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计算机网络

计算机网络通常分为七层，采用的是OSI（开放系统互连）参考模型。每一层都有其特定的功能和责任，这些层从物理层开始，一直到应用层结束。以下是计算机网络中的七层：

  1. 物理层（Physical Layer）：这一层负责传输数据的物理介质，例如电缆、光纤和无线信号等。它处理位传输，即将数据转换为比特流，并进行基本的物理信号传输。

  2. 数据链路层（Data Link Layer）：数据链路层负责在直连网络节点之间传输数据帧。它通过物理地址（MAC地址）识别网络上的设备，并提供了一些错误检测和纠正的功能。

  3. 网络层（Network Layer）：网络层处理数据包的传输和路由选择。它使用逻辑地址（如IP地址）来确定数据的最佳路径，以将数据从源主机传输到目标主机。

  4. 传输层（Transport Layer）：传输层提供了端到端的数据传输服务。它负责将数据分割为合适的大小并进行传输，还处理数据的错误恢复和流量控制等功能。常见的传输层协议有TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。

  5. 会话层（Session Layer）：会话层建立、管理和终止网络中的会话连接。它提供了会话的控制和同步功能，允许不同应用程序之间进行通信和数据交换。

  6. 表示层（Presentation Layer）：表示层负责数据的格式化和表示。它处理数据的加密、压缩、解压缩和数据格式转换等功能，确保在不同系统间的数据交换能够正确解释。

  7. 应用层（Application Layer）：应用层是最上层的层级，提供了网络应用程序与用户之间的接口。它包括了各种应用程序，如电子邮件、文件传输、远程登录和网页浏览等。

需要注意的是，还有另一种常用的网络分层模型是TCP/IP模型，它将网络层和数据链路层合并为互联网层。这两种模型在概念上有一定的差异，但都描述了计算机网络中不同层级的功能和职责。

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style C fill:#C70039,stroke:#FFFFFF,stroke-width:2px
style D fill:#900C3F,stroke:#FFFFFF,stroke-width:2px
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style F fill:#2E86C1,stroke:#FFFFFF,stroke-width:2px
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A[应用层] --> B[表示层]
B --> C[会话层]
C --> D[传输层]
D --> E[网络层]
E --> F[数据链路层]
F --> G[物理层]

A --> 应用协议1
A --> 应用协议2
A --> 应用协议3

B --> 加密解密
B --> 数据格式转换
B --> 压缩解压缩

C --> 会话控制
C --> 同步与流控制

D --> TCP
D --> UDP

E --> IP
E --> ICMP
E --> 路由协议

F --> 以太网
F --> Wi-Fi
F --> PPP

G --> 电缆
G --> 光纤
G --> 无线信号

应用层

应用层是计算机网络中的最高层，它提供了网络应用程序与用户之间的接口。应用层协议允许不同设备上的应用程序进行通信和数据交换。这一层的主要目标是为用户提供各种服务和功能，如电子邮件、文件传输、远程登录、网页浏览和即时通信等。

HTTP报文格式

HTTP报文有两种：请求报文和响应报文。

请求报文

HTTP请求报文示例 

GET /page.html HTTP/1.1
Host: www.freebsd.org
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.7) Gecko/20050414 Firefox/1.0.3
Accept: text/xml,application/xml,application/xhtml+xml,text/html;q=0.9,text/plain;q=0.8,image/png,*/*;q=0.5
Accept-Language: en-us,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip,deflate
Accept-Charset: ISO-8859-1,utf-8;q=0.7,*;q=0.7
Keep-Alive: 300
Connection: keep-alive
If-Modified-Since: Mon, 09 May 2005 21:01:30 GMT
If-None-Match: "26f731-8287-427fcfaa"

HTTP请求报文的第一行叫作请求行（request line），其后继的行叫作首部行?（请求头）（header line），在首部行之后则是实体体（entity body）

请求行有三个字段: 1. 方法字段 2. URL字段 3. HTTP版本字段

首部行 Host: www.freebsd.org 指明了对象所在的主机 User-Agent: 用来指明用户代理，即向服务器发送请求的浏览器的类型

响应报文

HTTP响应报文示例 

HTTP/1.1 200 OK
Date: Fri, 13 May 2005 05:51:12 GMT
Server: Apache/1.3.x LaHonda (Unix)
Last-Modified: Fri, 13 May 2005 05:25:02 GMT
ETag: "26f725-8286-42843a2e"
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 33414
Keep-Alive: timeout=15, max=100
Connection: Keep-Alive
Content-Type: text/html

响应报文分为三个部分：初始状态行（status line），若干个首部行？（响应头）（header line），然后是实体体（entity body）

常见的状态码

  1. 1xx 信息性状态码（Informational Status Codes）：
    • 100 Continue：服务器已经接收到请求的一部分，客户端可以继续发送剩余的请求。
  2. 2xx 成功状态码（Successful Status Codes）：
    • 200 OK：请求已成功，服务器返回请求的数据。
    • 201 Created：请求已成功，并在服务器上创建了新的资源。
    • 204 No Content：请求已成功，但响应不包含任何实体内容。
  3. 3xx 重定向状态码（Redirection Status Codes）：
    • 301 Moved Permanently：所请求的资源已永久移动到新位置。
    • 302 Found：所请求的资源临时移动到新位置。
    • 304 Not Modified：资源未修改，客户端可以使用缓存的版本。
  4. 4xx 客户端错误状态码（Client Error Status Codes）：
    • 400 Bad Request：请求有语法错误或无法被服务器理解。
    • 401 Unauthorized：请求需要身份验证。
    • 404 Not Found：所请求的资源不存在。
  5. 5xx 服务器错误状态码（Server Error Status Codes）：
    • 500 Internal Server Error：服务器遇到了未知的错误。
    • 503 Service Unavailable：服务器当前无法处理请求，通常是由于过载或维护。

传输层

网络层

数据平面

控制平面

链路层