磁盘存储和文件系统管理

Posted 2021-12-20 会飞de冬瓜

1.简述osi七层模型和TCP/IP五层模型

（1）物理层：实际的最终信号的传输是通过物理层实现的。通过物理介质传输0-1 比特流。常用的设备有（各种物理设备）集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆。这些都是物理层的传输介质。 传输的单位是比特。

（2）数据链路层：将比特组合成字节，再将字节组合成帧，使用数据链路层地址 （以太网使用的是 MAC 地址）来访问介质，并进行差错检测。在物理层提供的服务基础之上，负责在通信的实体之间创建数据链路。传输以帧为单位的数据包。

（3）网络层：网络层通过 IP 寻址来创建两个网络节点之间的连接，为源主机的传输层送来的分组，选择合适的路由和交换节点，正确无误的按照 IP 地址传送给目的主机的传输层。就是通常说的 IP 层，使用 IP协议和路由器的路由选择信息。数据传输单位是分组。

（4）传输层：创建了主机之间的端到端的连接。传输层的作用，是为上层协议提供端到端的可靠的透明的数据传输服务，包括差错控制和流量控制等问题。我们通常说的TCP、UDP就是在这一层。端口号即是这里的“ 端 ”。

（5）会话层：负责创建、管理和终止表示层实体之间的通信会话。

（6）表示层：提供各种用于应用层数据的编码和转换功能，确保一个主机的应用层发送的数据能被另一个主机的应用层识别。如果有必要，该层可以提供一种标准的表示形式，用于将计算机内部的多种数据格式转换成通信中采用的标准表示形式。

（7）应用层：OSI 参考模型中最靠近用户的一层，为计算机用户提供应用接口，也为用户直接提供各种网络服务。我们常见应用层的网络服务协议有：HTTP，HTTPS，FTP，POP3、SMTP等。

2.总结描述TCP三次握手四次挥手

通信基本流程

我们都知道TCP协议是面向连接的协议，可以保证数据不丢失，不重复，不乱序的到达接收方。TCP的通信过程大概是下图所示。

上图为TCP整个完整的通信过程，首先经过三次握手建立连接(绿色部分)，连接建立后可以正常通信(蓝色部分)，通信完毕需要四次挥手断开连接(红色部分)。

三次握手

三次握手可以这么理解：

TCP客户端是男孩子，TCP服务器是女孩子，男孩子要追女孩子，首先要建立恋爱关系。需要一个建立恋爱关系的过程。

男孩：我们可以恋爱吗?(客户端请求服务器建立连接)

女孩：你想追我?想清楚了!(服务器要求客户端确认连接)

男孩：没错，你就是我的梦中情人!(客户端确认连接)

三次握手确立了TCP服务器和客户端的“恋爱关系”。为什么需要三次握手，两次握手不行吗?从通信角度看，对于客户端两次就够了，但对于服务器不够，因为，两次握手服务器仅仅知道客户端和服务器之间的信道是通的，但服务器和客户端之间还未知，所以需要收到客户端发来的确认消息双方才能确认双方的消息通路都是ok的。

四次挥手

对于连接的断开需要四次挥手，可以理解为男孩和女孩要分手，需要经过一番如下商量。

男孩：我们不合适，我们分手吧。(客户端已经没有数据可以传输)

女孩：什么?这么快就分手了，不能这么快完，我要给你算总账!(服务器这端还有未发送完的数据)

女孩给男孩算账中……(没有发送完的数据继续传输)

女孩：算好了，分手!(服务器这端数据传输完毕)

男孩：好的，我们从今后还是朋友……(等待Time_Wait时间到，恢复单身)

这里有个注意的点是，客户端在收到服务器发送的数据传输完毕的消息后(第三次挥手)，不能立即关闭连接(恢复单身，寻找新欢)，必须等待2MSL时间才能关闭，因为这期间最后一次挥手服务器未必能收到，如果没有收到，服务器会重新发送第三次挥手的消息，这时候如果客户端关闭，将无法回应第四次挥手消息，使得四次挥手过程无法完成。

3.描述TCP和UDP区别

（1）基于连接vs无连接

TCP是面向连接的协议，而UDP是无连接的协议。

（2）可靠性 不同

TCP提供交付保证,这意味着一个使用TCP协议发送的消息是保证交付给客户端的。如果消息在传输过程中丢失,那么它将重发,这是由TCP协议本身控制的。另一方面,UDP是不可靠的,它不提供任何交付的保证。一个数据报包在运输途中可能会丢失。这就是为什么UDP是不适合保证交付的项目。

（3）有序性

TCP保证了消息的有序性。该消息将以从服务器端发出的同样的顺序发送到客户端，尽管这些消息到网络的另一端时可能是无序的。TCP协议将会为你排好序。UDP不提供任何有序性或序列性的保证。数据包将以任何可能的顺序到达。这就是为什么TCP是适合需要顺序交付方式的应用，尽管有基于UDP的协议通过使用序列号和重传来提供有序和可靠性的应用

（4）速度

TCP速度比较慢，而UDP速度比较快，因为TCP必须创建连接，以保证消息的可靠交付和有序性，他需要做比UDP多的多的事。这就是为什么UDP更适用于对速度比较敏感的应用，例如：在线视频媒体，电视广播和多人在线游戏。

（5）头大小

TCP具有比UDP更大的头。一个TCP数据包报头的大小是20字节，每行32位，5行。UDP数据报报头是8个字节，每行32位，2行。TCP报头中包含序列号，ACK号，数据偏移量，保留，控制位，窗口，紧急指针，可选项，填充项，校验位，源端口和目的端口。而UDP报头只包含长度，源端口号，目的端口，和校验和。

UDP报头

拥塞或流控制

TCP有流量控制。在任何用户数据可以被发送之前，TCP需要三数据包来设置一个套接字连接。TCP处理的可靠性和拥塞控制。另一方面，UDP不能进行流量控制。