计算机网络-协议篇

本文涉及的产品
数据传输服务 DTS,数据迁移 small 3个月
推荐场景:
MySQL数据库上云
数据传输服务 DTS,数据同步 small 3个月
推荐场景:
数据库上云
数据传输服务 DTS,数据同步 1个月
简介: 计算机网络-协议篇

TCP

TCP位于计算机网路的五个层面的传输层面。

TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是一种在计算机网络中广泛使用的通信协议,它属于互联网协议套件(Internet Protocol Suite)的一部分。TCP负责提供可靠的、面向连接的数据传输服务,它确保数据可靠地从一个计算机传输到另一个计算机,而且数据的顺序不会被打乱。以下是TCP协议的一些关键特点:

  1. 可靠性: TCP被设计用于可靠的数据传输。它通过使用序号、确认以及重传机制来确保数据的完整性和正确性。如果数据包在传输过程中丢失或损坏,TCP会负责重新发送它们,以确保数据的准确交付。
  2. 面向连接: 在使用TCP进行通信时,通信的两端会建立一个连接,这个连接在通信结束后会被显式地关闭。这种连接方式称为面向连接,它确保了通信双方的数据传输是可控和可管理的。
  3. 流式传输: TCP将数据视为一连串的字节流,而不是分散的数据包。这意味着发送方可以以任何大小的数据块发送数据,但接收方会按照原始的顺序重组它们,从而实现透明的数据传输。
  4. 拥塞控制: TCP具有拥塞控制机制,它可以根据网络的拥塞情况来动态调整数据的发送速率,以避免过多的数据拥塞网络并导致性能下降。
  5. 端到端通信: TCP是端到端通信协议,这意味着通信的两端(发送方和接收方)直接进行数据交换,而中间的网络设备只是传递数据,不会干涉数据内容。

TCP在互联网通信中扮演着重要的角色,特别是在需要可靠性和顺序传输的应用程序中,如Web浏览、电子邮件、文件传输和远程登录等。它与另一种重要的互联网协议UDP(User Datagram Protocol)相对比,UDP更注重实时性和低延迟,但不保证可靠性和数据顺序。


计算机网路的五个层面

应用层、传输层、接受层、数据链路层(有时称为数据层),以及物理层,通常是计算机网络中的五个层面,组成了OSI模型(Open Systems Interconnection模型)或TCP/IP模型的一部分。这五个层次旨在分解和定义计算机网络中不同层次的功能和任务,以便更好地管理和维护网络通信。这些层次如下:

  1. 物理层(Physical Layer):物理层是网络模型的最底层,它关注的是物理媒体和数据传输的硬件细节,例如电缆、光纤、电压等。它的主要任务是将数据从一个设备传输到另一个设备,以比特流的形式。
  2. 数据链路层(Data Link Layer):数据链路层负责数据的帧化、错误检测和纠正、以太网协议等。它确保物理层上的数据传输是可靠的,不会发生错误。
  3. 网络层(Network Layer):网络层关注数据包的路由和转发,它负责为数据包选择最佳路径,以便从源设备传输到目标设备。IP(Internet Protocol)是在网络层操作的协议之一。
  4. 传输层(Transport Layer):传输层提供端到端的数据传输,负责分段和重新组装数据,以确保数据的可 靠性和完整性。TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)是在传输层操作的协议。
  5. 应用层(Application Layer):应用层是最高层,包括各种应用程序和服务,例如Web浏览器、电子邮件、文件传输和远程登录。应用层负责用户与应用程序之间的通信,并提供各种网络服务和功能。


这五个层次一起构成了网络通信的层次结构,允许不同的网络协议和服务在各个层次上协同工作,以实现可靠的数据通信。 OSI模型更为理论化,而TCP/IP模型更贴近实际的互联网协议堆栈。


TCP和UDP区别

TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)是两种常用的传输层协议,用于在计算机网络中传输数据。它们有以下几个不同之处:

  1. 可靠性:
  • TCP是一种可靠的协议,它通过使用确认和重传机制来确保数据的可靠传输。如果数据包丢失或损坏,TCP会重新发送丢失的数据,直到接收方确认接收到为止。
  • UDP是一种不可靠的协议,它不提供确认和重传机制。一旦发送UDP数据包,就无法得知是否到达目的地,也无法重新发送丢失的数据包。
  1. 连接性:
  • TCP是面向连接的协议,它在数据传输之前需要建立一个连接。连接的建立需要进行三次握手,确保发送方和接收方都准备好进行数据传输。
  • UDP是无连接的协议,它不需要建立连接。发送方可以直接将数据包发送给接收方,而无需进行握手过程。
  1. 数据包顺序:
  • TCP保证数据包按照发送的顺序到达接收方。如果数据包乱序到达,TCP会重新排序数据包,以确保按照正确的顺序传递给应用程序。
  • UDP不保证数据包按照发送的顺序到达接收方。如果数据包乱序到达,UDP不会进行重新排序,而是将其按照接收到的顺序交给应用程序处理。
  1. 数据包大小:
  • TCP对数据包的大小没有限制,可以传输大量的数据。TCP会将大的数据分割成适合网络传输的较小的数据段,并在接收方重新组装。
  • UDP对数据包的大小有限制,每个数据包的大小不能超过网络的最大传输单元(MTU)。如果数据包超过MTU,UDP会将其分割成较小的数据包,但不会重新组装。
  1. 运行效率:
  • TCP的运行效率相对较低,因为它需要进行连接的建立和维护,并提供可靠的数据传输机制。这些额外的开销会增加网络传输的延迟和带宽占用。
  • UDP的运行效率相对较高,因为它不需要连接的建立和维护,也没有可靠性机制的开销。这使得UDP适用于一些实时性要求较高的应用,如音频和视频传输。

综上所述,TCP和UDP在可靠性、连接性、数据包顺序、数据包大小和运行效率等方面有明显的不同。选择使用哪种协议取决于具体的应用需求和网络条件。


TCP/IP、OSPF、BGP

TCP/IP是一组网络通信协议,它是互联网的基础协议。TCP/IP协议族包括多个协议,其中最常见的是TCP(Transmission Control Protocol)和IP(Internet Protocol)。TCP协议负责在网络上可靠地传输数据,而IP协议负责在网络中寻址和路由数据包。

OSPF(Open Shortest Path First)是一种内部网关协议(IGP),它用于在单一自治系统(AS)内部的路由选择。OSPF使用链路状态路由算法,通过交换链路状态信息来计算最短路径,以确定数据包在自治系统内的最佳路由。

BGP(Border Gateway Protocol)是一种外部网关协议(EGP),用于在不同自治系统之间的路由选择。BGP协议用于在互联网上的路由器之间交换路由信息,并决定数据包从一个自治系统到另一个自治系统的最佳路径。BGP协议具有高度的可扩展性和灵活性,是互联网核心路由器之间的主要协议。

总结一下:

  • TCP/IP是互联网的基础协议,包括TCP和IP。
  • OSPF是一种用于单一自治系统内部的路由协议。
  • BGP是一种用于不同自治系统之间的路由协议。

实例:

当涉及到日常生活中的使用例子时,这些网络协议可能不太直接可见,因为它们主要用于网络通信和路由。然而,我们可以尝试提供一些类比的例子来帮助理解它们的功能。

  1. TCP/IP:
  • 当你使用互联网浏览网页时,TCP协议负责将网页的数据分割成小的数据包,并确保它们按正确的顺序到达你的计算机。IP协议则负责将这些数据包从服务器发送到你的计算机,并确保它们在网络中正确地路由。
  • 当你通过电子邮件发送消息时,TCP/IP协议负责将你的消息分割成数据包,并通过互联网将它们传递到接收方的计算机。
  1. OSPF:
  • 想象一下你家里有多个房间,每个房间都有一个不同的门。你想找到从起点到终点的最短路径。在这种情况下,你可以使用一种类似于OSPF的算法,通过计算每个房间到目的地的最短路径来确定最佳的路线。
  1. BGP:
  • 假设你住在一个小区,这个小区有多个出口门通往不同的城市。当你想去另一个城市时,你会选择最佳的出口门,这取决于交通状况和目的地的距离。在这种情况下,BGP协议类似于你选择最佳出口门的过程,在不同的自治系统之间选择最佳的路径来传输数据。

请注意,这些例子是为了帮助理解,实际上这些协议在底层的网络通信中发挥作用,我们通常不直接感知到它们的存在。

相关实践学习
部署高可用架构
本场景主要介绍如何使用云服务器ECS、负载均衡SLB、云数据库RDS和数据传输服务产品来部署多可用区高可用架构。
Sqoop 企业级大数据迁移方案实战
Sqoop是一个用于在Hadoop和关系数据库服务器之间传输数据的工具。它用于从关系数据库(如MySQL,Oracle)导入数据到Hadoop HDFS,并从Hadoop文件系统导出到关系数据库。 本课程主要讲解了Sqoop的设计思想及原理、部署安装及配置、详细具体的使用方法技巧与实操案例、企业级任务管理等。结合日常工作实践,培养解决实际问题的能力。本课程由黑马程序员提供。
目录
相关文章
|
1月前
|
负载均衡 网络协议 算法
用MASM32按Time Protocol(RFC868)协议编写网络对时程序中的一些有用的函数代码
用MASM32按Time Protocol(RFC868)协议编写网络对时程序中的一些有用的函数代码
|
1天前
|
前端开发 网络协议 安全
【网络原理】——HTTP协议、fiddler抓包
HTTP超文本传输,HTML,fiddler抓包,URL,urlencode,HTTP首行方法,GET方法,POST方法
|
4天前
|
网络协议 安全 网络安全
探索网络模型与协议:从OSI到HTTPs的原理解析
OSI七层网络模型和TCP/IP四层模型是理解和设计计算机网络的框架。OSI模型包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,而TCP/IP模型则简化为链路层、网络层、传输层和 HTTPS协议基于HTTP并通过TLS/SSL加密数据,确保安全传输。其连接过程涉及TCP三次握手、SSL证书验证、对称密钥交换等步骤,以保障通信的安全性和完整性。数字信封技术使用非对称加密和数字证书确保数据的机密性和身份认证。 浏览器通过Https访问网站的过程包括输入网址、DNS解析、建立TCP连接、发送HTTPS请求、接收响应、验证证书和解析网页内容等步骤,确保用户与服务器之间的安全通信。
29 1
|
1月前
|
安全 搜索推荐 网络安全
HTTPS协议是**一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议
HTTPS协议是**一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议
56 11
|
29天前
|
监控 网络协议 网络性能优化
网络通信的核心选择:TCP与UDP协议深度解析
在网络通信领域,TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)是两种基础且截然不同的传输层协议。它们各自的特点和适用场景对于网络工程师和开发者来说至关重要。本文将深入探讨TCP和UDP的核心区别,并分析它们在实际应用中的选择依据。
59 3
|
1月前
|
网络协议 网络安全 网络虚拟化
本文介绍了十个重要的网络技术术语,包括IP地址、子网掩码、域名系统(DNS)、防火墙、虚拟专用网络(VPN)、路由器、交换机、超文本传输协议(HTTP)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)和云计算
本文介绍了十个重要的网络技术术语,包括IP地址、子网掩码、域名系统(DNS)、防火墙、虚拟专用网络(VPN)、路由器、交换机、超文本传输协议(HTTP)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)和云计算。通过这些术语的详细解释,帮助读者更好地理解和应用网络技术,应对数字化时代的挑战和机遇。
107 3
|
1月前
|
网络虚拟化
生成树协议(STP)及其演进版本RSTP和MSTP,旨在解决网络中的环路问题,提高网络的可靠性和稳定性
生成树协议(STP)及其演进版本RSTP和MSTP,旨在解决网络中的环路问题,提高网络的可靠性和稳定性。本文介绍了这三种协议的原理、特点及区别,并提供了思科和华为设备的命令示例,帮助读者更好地理解和应用这些协议。
69 4
|
1月前
|
网络协议 安全 Go
Go语言进行网络编程可以通过**使用TCP/IP协议栈、并发模型、HTTP协议等**方式
【10月更文挑战第28天】Go语言进行网络编程可以通过**使用TCP/IP协议栈、并发模型、HTTP协议等**方式
67 13
|
1月前
|
存储 缓存 网络协议
计算机网络常见面试题(二):浏览器中输入URL返回页面过程、HTTP协议特点,GET、POST的区别,Cookie与Session
计算机网络常见面试题(二):浏览器中输入URL返回页面过程、HTTP协议特点、状态码、报文格式,GET、POST的区别,DNS的解析过程、数字证书、Cookie与Session,对称加密和非对称加密

热门文章

最新文章