【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 所有協(xié)議也被稱為協(xié)議棧。4．簡(jiǎn)述OSI參考模型和TCP/IP參考模型 OSI參考模型，共分七層，從上到下依次為應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。 應(yīng)用層直接面向用戶，用來實(shí)現(xiàn)特定的應(yīng)用。表示層用來對(duì)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，對(duì)應(yīng)用層數(shù)據(jù)的壓縮、解壓縮，加密、解密。會(huì)話層用來管理會(huì)話過程，包括會(huì)話的建立、維持和結(jié)束。運(yùn)輸層為通信的兩個(gè)進(jìn)程之間提供端到端(end to end)的通信服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是為分組選路。發(fā)送方和接收方之間會(huì)間隔其他的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)層的作用就是為分組找到一條合適的路徑，使得分組能夠到達(dá)目的地。數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在相鄰節(jié)點(diǎn)間傳輸幀。物理層的任務(wù)就是將0、1比特從物理鏈路的一端發(fā)送到另一端。 TCP/IP模型共分四層，從上到下分別是應(yīng)用層、運(yùn)輸層、互聯(lián)網(wǎng)層和網(wǎng)絡(luò)接口層。 TCP/IP模型的應(yīng)用層和OSI參考模型的應(yīng)用層類似，包括具體的應(yīng)用，對(duì)應(yīng)許多應(yīng)用層協(xié)議，如HTTP、FTP、SMTP、POP3等。運(yùn)輸層同樣也提供端到端的通信服務(wù)，TCP/IP體系的運(yùn)輸層里包含兩個(gè)協(xié)議，TCP協(xié)議和UDP協(xié)議。TCP協(xié)議提供可靠的端到端通信。UDP協(xié)議比較簡(jiǎn)單，不能保證數(shù)據(jù)的可靠性，但效率比較高。互聯(lián)網(wǎng)層相當(dāng)于OSI參考模型中的網(wǎng)絡(luò)層，它的職責(zé)是將運(yùn)輸層交給它的數(shù)據(jù)送到目的地，中間可能會(huì)跨越多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)層要為數(shù)據(jù)找到一條正確的路. 互聯(lián)網(wǎng)層是整個(gè)TCP/IP協(xié)議體系的關(guān)鍵部分，主要的協(xié)議是IP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)接口層相當(dāng)于OSI參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。TCP/IP模型沒有明確描述網(wǎng)絡(luò)接口層，只是指出主機(jī)要使用某種協(xié)議與具體的網(wǎng)絡(luò)連接，從而能夠傳遞IP分組。習(xí)題3參考答案31 填空題1．客戶－服務(wù)器模型2．URL3．HTTP4．805．HTTP請(qǐng)求報(bào)文、HTTP應(yīng)答報(bào)文6．2207．SMTP、POP38．539．66832 選擇題 33 簡(jiǎn)答題1. 簡(jiǎn)述客戶－服務(wù)器模型 在TCP/IP體系中，首先發(fā)起通信的應(yīng)用進(jìn)程稱為客戶，等待通信的應(yīng)用進(jìn)程稱為服務(wù)器，TCP/IP應(yīng)用層基本的工作模型是客戶－服務(wù)器模型。在客戶－服務(wù)器模型中，服務(wù)器先運(yùn)行并處于等待狀態(tài)，準(zhǔn)備好接收客戶的請(qǐng)求?？蛻粼谛枰獣r(shí)向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器收到請(qǐng)求后給客戶做出應(yīng)答，然后客戶再次發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器再次給予應(yīng)答……，GET、POST、HEAD、PUT和DELETE的含義。(1) Get: 當(dāng)瀏覽器請(qǐng)求獲取某個(gè)文檔時(shí)，方法字段的值就使用GET。(2) Post:瀏覽器向服務(wù)器提交網(wǎng)頁上表單內(nèi)的一些數(shù)據(jù)（如用戶信息）時(shí)，方法字段的值要設(shè)為POST，實(shí)體主體中要放入提交的內(nèi)容。(3) HEAD:HEAD字段與Get字段類似，但服務(wù)器對(duì)于HEAD請(qǐng)求的應(yīng)答中不含有文檔的內(nèi)容，因此HEAD常用來進(jìn)行測(cè)試和故障跟蹤，用來判斷某一個(gè)鏈結(jié)是否有效，能否被訪問。(4) PUT: PUT用來將一個(gè)文檔上傳到Web服務(wù)器上，文檔的名字和位置由URL字段指明。(5) DELETE: DELETE用來刪除Web服務(wù)器上的文檔，文檔的名字和位置由URL字段指定。，它的作用是什么？ Web代理是代替Web瀏覽器去訪問服務(wù)器的技術(shù)。當(dāng)設(shè)置代理后，瀏覽器會(huì)將請(qǐng)求發(fā)給Web代理而不是發(fā)給目的服務(wù)器。Web代理收到請(qǐng)求后，首先查看請(qǐng)求的網(wǎng)頁是否已經(jīng)緩存在本地，如果有，就直接發(fā)給用戶；如果沒有，Web代理就作為客戶端，去訪問目的服務(wù)器，然后再將收到的網(wǎng)頁轉(zhuǎn)發(fā)用戶。 使用代理服務(wù)器技術(shù)能夠提高訪問外網(wǎng)的速度，并且能節(jié)省帶寬，降低開銷。4. 什么是Cookie，Cookie有什么作用？ Cookie是Web服務(wù)器用來識(shí)別用戶身份，記錄用戶行為的一種技術(shù)，Cookie常用在一些電子商務(wù)網(wǎng)站中。當(dāng)用戶第一次訪問某個(gè)具有Cookie功能的網(wǎng)站時(shí)，Web服務(wù)器的應(yīng)答中會(huì)包含setcookie字段，分配給用戶一個(gè)唯一的ID號(hào)，給用戶設(shè)置Cookie，瀏覽器會(huì)將這ID號(hào)保存在硬盤中。此后在訪問這個(gè)網(wǎng)站的過程中，瀏覽器的請(qǐng)求報(bào)文中會(huì)包含Cookie字段，Cookie字段的值就是這個(gè)ID號(hào)，這樣服務(wù)器就可以記錄用戶訪問網(wǎng)站的行為了。5. 簡(jiǎn)述FTP協(xié)議的主動(dòng)模式和被動(dòng)模式。 通常情況下，當(dāng)需要有數(shù)據(jù)傳遞時(shí)，數(shù)據(jù)連接是由服務(wù)器主動(dòng)向客戶端發(fā)起的，這種模式稱為主動(dòng)模式?？蛻舳耸褂肞ort命令告訴服務(wù)器自己的數(shù)據(jù)連接端口，服務(wù)器從自己的20端口發(fā)起和客戶端數(shù)據(jù)端口的連接，然后傳輸數(shù)據(jù)。 但當(dāng)客戶端的主機(jī)安裝有防火墻軟件時(shí)，通常會(huì)禁止外來主機(jī)發(fā)起的連接，這時(shí)客戶端會(huì)發(fā)出PASV命令，通知服務(wù)器采用被動(dòng)模式。服務(wù)器通過控制連接將自己數(shù)據(jù)端口告訴客戶端，并在這個(gè)端口上等待客戶端的請(qǐng)求，由客戶端發(fā)起和服務(wù)器的數(shù)據(jù)連接，這種方式稱為被動(dòng)模式。6. 簡(jiǎn)述FTP協(xié)議的數(shù)據(jù)連接和控制連接。 在FTP協(xié)議中有兩個(gè)連接。 FTP客戶首先與FTP服務(wù)器的21端口建立連接，這個(gè)連接稱為控制連接，專門用來傳輸控制信息，如用戶標(biāo)識(shí)、口令、用戶命令等。第二個(gè)連接稱為數(shù)據(jù)連接，主要用來傳輸目錄文件列表、下載文件和上傳文件。在主動(dòng)模式下，服務(wù)器從20端口發(fā)起和客戶端的數(shù)據(jù)連接；在被動(dòng)模式下，由客戶端發(fā)起和服務(wù)器某個(gè)端口的數(shù)據(jù)連接?？刂七B接在整個(gè)會(huì)話過程中都存在，直到用戶退出。數(shù)據(jù)連接在傳輸數(shù)據(jù)前建立，數(shù)據(jù)傳輸完畢后就會(huì)關(guān)閉，下次傳輸數(shù)據(jù)時(shí)要重新建立數(shù)據(jù)連接。7. SMTP服務(wù)器和POP3服務(wù)器有什么不同？SMTP協(xié)議與POP3協(xié)議有什么區(qū)別？ 發(fā)郵件時(shí)，用戶代理將郵件發(fā)送到SMTP服務(wù)器上，由SMTP服務(wù)器將郵件發(fā)送到目的郵件服務(wù)器。收郵件時(shí)，用戶代理從POP3服務(wù)器上將郵件下載到本地處理。發(fā)送郵件時(shí)要使用SMTP協(xié)議，接收郵件時(shí)要使用POP3協(xié)議8. 什么是DNS，它的作用是什么？ DNS是指域名系統(tǒng)。域名系統(tǒng)是一個(gè)全球性的分布式的數(shù)據(jù)庫，有許多域名服務(wù)器組成，這些域名服務(wù)器相互連接，組成了一個(gè)分布式系統(tǒng)，主要完成將域名解析成IP地址的工作。9．簡(jiǎn)述DHCP的工作原理（1）客戶端啟動(dòng)后，向網(wǎng)絡(luò)中廣播一個(gè)DHCP Discover報(bào)文，尋找DHCP服務(wù)器。（2）DHCP服務(wù)器收到DHCP Discover后，向客戶端發(fā)送DHCP Offer報(bào)文，向客戶端提供IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、域名服務(wù)器的信息。（3）客戶端可能會(huì)收到一個(gè)或多個(gè)DHCP Offer報(bào)文（網(wǎng)絡(luò)中可能有多個(gè)DHCP服務(wù)器），客戶端從中選擇一個(gè)DHCP服務(wù)器，并廣播DHCP Request報(bào)文。在DHCP Request報(bào)文中必須指明要選擇的DHCP服務(wù)器。(4) 被選中的服務(wù)器收到DHCP Request后，回應(yīng)DHCP Ack報(bào)文，地址分配完成。習(xí)題4 參考答案41 填空題1．應(yīng)用進(jìn)程尋址、流量控制、擁塞控制、提供數(shù)據(jù)的可靠傳輸2．TCP、UDP3．端口4．發(fā)送數(shù)據(jù)的應(yīng)用進(jìn)程、接收數(shù)據(jù)的應(yīng)用進(jìn)程5．窗口6．三次握手42 選擇題1．C 2. A 43 簡(jiǎn)答題1. 簡(jiǎn)述TCP和UDP各自的特點(diǎn)。UDP只提供應(yīng)用進(jìn)程尋址和簡(jiǎn)單的差錯(cuò)檢測(cè)功能，它不能向應(yīng)用層保證數(shù)據(jù)的可靠性，也不具有流量控制的功能。UDP比較簡(jiǎn)單，但效率比較高，常常為那些對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高的應(yīng)用提供服務(wù)，如語音傳輸。而TCP就要復(fù)雜得多，除了應(yīng)用進(jìn)程尋址的功能外，TCP還能為應(yīng)用層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，能將數(shù)據(jù)順序地、無錯(cuò)地、不丟失地交給正確的應(yīng)用進(jìn)程，并具有流量控制和擁塞控制的能力。TCP通常為那些需要數(shù)據(jù)可靠性的應(yīng)用提供服務(wù)，如文件傳輸、瀏覽網(wǎng)頁等。2. TCP/IP的運(yùn)輸層是如何實(shí)現(xiàn)應(yīng)用進(jìn)程尋址的？如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸層的多路復(fù)用的？ TCP/IP使用端口機(jī)制來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用進(jìn)程的尋址。不論是TCP還是UDP，在首部中都有源端口和目的端口兩個(gè)字段。源端口代表發(fā)送數(shù)據(jù)的進(jìn)程，目的端口代表接收數(shù)據(jù)的進(jìn)程。當(dāng)UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)和TCP報(bào)文段到達(dá)目的主機(jī)后，主機(jī)上的UDP、TCP會(huì)根據(jù)首部中目的端口將數(shù)據(jù)交給正確的應(yīng)用進(jìn)程。3. 圖示TCP建立連接的過程和關(guān)閉連接的過程。（1）TCP建立連接過程（2）TCP關(guān)閉連接過程4. 簡(jiǎn)述TCP流量控制的原理。 TCP主要使用首部中的窗口字段來進(jìn)行流量控制。首部中的窗口字段用來將自己目前的接收緩存大小通知對(duì)方的TCP，在數(shù)據(jù)傳遞過程中，接收緩存會(huì)隨時(shí)變化，TCP在向?qū)Ψ桨l(fā)送確認(rèn)或發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，都將現(xiàn)在的接收緩存大小寫入首部的窗口字段中，發(fā)送給對(duì)方，對(duì)方收到后，所發(fā)送數(shù)據(jù)的大小不會(huì)超過窗口字段的值，從而保證了接收方緩存不會(huì)溢出，TCP依此實(shí)現(xiàn)了流量控制。5. TCP是如何保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘模?TCP主要采用確認(rèn)和重傳機(jī)制來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。每一方的TCP都要為所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)編號(hào)，編號(hào)是以字節(jié)為單位的。發(fā)送字節(jié)的起始編號(hào)是在建立連接的過程中確定的，并且已經(jīng)通過三次握手過程告知了對(duì)方。 如果收到了編號(hào)正確的數(shù)據(jù)，那么就要給對(duì)方發(fā)送確認(rèn)。收到確認(rèn)后，就可以繼續(xù)發(fā)送后面的數(shù)據(jù)。發(fā)出一個(gè)TCP報(bào)文段后，就啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器，如果定時(shí)器時(shí)間到了但確認(rèn)還沒有來，那么就重傳一次這個(gè)報(bào)文。 如果數(shù)據(jù)中途丟失，那么發(fā)送端會(huì)收不到確認(rèn)，定時(shí)器超時(shí)就會(huì)重傳。 如果數(shù)據(jù)出錯(cuò)，接收端會(huì)丟棄這個(gè)報(bào)文，發(fā)送端會(huì)同樣收不到確認(rèn)，定時(shí)器超時(shí)也會(huì)重傳。 如果確認(rèn)丟失了，發(fā)送方會(huì)因?yàn)槎〞r(shí)器超時(shí)而重傳報(bào)文，這樣接收方會(huì)收到重復(fù)的報(bào)文，接收方將直接丟棄重復(fù)的報(bào)文，并發(fā)送確認(rèn)。 對(duì)于亂序到達(dá)的TCP報(bào)文段，TCP會(huì)緩存這些亂序的報(bào)文，將其排好序后在上傳給應(yīng)用層。6. 為什么要進(jìn)行擁塞控制？TCP是怎樣進(jìn)行擁塞控制的？ 當(dāng)大量的數(shù)據(jù)涌入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的部分路由器可能會(huì)因?yàn)檫^載而被迫丟棄一些分組，產(chǎn)生擁塞。同時(shí)，發(fā)送方會(huì)因?yàn)槎〞r(shí)器超時(shí)重傳那些被路由器丟棄的分組，從而引起更嚴(yán)重的擁塞，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓。因此，發(fā)送端要進(jìn)行擁塞控制。 TCP認(rèn)為，如果出現(xiàn)了丟包現(xiàn)象，確認(rèn)沒有及時(shí)回來，就發(fā)生了擁塞。一個(gè)連接兩端的TCP都維持一個(gè)變量，稱為擁塞窗口，用來限制TCP向網(wǎng)絡(luò)中注入數(shù)據(jù)的大小和速率。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的狀況很好，每個(gè)確認(rèn)都能及時(shí)回來時(shí)，就增大擁塞窗口，增加注入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)；如果產(chǎn)生了擁塞，確認(rèn)沒有及時(shí)回來，就主動(dòng)減小擁塞窗口，以緩解網(wǎng)絡(luò)的壓力。 當(dāng)剛剛建立TCP連接后，TCP擁塞窗口的大小為最大報(bào)文長(zhǎng)度MSS。開始階段每收到一個(gè)確認(rèn)，擁塞窗口大小就增加一個(gè)MSS，擁塞窗口的大小是以1，2，4，8，…指數(shù)方式遞增的，即每經(jīng)過一個(gè)RTT，擁塞窗口的大小就翻倍。這個(gè)過程稱為慢啟動(dòng)。 當(dāng)擁塞窗口的值達(dá)到一定大時(shí)，發(fā)送速率就超過了網(wǎng)絡(luò)的接收能力，這時(shí)丟包現(xiàn)象就產(chǎn)生了。一旦發(fā)現(xiàn)丟包，TCP就要減小擁塞窗口。如果連續(xù)若干個(gè)數(shù)據(jù)包的確認(rèn)都沒有收到，說明網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況比較嚴(yán)重，那么TCP迅速將擁塞窗口的大小降為1，并進(jìn)入慢啟動(dòng)階段；同時(shí)還要設(shè)置一個(gè)門限值，這個(gè)值是發(fā)生擁塞時(shí)擁塞窗口大小的一半。當(dāng)慢啟動(dòng)以指數(shù)方式增加到這個(gè)門限值后，擁塞窗口的增長(zhǎng)變?yōu)榫€性增長(zhǎng)。此后在一個(gè)RTT內(nèi)不論收到多少確認(rèn)，只增加