第八周作业

1、简述osi七层模型和TCP/IP五层模型

OSI七层模型

层	分层名称	功能	数据协议单元（PDU）	例
7	应用层	为用用软件而设的接口，以设置和另一应用软件之间的通信	消息	HTTP、HTTPS、FTP、SSH等
6	表示层	把数据转换为能与接受者的系统格式兼容并合适传输的格式	消息	文字、图像、声音、加密、压缩等
5	会话层	负责在数据传输过程中设置和维护电脑网络中另外两台主机之间的通信连接	消息	会话管理
4	传输层	定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验	数据段	TCP、UDP
3	网络层	进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择	数据包（报）	IP、IGMP、ICMP
2	数据链路层	建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能	数据帧
1	物理层	建立、维护、断开物理连接	比特	针脚、电压、集线器、中继器、网卡
TCP/IP五层模型

层	分层名称	功能	数据协议单元（PDU）	例
5	应用层	OSI模型上三层功能	消息
4	传输层	定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验	数据段	TCP、UDP
3	网络互联层	进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择	数据包（报）	IP、IGMP、ICMP
2	数据链路层	建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能	数据帧
1	物理层	建立、维护、断开物理连接	比特	针脚、电压、集线器、中继器、网卡

2、总结描述TCP三次握手四次挥手

TCP三次握手

客户端和服务端都处于CLOSED状态。
服务端监听某个端口，进入LISTEN状态。
客户端发起连接，发送SYN，自己进入SYN-SENT状态。
服务端接受SYN，返回SYN和ACK（对应客户端的SYN），进入SYN-RCVD状态。
客户端接受SYN和ACK，返回ACK给服务端，进入ESTABLISHED状态。
服务端接受到ACK之后，也进入到ESTABLISHED状态。
三次握手完成，双方开始数据传输。

四次挥手

刚开始双方处于ESTABLISHED状态。
客户端要断开了，向服务端发送FIN报文发送后客户端变成了FIN-WAIT-1状态。这时候客户端同时也变成了half-close(半关闭)状态，即无法向服务端发送报文，只能接收。
服务端接收后向客户端确认，返回ACK给客户端，变成了CLOSED-WAIT状态。
客户端接收到了服务端的确认，变成了FIN-WAIT2状态。
随后，服务端向客户端发送FIN，自己进入LAST-ACK状态，
客户端收到服务端发来的FIN后，自己变成了TIME-WAIT状态，然后发送 ACK 给服务端。
这个时候，客户端需要等待足够长的时间，具体来说，是2个MSL(Maximum Segment Lifetime，报文最大生存时间), 在这段时间内如果客户端没有收到服务端的重发请求，那么表示 ACK 成功到达，挥手结束，否则客户端重发 ACK。

2MSL的意义：
如果不等待，客户端直接跑路，当服务端还有很多数据包要给客户端发，且还在路上的时候，若客户端的端口此时刚好被新的应用占用，那么就接收到了无用数据包，造成数据包混乱。所以，最保险的做法是等服务器发来的数据包都死翘翘再启动新的应用。

• 1 个 MSL 确保四次挥手中主动关闭方最后的ACK报文最终能达到对端
• 1 个 MSL 确保对端没有收到ACK重传的FIN报文可以到达

3、描述TCP和UDP区别
TCP是工作在传输层，面向连接的、可靠的、基于字节流的、半关闭的、带错误检查的、带确认机制，数据恢复重传机制，流量控制，滑动窗口，拥塞控制，慢启动和拥塞避免算法的全双工传输协议。

UDP是工作在传输层，提供不可靠的网络访问、非面向连接的、只有有限的错误检查、传输性能高、无数据恢复特性的传输协议。

• 在双方互相通信之前，TCP需要通过三次握手和四次挥手来建立和关闭连接，而UDP没有响应的建立和关闭连接的过程。
• TCP控制数据的接受和到达顺序，保证数据被对方准确的接受，不允许半点差错，是有状态的。UDP则是无状态的。
• TCP根据网络状态调整数据接受和发送，控制自己的发送速度或者重发，是可控制的。UDP是不可控制的。
• UDP数据包头包括源目端口号（各16比特）、头部长度和检验（各16比特）组成，UDP数据包的首部大小为8字节，UDP数据报的数据区最大长度为1472字节。
• TCP数据包头除了源目端口号、头部长度和检验和还包含序列号（32比特）、确认号（32比特）、窗口大小（16比特）、紧急数据位URG（1比特）、确认位ACK（1比特）、数据缓冲位PSH（1比特）、复位位RST（1比特）、同步位SYN（1比特）、终止位FIN（1比特）、紧急指针（16比特）、可变长度（40字节/由4位头部长度位决定）。TCP数据包的首部大小为20字节，TCP数据报的数据区最大长度为1460字节。