网络中的数据传输格式
这里划分为四层来看
- 应用层：http，ftp，tftp，telnet，dns，smtp协议
- 传输层：tcp，udp协议
- 网络层：ip协议
- 链路层：arp，rarp协议
主机A向主机B发送数据的前提：主机A知道主机B的IP地址。
1. 以太网帧(链路层)
以太网帧格式：
| 类型 | 数据 | |
| 以太网帧 | 0800 | IP数据报 |
| 0806 | ARP请求答应 | |
| 0835 | RARP请求答应 |
各种协议的作用：
ARP协议：根据IP地址获取MAC地址
RARP协议：目的路由器给源主机发送
发送以太网帧流程：
主机A向主机B发送以太网帧（从链路层的角度），流程为：
- 主机A发送ARP请求。因为此时主机A只有主机B的IP地址，但是没有主机B的MAC地址，所以主机A发送ARP请求，请求根据主机B的IP地址得到主句B的MAC地址；
此时的ARP请求帧里面，主机B的MAC地址被设置为ff:ff:ff:ff:ff:ff - 路由器根据路由表取出B的MAC地址。（路由表里保存了IP和MAC的对应关系表），目的路由器收到ARP请求之后，做出RARP应答，应答里面包含目的主机的MAC地址
- 根据以太网帧协议，主机A向主机B发送MAC帧。
2. IP数据包(网络层)
IP数据包格式：
- 版本号：IPv4、IPv6
- TTL：Time To Live。设置数据包在路由节点中的跳转上限。每经过一个路由节点，该值-1。当其值减为0时，数据包被抛弃。
- 源地址：发送主机的IP地址；
- 目的地址：目的主机的IP地址；
注意IP地址格式（以IPv4为例）：人类看到的IP地址是“点分十进制”格式，计算机识别是“二进制”格式。“点分十进制”本质是字符串格式。
3. TCP、UDP数据报(传输层)
3.1 面向连接的TCP传输
TCP数据包格式：
- 源端口：目的主机进程的端口号。16位，2的16次方=65536。
- 目标端口：目的主机进程的端口号。
- 序号：Seq序号。32位。用来标识从主机A发送到主机B的数据包的序号，计算机发送数据时对此进行标记。
- 确认号：Ack。32位。客户端和服务器端都可以发送。Ack = Seq + 1。
- 标志位：每个标志占用1Bit，一共6Bit。
- URG：紧急指针有效
- ACK：确认序号有效
- PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层
- RST：重置连接
- SYN：建立一个新连接（建立一个新的同步连接）
- FIN：断开一个连接
(1) 三次握手建立连接
注意重要的三个位置：序号Seq、确认号Ack和标志位
| 第一次握手 | 第二次握手 | 第三次握手 | |
| 发送方向 | 客户→服务器 | 服务器→客户 | 客户→服务器 |
| Seq | 1000 | 2000 | |
| Ack | 1001 | 2001 | |
| 标志位 | SYN | SYN+ACK | ACK |
三次握手发生在内核空间，程序员无需理会。
三次握手在用户空间的体现（代码层面）：
服务器端：accept()
客户端：connect()
三次握手完成，代表着accept()函数和connect()函数调用成功并成功返回。
(2) 数据通信
主机A：发送数据
主机B：好的，我收到了
所以TCP是可靠的，面向连接的。
(3) 四次挥手关闭连接
记忆：四次挥手----FAFA
1.客户端FIN→2.服务器端ACK→3.服务器端FIN→4.客户端ACK
12阶段完成后，客户端处于半关闭状态，客户端无法向服务器发送数据
34阶段完成后，服务器处于半关闭状态，服务器无法向客户端发送数据
客户端半关闭+服务器端半关闭+TIME_WAIT = 四次挥手断开连接
关于半关闭：
半关闭关闭的是数据报文发送通道，ack应答是控制报文，由ICMP、ARP、RIP转发。所以客户端半关闭之后，仍可以发送“4客户端ACK”
3.2 不面向连接的UDP传输
4. 应用层数据
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