网络参考模型

使用应用数据产生数据，数据是各种信息的载体。这些数据需要在不同的设备之间进行传递，传递过程则需要遵守协议

网络参考模型

OSI参考模型

从上到下：

表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层

由于OSI参考模型协议栈复杂，故目前使用较少

TCP/IP参考模型

TCP/IP参考模型是目前主流使用的参考模型

从下到上为：

物理层

负责比特流在介质上的传输，将数字信号转化为电信号、光信号、电磁波信号，具有规范网络接口的特性常见的传输介质和协议：网线（802.3）、无线（802.11）光纤：需要插入到光模块中使用，分单模和多模，单模支持远距离传输一般标识为1310以上，多模支持近距离传输一般标识为850以下
数据链路层

交换机工作在数据链路层，所以称为二层交换机数据链路层PDU称之为数据帧。常见协议：以太网、PPP、PPPOE
- 以太网：以太网属于广播式数据链路层协议，支持多点接入。以太网使用MAC地址来唯一标识网络中每一个设备的网络接口。MAC地址是硬件地址，由网络设备厂商预设并硬编码在设备中，通常是6个字节（48位），用十六进制表示
  - 单播MAC地址：一对一发送，一般第一个字节最后一位设为0则为单播地址
  - 组播MAC地址：一对多发送，一般第一个字节最后一位设为1则为组播地址
  - 广播MAC地址：一对多发送，一般设为FF-FF-FF-FF-FF-FF
网络层

网络层为网络中的设备提供逻辑地址，即IP地址，负责数据包的寻址和转发，将分组报文从一台主机发送到另一台主机。路由器工作在网络层，因此又叫三层设备常见网络层协议：IPV4,IPV6,ICMP,IGMP
- ICMP协议：包含一个ping命令来探测设备间连通性
传输层

传输层的PDU称为段。接受来自应用层的数据，帮助建立端到端的连接，即端口号。

端口号范围0-66535，但是0-1023为公认端口不能私用

常见协议：TCP、UDP。TCP：面向连接的可靠传输协议，需要通过建立连接再传输数据。UDP：非面向连接，不可靠传输连接协议，高效率但不稳定。

TCP三次握手：
- 第一次握手：客户端向服务器发送一个SYN包，通知服务器客户端想要建立连接，并附带一个序列号（Seq=x）。此时客户端处于 SYN_SEND 状态
- 第二次握手：服务器发送SYN-ACK包：服务器接收到客户端的SYN包后，确认客户端的请求，并向客户端发送一个SYN-ACK包。该SYN-ACK包包含服务器的初始序列号（Seq=y）和对客户端SYN包的确认号（Ack=x+1），表示服务器准备好建立连接，并且成功接收到客户端的连接请求
- 第三次握手：客户端发送ACK包：客户端收到服务器的SYN-ACK包后，发送一个确认包（ACK）给服务器。该ACK包的确认号（Ack=y+1）表示客户端成功接收到服务器的SYN包，并同意建立连接此时客户端和服务器都进入 ESTABLISHED 状态，表示TCP连接已经成功建立，双方可以开始数据传输
TCP四次挥手：
- 客户端发送FIN包：客户端向服务器发送一个FIN包，表示客户端已经没有数据需要发送，准备关闭连接。此时客户端进入 FIN_WAIT_1 状态，等待服务器的确认。
- 服务器发送ACK包：服务器收到客户端的FIN包后，向客户端发送一个ACK包，确认客户端请求关闭连接，并进入 CLOSE_WAIT 状态，等待关闭连接。
- 服务器发送FIN包：服务器在发送完所有数据后，发送一个FIN包给客户端，表示服务器也没有数据要发送了，准备关闭连接。此时，服务器进入 LAST_ACK 状态。
- 客户端发送ACK包：客户端收到服务器的FIN包后，向服务器发送一个ACK包，确认连接的关闭。此时，客户端进入 TIME_WAIT 状态，保持连接一段时间以确保服务器接收到最后的ACK包，防止数据丢失
- 最后，客户端完全关闭连接。
应用层
为应用软件提供接口，使应用程序能够使用网络服务，常见协议和端口