计算机网络

计算机网络

Q 说下计算机网络的体系结构

A: OSI参考模型将计算机网络中复杂的协议整理成了易于理解的7个分层。从上到下分别为：应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层、物理层。

应用层：针对特定应用的协议；

表示层：将计算机特定的数据转化为网络通用的标准数据格式，即统一网络数据格式。

会话层：通信管理，负责建立和断开通信连接。决定采用何种连接方法是会话层的主要责任；

运输层：管理两个主机之间的数据传输，在两个主机之间创建逻辑上的通信，确保数据被可靠的传送到目标地址；

网络层：主要负责地址管理和路由选择；数据链路层：负责物理层面上互联的、节点之间的通信传输。即将0、1序列划分为具有意义的数据帧传送给对方主机。

物理层：负责光学信号的传输，即负责0、1比特流与电压的高低、光的闪灭之间的互换。

应用层 数据被称为 message 报文

网络层 数据被称为 segment 段

传输层 数据被称为 datagram 数据报

链路层 数据被称为 frame 帧

物理层 用来传输比特

Q 说一下每一层对应的网络协议有哪些

A: 应用层、表示层、会话层 可以看成是广义的应用层。其对应的网络协议包括 HTTP、HTML、DNS、URL、SMTP、TLS/SSL 等。 传输层对应的网络协议主要是 TCP 、UDP。其中TCP是有连接的。UDP是无连接的。 网络层主要对应 IP 、ARP协议。 数据链路层和物理层可以看成是一层 ，主要是以太网、无线LAN、PPP等。

Q 数据在各层之间是怎么传输的?

A 每个分层中都会对所发送的数据附加一个首部，这个首部中包含了如发送的目标地址以及协议等相关信息。通常为协议提供的信息为包首部，所要发送的数据为内容。 比如，已经建立起了TCP连接。应用层将数据发给下一层的运输层。

运输层会在应用层的数据的前端附加一个TCP首部。该首部包括源端口号和目标端口号(用于识别发送主机跟接收主机的应用)、序号(明确包中的哪一部分是数据)、校验和(用于判断数据是否被损坏)。随后将附加了TCP首部的包发送给网络层。

在网络层中，将TCP首部和TCP数据合起来当作自己的数据。并在TCP首部的前端加上自己的IP首部。IP首部包含接收端IP地址以及发送端IP地址。紧随IP首部的还有用来判断其后面数据是TCP还是UDP的信息。将经网络层处理后的包继续往链路层发送。

对于网络层发送过来的数据，以太网驱动会给数据加上以太网头部并进行发送处理。以太网首部包含接收端MAC地址、发送端MAC地址，以及标志以太网类型的以太网数据协议。将以上数据经物理层发送给接收端。在发送中硬件会计算FCS，并最终添加在包的最后。FCS的作用是为了判断数据包是否由于噪声而被破坏。

在接收端，顺序与发送端相反。自下而上逐级解除头部获得所需要的数据。

DNS(域名系统)

DNS采用分布式架构，共有三种类型 ： 根DNS服务器 顶级域（top level domain）服务器 权威DNS服务器

查找过程为 ： 客户端发送查询请求 根服务器返回 顶级域地址 然后客户端访问顶级域 接着返回 对用的权威服务器 地址，然后客户端访问对应的权威服务器，最后得到对应的IP地址。

多路复用与多路分解

就是将网络层所提供的主机之间的交付服务延伸到为运行在端系统上的的应用程序提供进程到进程之间的交付服务。

多路分解 ： 将运输层的报文段交付给正确的套接字

多路复用 : 在源主机的套接字中收集数据块，并为每个数据块封装头部信息，并将报文段传至网络层，称为多路复用。

UDP的优点

1、对应用层的控制更为精细。（发送什么样的数据，以及何时发送）且传播速度极快，适合对传播速度有需求的应用。

2、无须建立连接

3、无连接状态

4、分组首部开销小