TCP/IP--七层通信
文章目录
- TCP/IP--七层通信
- 先来看一下会话层以上的处理
- 再来看一下传输层以下的处理
- 如何理解三次握手和四次挥手
TCP/IP–七层通信
下面举例说明7层网络模型的功能。假设使用主机A的用户A要给使用主机B的用户B发送一封电子邮件。
在七层OSI模型中，如何模块化通信传输？
先来看一下七层通信的整体架构，如下图：
发送端发送邮件的时候是先从应用层传输，再逐次向下到物理层；而当接收端接收邮件的时候，是先从物理层进行接收，然后逐次向上到应用层；还有就是在接收端的每一层处理内容的时候，都会给内容加上一个“首部信息”，用来指定内容发送的信息，比如说应用层写好一封邮件之后，就会给内容加上一个首部信息，这个首部信息可能包括邮件内容“早上好”和收件人“B”；而在接收端对应的层，也就是在接收端的应用层会把首部信息和发送端的发送内容相分离。因此发送端从上到下处理内容，达到物理层的时候已经给内容包括七层首部信息了，当接收端开始从物理层处理发送端发送来的内容的时候，首先物理层会把物理层的首部信息和内容分离，相当于去除了发送端发送来的内容的一层首部信息，等到接收端的应用层处理内容的时候，就可以去掉第七层首部信息了，就相当于发送端是一层一层的包裹，而接收端则是一层一层的拆封，先拆最外层，逐次到最里层。
还有就是每一层都有每一层的通信协议，有了同一个通信协议，每一层才能正确的解析对方发送来的信息。
注意每一层的通信协议都是相同的，如下图：
先来看一下会话层以上的处理
1.首先说一下应用层
应用层可以简单的想象成是应用程序的页面，比如说现在A用户想要给B用户发送一封邮件，那么A用户就需要去打开自己电脑上的邮箱，新建一封邮件。比如A用户新建邮件内容“早上好”，收件人“B用户”。那么在接收方B用户接收到发送放的内容之后，当内容被接收方的应用层处理的时候，首先因为发送方的应用层和接收方的应用层使用的是同一个通信协议，因此接收方能够正确解析发送方发来的数据，然后接收方应用层会取出内容的首部信息，得到真正的邮件信息，最后接收方应用层会把邮件存储到接收方的硬盘或者其它存储器里面。
并且如果接收方邮件已满，会给发送方应用层返回一个错误提示信息，这也是应用层干的事情。
2.再来说下表示层
表示层是用来提供一个“网络通用的标准数据格式”的。在邮件发送初期，必须要求发送方和接收方使用的是同一个类型的邮箱，比如说都是qq邮箱，这样接收端才能正确解析发送端邮箱发送来的数据格式。但是这对用户来说就非常的不方便，就是我如果想要给你发邮件，还必须下载和你一样的邮箱客户端，这太麻烦了。而表示层可以将“某个计算机特定的数据格式”转换为“网络通用的标准数据格式”，这样我们只需要让每一种类型的邮箱都能够处理“网络通用的标准数据格式”就ok了。比如说现在A用户使用的是A类型的邮箱，而B用户使用的是B类型的邮箱，A类型的邮箱的数据格式是A数据格式，B类型的邮箱的数据格式是B数据格式，如果没有表示层，B用户肯定是不能处理A用户发送来的数据格式的，但是有了表示层之后，表示层可以把A用户发送来的A数据格式转换为“网络通用的标准数据格式”，而B类型的邮箱可以对“网络通用的标准数据格式”进行正确的转换，可以转换成B数据格式，这样就不会出现A邮箱和B邮箱的数据格式不通问题了。
3.接着说下会话层
会话层主要是确定采用何种连接方法的。比如说现在A用户想要给B用户发送五封邮件，那么是建立一次连接，一次发送五封邮件？还是建立5次连接，一次发送一封邮件。这个是会话层主要负责的。
再来看一下传输层以下的处理
4.然后是传输层
传输层的作用主要是建立连接和断开连接，以及当检测到目标主机上没有接收到全部的发送数据时，它会重发数据。当主机A向主机B发送邮件的时候，主机A会确保与主机B之间能够成功通信以便后面发送数据，确保通信其实就是建立连接。当主机A成功发送数据到主机B，并且主机B也全部接收了，那么这个时候传输层又会负责断开连接。
还有就是传输层可以重发数据，比如说现在主机A给主机B发送的邮件内容是“早上好”，但是主机B接收到的内容却只有“早上”，后面主机A会确认主机B是否接收到了全部的数据，检测结果是没有全部接收到，那么这个时候主机A会把“好”重新发送给主机B。
5.接着是网络层
网络层主要时进行发送数据的，传输层是负责连接和重发数据的。
网络层的作用是在网络与网络互相连接的环境中，准确的把数据从发送端主机发送到接收端主机的，这个过程中目标ip地址非常重要，它是找到目的主机的关键，目标ip地址可以理解成我们生活中的电话号码。
网络层与传输层是相互协作的关系，网络层不能确保数据一定能传达到对方的主机上，比如说本来的发送内容是“早上好”，但是发送到接收端主机之后，它只接收到了“早上”。这个时候就需要传输层起作用了，需要传输层来进行重发操作。
6和7.数据链路层和物理层
通信传输实际上是通过物理的传输介质实现的。数据链路层的作用就是在这些通过传输介质互连的设备之间进行数据处理。数据链路层会把传输的数据转换成0,1二进制的形式。
然后就是物理层，物理层可以理解成之前老的座机电话的电话线。物理层可以将0,1二进制数据转换为电压和脉冲信号，进而通过物理的传输介质，比如说电话线，把电信号和脉冲信号通过物理介质传输到对端。
主机B端的处理
接收端主机B上的处理流程正好与主机A相反，它从物理层开始将接收到的数据逐层发送给上一分层来进行处理，从而使用户B最终在主机B上使用邮件客户端软件接收用户A发送过来的邮件，并可以读取相应内容为“早上好”。
如何理解三次握手和四次挥手
发生场景：传输层。
三次握手的目的：为了建立连接。
四次挥手的目的：为了断开连接。
三次握手的流程：
- 第一次握手，客户端首先给服务端发送一个信号，告诉它我要建立连接了，你准备好了吗？
- 第二次握手，服务端给客户端发送一个信号，我准备好了。
- 第三次握手，客户端给服务端发送信号，真正的建立连接。
为什么是三次呢？
要确保连接成功建立，为了避免浪费资源。因为如果只有两次，它是不知道客户端的状态是否是准备完成的状态的，可能会连接建立失败！浪费资源。
四次挥手的流程：
- 第一次挥手：客户端首先给服务端发送一个断开连接的信号。
- 第二次挥手：服务端给客户端发送一个连接成功断开的信号。
- 第三次挥手：服务端给客户端发送一个断开连接的信号。
- 第四次挥手：客户端给服务端发送一个连接成功断开的信号。
为什么是四次呢？
因为TCP是全双工传输通道，在两个方向都可以传输，不管是从客户端向服务端，还是服务端向客户端，所以这里要进行四次挥手，确保两个方向的连接都成功关闭了。