QQ传送机制及网络互联参考模型

QQ消息传递机制 通常 发送文件的计算机首先要通过消息服务器将其IP地址发送给接收计算机 当接收计算机同意接收的确认消息反馈到消息服务器后 消息服务器将据此设置好文件传输对话 随即 发送计算机与接收计算机就会在确定好的端口范围内 建立起TCP或UDP连接开始文件的检索与传输 在默认状态下 QQ优先采用了UDP UserDataProtocol 用户数据报协议 协议传送数据 而对可靠性要求高的数据通讯系统往往使用TCP协议传输数据 简单来说就是P2P方式的 两个人传送文件只限于两个计算机 没有第三方的参于 TCP是TransmissionControlProtocol的简称 中文名是传输控制协议 是一种面向连接的 可靠的 基于字节流的运输层通信协议 通常由IETF的RFC793说明 在简化的计算机网络OSI模型中 它完成运输层所指定的功能 TCP特点是双方传输数据之前必须建立一条完整连接 好比打电话 在电话接通之前两人是无法谈话的 优点 TCP发送的包有序号 对方收到包后要给一个反馈 如果超过一定时间还没收到反馈就自动执行超时重发 因此TCP最大的优点是可靠 缺点 麻烦 如果数据量比较小的话建立连接的过程反而占了大头 不断地重发也会造成网络延迟 因此比如视频聊天通常就使用UDP 因为丢失一些包也没关系 速度流畅才是重要的 UDP是UserDatagramProtocol的简称 中文名是用户数据包协议 是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议 提供面向事务的简单不可靠信息传送服务 它是IETFRFC768是UDP的正式规范 UDP传输有以下几个特点 1 UDP是一个无连接协议 传输数据之前源端和终端不建立连接 当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据 并尽可能快地把它扔到网络上 在发送端 UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度 计算机的能力和传输带宽的限制 在接收端 UDP把每个消息段放在队列中 应用程序每次从队列中读一个消息段 2 由于传输数据不建立连接 因此也就不需要维护连接状态 包括收发状态等 因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息 3 UDP信息包的标题很短 只有8个字节 相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小 4 吞吐量不受拥挤控制算法的调节 只受应用软件生成数据的速率 传输带宽 源端和终端主机性能的限制 5 UDP使用尽最大努力交付 即不保证可靠交付 因此主机不需要维持复杂的链接状态表 这里面有许多参数 6 UDP是面向报文的 发送方的UDP对应用程序交下来的报文 在添加首部后就向下交付给IP层 既不拆分 也不合并 而是保留这些报文的边界 因此 应用程序需要选择合适的报文大小 虽然UDP是一个不可靠的协议 但它是分发信息的一个理想协议 例如 在屏幕上报告股票市场 在屏幕上显示航空信息等等 UDP也用在路由信息协议RIP RoutingInformationProtocol 中修改路由表 在这些应用场合下 如果有一个消息丢失 在几秒之后另一个新的消息就会替换它 UDP广泛用在多媒体应用中 例如 ProgressiveNetworks公司开发的RealAudio软件 它是在因特网上把预先录制的或者现场音乐实时传送给客户机的一种软件 该软件使用的RealAudioaudio on demandprotocol协议就是运行在UDP之上的协议 大多数因特网电话软件产品也都运行在UDP之上 协议 什么是协议 为了使数据可以在网络上从源传递到目的地 网络上所有设备需要 讲 相同的 语言 描述网络通信中 语言 规范的一组规则就是协议例如 两个人交谈 必须使用相同的语言 如果你说汉语 他说阿拉伯语 数据通信协议的定义决定数据的格式和传输的一组规则或者一组惯例 协议分层 网络通信的过程很复杂数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机 然后转换成最初的形式 以便接收者能够阅读为了降低网络设计的复杂性 将协议进行了分层设计 协议分层 分层设计的意义用户服务层的模块设计可相对独立于具体的通信线路和通信硬件接口的差别而通信服务层的模块设计又可相对独立于具体用户应用要求的不同 例如 文件传输或电子邮件服务模块的设计 不必关心底层通信线路是光纤还是双绞线 邮局实例 运输部门 甲地 乙地 邮局实例 邮局对于写信人来说是下层运输部门是邮局的下层 下层为上层提供服务写信人与收信人之间使用相同的语言邮局之间的约定 同层次之间使用相同的协议 OSI是OpenSystemInterconnect的缩写 意为开放式系统互联 国际标准组织 国际标准化组织 制定了OSI模型 这个模型把网络通信的工作分为7层 分别是物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层和应用层 网络参考模型之OSI OSI的七层框架2 1 物理层 物理层 数据链路层 数据链路层 网络层 网络层 传输层 传输层 会话层 会话层 表示层 表示层 应用层 应用层 物理层协议 数据链路层协议 网络层协议 传输层协议 会话层协议 表示层协议 应用层协议 比特 帧 报文 TPDU SPDU PPDU APDU 1接口 2接口 3接口 4接口 5接口 6接口 主机A 主机B 数据单元 层 OSI各层的作用 1 物理层 PhysicalLayer 物理层是OSI参考模型的最低层 它利用传输介质为数据链路层提供物理连接 为此 该层定义了物理链路的建立 维护和拆除有关的机械 电气 功能和规程特性 包括信号线的功能 0 和 1 信号的电平表示 数据传输速率 物理连接器规格及其相关的属性等 物理层的作用是通过传输介质发送和接收二进制比特流 OSI各层的作用 2 数据链路层 DataLinkLayer 数据链路层是为网络层提供服务的 解决两个相邻结点之间的通信问题 传送的协议数据单元称为数据帧 数据帧中包含物理地址 又称MAC地址 控制码 数据及校验码等信息 该层的主要作用是通过校验 确认和反馈重发等手段 将不可靠的物理链路转换成对网络层来说无差错的数据链路 此外 数据链路层还要协调收发双方的数据传输速率 即进行流量控制 以防止接收方因来不及处理发送方来的高速数据而导致缓冲器溢出及线路阻塞 OSI各层的作用 3 网络层 NetworkLayer 网络层是为传输层提供服务的 传送的协议数据单元称为数据包或分组 该层的主要作用是解决如何使数据包通过各结点传送的问题 即通过路径选择算法 路由 将数据包送到目的地 另外 为避免通信子网中出现过多的数据包而造成网络阻塞 需要对流入的数据包数量进行控制 拥塞控制 当数据包要跨越多个通信子网才能到达目的地时 还要解决网际互连的问题 OSI各层的作用 4 传输层 TransportLayer 传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务 包括处理差错控制和流量控制等问题 该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节 使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的 可由用户控制和设定的 可靠的数据通路 传输层传送的协议数据单元称为段或报文 OSI各层的作用 5 会话层 SessionLayer 会话层主要功能是管理和协调不同主机上各种进程之间的通信 对话 即负责建立 管理和终止应用程序之间的会话 会话层得名的原因是它很类似于两个实体间的会话概念 例如 一个交互的用户会话以登录到计算机开始 以注销结束 OSI各层的作用 6 表示层 PresentationLayer 表示层处理流经结点的数据编码的表示方式问题 以保证一个系统应用层发出的信息可被另一系统的应用层读出 如果必要 该层可提供一种标准表示形式 用于将计算机内部的多种数据表示格式转换成网络通信中采用的标准表示形式 数据压缩和加密也是表示层可提供的转换功能之一 OSI各层的作用 7 应用层 ApplicationLayer 应用层是OSI参考模型的最高层 是用户与网络的接口 该层通过应用程序来完成网络用户的应用需求 如文件传输 收发电子邮件等 IP包头 数据的封装与解封装过程 Hello 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层 比特 帧 报文 段 PDU Hello LLC子层 MAC子层 TCP UDP头 高层数据 MAC子层 LLC子层 FCS 网络参考模型之TCP IP TCP IP是TransmissionControlProtocol InternetProtocol的简写 中译名为传输控制协议 因特网互联协议 又名网络通讯协议 是Internet最基本的协议 Internet国际互联网络的基础 由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成 从协议分层模型方面来讲 TCP IP由四个层次组成 网络接口层 网络层 传输层 应用层 TCP IP协议参考模型 TCP IP是20世纪70年代中期美国国防部为ARPANET开发的网络体系结构 TCP IP各层的作用 1 网络接口层网络接口层是TCP IP模型的最低层 负责接收从网络层交来的IP数据报 并将IP数据报通过底层物理网络发送出去 或者从底层物理网络上接收物理帧 抽出IP数据报 交给网络层 网络接口层使采用不同技术和网络硬件之间能够互联 它包括属于操作系统的设备驱动器和计算机网络接口卡 以处理具体的硬件物理接口 TCP IP各层的作用 2 网络层网络层负责独立地将分组从源主机送往目标主机 涉及为分组提供最佳路径的选择和交换功能 并使这一过程与它们所经过的路径和网络无关 TCP IP模型的网络层在功能上非常类似于OSI参考模型中的网络层 即检查网络拓扑结构 以决定传输报文的最佳路由 TCP IP各层的作用 3 传输层传输层的作用是在源结点和目的结点的两个对等实体间提供可靠的端到端的数据通信 为保证数据传输的可靠性 传输层协议也提供了确认 差错控制和流量控制等机制 传输层从应用层接收数据 并且在必要的时候把它分成较小的单元 传递给网络层 并确保到达对方的各段信息正确无误 TCP IP各层的作用 4 应用层应用层为用户提