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文章目錄
- 一、網絡協議概述
- 二、OSI七層模型
- 三、TCP/IP四層模型
- 四、核心傳輸協議對比
- 1、TCP vs UDP 本質區別
- 2、TCP關鍵機制詳解
- 2.1 三次握手建立連接
- 2.2 四次揮手斷開連接
- 五、常見面試題精要
- 六、總結
- 1、TCP:
- 2、UDP:
- 專欄推薦
- 完結
一、網絡協議概述
網絡協議類似設備間通信的“交通規則”。就像寄快遞需要填寫地址、遵守運輸流程一樣，網絡通信必須遵循統一規則才能準確傳遞數據。
二、OSI七層模型
- 定位：國際通用的網絡通信“設計藍圖”，將復雜通信過程拆解為7個專業層級。
| 層級 | 核心功能 | 生活類比 |
|---|---|---|
| 應用層 | 為軟件提供網絡接口（如瀏覽器） | 寄件人填寫快遞單 |
| 表示層 | 數據翻譯/加密（如格式轉換） | 將中文地址翻譯成英文 |
| 會話層 | 管理通信對話（連接保持/恢復） | 快遞員確認收件人在家 |
| 傳輸層 | 端到端連接管理（加入端口號） | 分配快遞運輸車輛 |
| 網絡層 | 尋址和路由（加入IP地址） | 規劃跨省運輸路線 |
| 數據鏈路層 | 物理設備尋址（加入MAC地址） | 分配本地配送員 |
| 物理層 | 比特流傳輸（光纜/網線） | 卡車在公路上實際運輸 |
- 關鍵價值：分層設計使各層專注特定功能，下層服務上層，如同快遞的“攬件->分揀->干線運輸->配送”流程。
三、TCP/IP四層模型
- 定位：基于OSI理論的實際通信規則，互聯網真實運行的協議體系。
| TCP/IP層級 | 對應OSI層 | 核心協議 |
|---|---|---|
| 應用層 | 應用層+表示層+會話層 | HTTP/FTP/DNS |
| 傳輸層 | 傳輸層 | TCP/UDP |
| 網絡層 | 網絡層 | IP |
| 網絡接口層 | 數據鏈路層+物理層 | Ethernet/Wi-Fi |
- 工作流程：
- 發送端：數據從上到下逐層包裝（加頭部信息）→ 接收端：從下到上逐層拆包
- 示例：網頁請求 → HTTP頭(應用層) + TCP頭(端口) + IP頭(地址) + MAC頭(設備)
四、核心傳輸協議對比
1、TCP vs UDP 本質區別
| 特性 | TCP（可靠傳輸） | UDP（高效傳輸） |
|---|---|---|
| 連接方式 | 需建立連接（三次握手） | 無連接，直接發送 |
| 可靠性 | 保序、重傳、不丟包 | 可能丟包、亂序 |
| 傳輸效率 | 速度較慢（需確認機制） | 速度極快（無額外開銷） |
| 連接數量 | 僅支持1對1通信 | 支持1對多、多對多廣播 |
| 適用場景 | 網頁/文件傳輸/游戲存檔 | 直播/語音通話/競技游戲實時操作 |
2、TCP關鍵機制詳解
2.1 三次握手建立連接
-
客戶端→服務端：發送連接請求（SYN）
-
服務端→客戶端：回復同意連接（SYN+ACK）
-
客戶端→服務端：確認連接（ACK）
類比：打電話確認對方在線
-
A：“聽得到嗎？”
-
B：“能聽到，你呢？”
-
A：“我也能聽到，開始說話吧”
2.2 四次揮手斷開連接
-
客戶端→服務端：請求斷開（FIN）
-
服務端→客戶端：確認收到（ACK）
-
服務端→客戶端：發完剩余數據后斷開（FIN）
-
客戶端→服務端：最終確認（ACK）
類比：禮貌結束通話
-
A：“我說完了，你還有事嗎？”
-
B：“稍等，我還有最后一件事…”
-
B：“我也說完了，掛吧”
-
A：“好的，掛了”
五、常見面試題精要
- TCP為什么需要三次握手？
防止已失效的連接請求突然傳到服務器導致資源浪費（避免“僵尸連接”）
- UDP如何實現可靠傳輸？
需在應用層添加重傳/排序機制（如QUIC協議）
- HTTP屬于哪一層？
應用層協議（基于TCP實現）
六、總結
1、TCP:
- 更可靠，保證數據的正確性和有序性（三次握手四次揮手）
- 適合對信息準確性要求高，效率要求較低的使用場景
- 比如：文件傳輸、用戶登錄、支付交易等等
2、UDP:
- 更效率，傳輸更快，資源消耗更少
- 適合對實時性要求高的使用場景
- 比如：技能同步、直播推流、即時通訊等等
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完結
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