linux学习（5）

本文主要是介绍linux学习（5），对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

Q1:简述osi七层模型和TCP/IP五层模型

A1:OSI(Open System Interconnection)标准，它定义了网络互联的7层框架，物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，即OSI开放系统互连参考模型。

第7层 应用层
应用层（Application Layer）提供为应用软件而设的接口，以设置与另一应用软件之间的通信。例如:HTTP、HTTPS、FTP、TELNET、SSH、SMTP、POP3、MySQL等

第6层 表示层
主条目：表示层（Presentation Layer）把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式

第5层 会话层
会话层（Session Layer）负责在数据传输中设置和维护电脑网络中两台电脑之间的通信连接。

第4层 传输层
传输层（Transport Layer）把传输表头（TH）加至数据以形成数据包。传输表头包含了所使用的协议等发送信息。例如:传输控制协议（TCP）等。

第3层 网络层
网络层（Network Layer）决定数据的路径选择和转寄，将网络表头（NH）加至数据包，以形成报文。网络表头包含了网络数据。例如:互联网协议（IP）等。

第2层 数据链接层
数据链路层（Data Link Layer）负责网络寻址、错误侦测和改错。当表头和表尾被加至数据包时，会形成信息框（Data Frame）。数据链表头（DLH）是包含了物理地址和错误侦测及改错的方法。数据链表尾（DLT）是一串指示数据包末端的字符串。例如以太网、无线局域网（Wi-Fi）和通用分组无线服务（GPRS）等。分为两个子层：逻辑链路控制（logical link control，LLC）子层和介质访问控制（Media access control，MAC）子层

第1层 物理层
物理层（Physical Layer）在局部局域网上传送数据帧（Data Frame），它负责管理电脑通信设备和网络媒体之间的互通。包括了针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机接口卡等

Transmission Control Protocol/Internet Protocol 传输控制协议/因特网互联协议，TCP/IP是一个Protocol Stack，包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、FTP、SMTP、ARP等许多协议

TCP/IP五层模型就是把OSI的七层模型中最上面三层统称为应用层，五层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。

还有一种分法是TCP/IP四层模型TCP/IP五层中的最下面两层统称为网络接口层，四层分别是网络接口层、网络层、传输层、应用层。

Q2：总结描述TCP三次握手四次挥手

 A2：第一次握手：客户端要向服务端发起连接请求，首先客户端随机生成一个起始序列号ISN(比如是100)，那客户端向服务端发送的报文段包含SYN标志位(也就是SYN=1)，序列号seq=100。

　　 第二次握手：服务端收到客户端发过来的报文后，发现SYN=1，知道这是一个连接请求，于是将客户端的起始序列号100存起来，并且随机生成一个服务端的起始序列号(比如是200)。然后给客户端回复一段报文，回复报文包含SYN和ACK标志(也就是　　SYN=1,ACK=1)、序列号seq=200、确认号ack=101(客户端发过来的序列号+1)。
　　 第三次握手：客户端收到服务端的回复后发现ACK=1并且ack=101,于是知道服务端已经收到了序列号为100的那段报文；同时发现SYN=1，知道了服务端同意了这次连接，于是就将服务端的序列号200给存下来。然后客户端再回复一段报文给服务端，报文包含ACK标志位(ACK=1)、ack=201(服务端序列号+1)、seq=101(第一次握手时发送报文是占据一个序列号的，所以这次seq就从101开始，需要注意的是不携带数据的ACK报文是不占据序列号的，所以后面第一次正式发送数据时seq还是101)。当服务端收到报文后发现ACK=1并且ack=201，就知道客户端收到序列号为200的报文了，就这样客户端和服务端通过TCP建立了连接。

　　 四次挥手：

　　 比如客户端初始化的序列号ISA=100，服务端初始化的序列号ISA=200。TCP连接成功后客户端总共发送了1000个字节的数据，服务端在客户端发FIN报文前总共回复了3000个字节的数据。

　　 第一次挥手：当客户端的数据都传输完成后，客户端向服务端发出连接释放报文(当然数据没发完时也可以发送连接释放报文并停止发送数据)，释放连接报文包含FIN标志位(FIN=1)、序列号seq=1101(100+1+1000，其中的1是建立连接时占的一个序列号)。需要注意的是客户端发出FIN报文段后只是不能发数据了，但是还可以正常收数据；另外FIN报文段即使不携带数据也要占据一个序列号。

　　 第二次挥手：服务端收到客户端发的FIN报文后给客户端回复确认报文，确认报文包含ACK标志位(ACK=1)、确认号ack=1102(客户端FIN报文序列号1101+1)、序列号seq=3200(200+3000)。此时服务端处于关闭等待状态，而不是立马给客户端发FIN报文，这个状态还要持续一段时间，因为服务端可能还有数据没发完。

　　 第三次挥手：服务端将最后数据(比如50个字节)发送完毕后就向客户端发出连接释放报文，报文包含FIN和ACK标志位(FIN=1,ACK=1)、确认号和第二次挥手一样ack=1102、序列号seq=3250(3200+50)。

　　 第四次挥手：客户端收到服务端发的FIN报文后，向服务端发出确认报文，确认报文包含ACK标志位(ACK=1)、确认号ack=3251、序列号seq=1102。注意客户端发出确认报文后不是立马释放TCP连接，而是要经过2MSL(最长数据段寿命的2倍时长)后才释放TCP连接。而服务端一旦收到客户端发出的确认报文就会立马释放TCP连接，所以服务端结束TCP连接的时间要比客户端早一些。

Q3:描述TCP和UDP区别

A3:TCP是有连接的，两台主机在进行数据交互之前必须先通过三次握手建立连接；而UDP是无连接的，没有建立连接这个过程

　  TCP是可靠的传输，TCP协议通过确认和重传机制来保证数据传输的可靠性；而UDP是不可靠的传输

　  TCP还提供了拥塞控制、滑动窗口等机制来保证传输的质量，而UDP都没有

　  TCP是基于字节流的，将数据看做无结构的字节流进行传输，当应用程序交给TCP的数据长度太长，超过MSS时，TCP就会对数据进行分段，因此TCP的数据是无边界的；而UDP是面向报文的，无论应用程序交给UDP层多长的报文，UDP都不会对数据报进行任何拆分等处理，因此UDP保留了应用层数据的边界

　  UDP传输性能高，常用于大数据量高速传输比如视频会议等。

　  TCP： FTP、HTTP、Telnet、SMTP、POP3、HTTPS

　  UDP：DNS、SNMP、NFS

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