• 客户端收到从服务器端发出的TCP报文之后，确认了服务器收到了客户端发出的释放连接请求，随后客户端结束FIN-WAIT-1阶段，进入FIN-WAIT-2阶段

(7)服务器端自从发出ACK确认报文之后，经过CLOSED-WAIT阶段，做好了释放服务器端到客户端方向上的连接准备，再次向客户端发出一段TCP报文，其中：

• 标记位为FIN，ACK，表示“已经准备好释放连接了”。注意：这里的ACK并不是确认收到服务器端报文的确认报文
• 序号为seq=w
• 确认号为ack=u+1；表示是在收到客户端报文的基础上，将其序号seq值加1作为本段报文确认号ack的值
• 随后服务器端结束CLOSE-WAIT阶段，进入LAST-ACK阶段。并且停止在服务器端到客户端的方向上发送数据，但是服务器端仍然能够接收从客户端传输过来的数据

(8)客户端收到从服务器端发出的TCP报文，确认了服务器端已做好释放连接的准备，结束FIN-WAIT-2阶段，进入TIME-WAIT阶段，并向服务器端发送一段报文，其中：

• 标记位为ACK，表示“接收到服务器准备好释放连接的信号”
• 序号为seq=u+1，表示是在收到了服务器端报文的基础上，将其确认号ack值作为本段报文序号的值
• 确认号为ack=w+1，表示是在收到了服务器端报文的基础上，将其序号seq值作为本段报文确认号的值
• 随后客户端开始在TIME-WAIT阶段等待2MSL

(9)服务器端收到从客户端发出的TCP报文之后结束LAST-ACK阶段，进入CLOSED阶段，服务器端到客户端方向上的连接关闭。客户端等待完2MSL之后，结束TIME-WAIT阶段，进入CLOSED阶段，由此完成“四次挥手”。

TCP 包类型

6.数据的封装过程和解封装过程

数据封装过程

数据解封装过程

协议数据单元PDU

7.设备与层之间的对应关系

8.各层之间的通信