常见 TCP/IP 协议基础知识 - 计算机网络

前言

本笔记为备考软件设计师时的重点知识点笔记，关于常见TCP/IP协议基础——计算机网络

常见协议基础

TCP/IP模型各层功能：

1. 应用层：应用层提供了高级的网络服务和应用程序，例如电子邮件、远程登录和文件传输。它负责处理应用程序的数据传输需求，并将数据传递给传输层。
2. 传输层：传输层主要负责在网络中的两个节点之间建立可靠的端到端数据传输。它提供了两种主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。TCP是一种可靠的连接导向型协议，它确保数据的完整性和顺序性。而UDP是一种无连接的协议，它速度快但不保证数据的可靠性。
3. 网络层：网络层负责将数据包从源节点传输到目标节点，通过选择适当的路径进行路由和转发。它使用IP协议来标识网络中的每个节点，并使用路由表来确定数据包的最佳路径。
4. 网络接口层（数据链路层）：网络接口层在物理层上建立了直接相连的两个节点之间的通信。它负责将网络层的数据包划分为适当的帧，并通过物理介质进行传输。网络接口层还提供了错误检测和纠正的功能，以确保数据的可靠传输。

OSI七层模型各层功能：

1. 应用层：应用层提供了高级的网络服务和应用程序，例如电子邮件、远程登录和文件传输。它负责处理应用程序的数据传输需求，并将数据传递给下面的层次进行处理。
2. 表示层：表示层负责数据的格式化和编解码，以便于不同系统之间的交换和解释。它处理数据的语法和语义，确保数据在不同系统之间的正确解释和显示
3. 会话层：会话层负责建立和管理两个节点之间的会话。它提供了会话的控制和同步功能，以确保数据的完整传输。会话层的功能包括会话建立和终止、会话管理和数据同步等。
4. 传输层：传输层负责在网络中的两个节点之间建立可靠的端到端数据传输。它提供了两种主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。传输层的功能包括数据分段、连接管理和流量控制等。
5. 网络层：网络层负责将数据包从源节点传输到目标节点，通过选择适当的路径进行路由和转发。它使用IP协议来标识网络中的每个节点，并使用路由表来确定数据包的最佳路径。网络层的功能包括寻址、路由选择和拥塞控制等。
6. 数据链路层：数据链路层负责将数据包转换为帧，并在物理层之间建立逻辑连接。它还提供了错误检测和纠正的功能，以确保数据传输的可靠性。数据链路层的功能包括帧同步、流量控制和错误检测等。
7. 物理层：物理层是网络的物理部分，它负责将数据转换为电信号以在物理媒介上进行传输。物理层的功能包括数据的编码、传输速率、电压和电流规范等。

常见协议-基于TCP的应用层协议

协议名	端口	功能	说明
HTTP	80	超文本传输协议，网页传输	不安全，结合SSL的HTTPS协议是安全的超文本传输协议，默认端口443
Telnet	23	远程协议	不安全，SSH是安全的远程协议
FTP	20数据 21控制	文件传输协议	不安全，结合SSL的SFYP是安全的文件传输协议
POP3	110	邮件收取	附加多媒体数据时需采集MIME。使用WEB方式收发电子邮件时必须设置账号密码登录
SMTP	25	邮件发送	同上

常见协议-基于UDP的应用层协议

协议名	端口	功能	说明
DNS	53	域名解析协议，记录域名与IP的映射关系	本地客户端主机首查本机host文件；域名服务器首查本地缓存
DHCP	67	IP地址自动分配	169.254.X.X和0.0.0.0时无效地址
SNMP	161	简单网络管理协议	服务器仅发送消息个当前团队

常见协议-网络层协议

协议名	功能	说明
SRP	地址解析协议，IP地址转换为MAC地址	ARP Request请求采用广播进行传送；ARP Response请求采用单播进行传送
RARP	反向地址解析协议，MAC地址转IP地址	无
ICMP	因特网控制协议	PING命令来自该协议
IGMP	组播协议	无

习题自测

1.邮件发送协议

使用电子邮件客户端向服务器发送邮件的协议是（B）

• A.SMTP
• B.POP3
• C.IMAP4
• D.MIME

相关解析

协议名	端口	功能	说明
SMTP	25	邮件发送	同上
POP3	110	邮件收取	附加多媒体数据时需采集MIME。使用WEB方式收发电子邮件时必须设置账号密码登录
IMAP4	-	邮件收发	与POP3一样，规定个人计算机如何访问网上的邮件的服务器进行收发邮件的协议（IMAP4比POP3高级）
MIME	-	-	多用途互联网邮件扩展类型，不是协议

2.接收邮件协议端口

当接收邮件时，客户与POP3服务器之间通过（TCP）建立连接，所用的端口时（110）

相关解析

如图

POP3是基于TCP协议的，默认端口110

3.建立连接

在TCP/IP网络中，建立连接进行可靠是在（D）完成的，此功能在OSI/RM中是在（B）层来实现的

问题一：

• A.网络层
• B.数据链路层
• C.应用层
• D.传输层

问题二：

• A.应用层
• B.会话层
• C.表示层
• D.网络层

相关解析

在TCP/IP网络中，建立连接进行可靠通信描述的是TCP协议，输入传输层协议

相关在OSI/RM七层模型中：

1. 应用层：实现具体的应用功能
2. 表示层：处理数据的格式与表达、加密、压缩
3. 会话层：为表示层提供建立、维护和结束会话连接的功能，提供会话服务
4. 传输层：在网络中的两个节点之间建立可靠的端到端数据传输
5. 网络层：为传输层的数据传输提供建立、维护和终止网络连接的手段
6. 数据链路层：将数据包转换为帧，并在物理层之间建立逻辑连接
7. 物理层：将数据转换为电信号以在物理媒介上进行传输

可知，会话层可以建立连接，第二空选会话层

4.层次对应关系

以下关于TCP/IP协议和层次对应关系的表示中，正确的是（A）

• A.

• B.

• C.

• D.

相关解析
如图：

5.FTP服务器端口

默认情况下，FTP服务器的控制端口为（21），上传文件时的端口为（20）

相关解析
FTP协议中占用两个标准的端口号：20和21
20为数据口
21为控制口

ICMP协议中属于因特网中的（B）协议，ICMP协议数据单元封装在（D）中传送

问题一：

• A.数据链路层
• B.网络层
• C.传输层
• D.会话层

问题二：

• A.以太帧
• B.TCP段
• C.UDP数据报
• D.IP数据报

相关解析

ICMP时网络层协议，在IP数据段传输ICMP数据单元