計算機網絡理解

1. 互聯網的核心是一系列協議，總稱爲"互聯網協議"（Internet Protocol Suite）。它們對電腦如何鏈接和組網，作出了詳盡的規定

2. 互聯網的實現，分紅好幾層。每一層都有本身的功能，就像建築物同樣，每一層都靠下一層支持

3. 五層：最底下的一層叫作"實體層"（Physical Layer），最上面的一層叫作"應用層"（Application Layer），中間的三層（自下而上）分別是"連接層"（Link Layer）、"網絡層"（Network Layer）和"傳輸層"（Transport Layer）。越下面的層，越靠近硬件；越上面的層，越靠近用戶
4. 互聯網的每一層，都定義了不少協議。這些協議的總稱，就叫作"互聯網協議"（Internet Protocol Suite）

1、 實體層

"實體層"，它就是把電腦鏈接起來的物理手段。它主要規定了網絡的一些電氣特性，做用是負責傳送0和1的電信號。

2、 鏈路層

1. 單純的0和1沒有任何意義，必須規定解讀方式：多少個電信號算一組？每一個信號位有何意義？ 這就是"連接層"的功能，它在"實體層"的上方，肯定了0和1的分組方式

2. 以太網規定，連入網絡的全部設備，都必須具備"網卡"接口。數據包必須是從一塊網卡，傳送到另外一塊網卡。網卡的地址，就是數據包的發送地址和接收地址，這叫作MAC地址。每塊網卡出廠的時候，都有一個全世界獨一無二的MAC地址，長度是48個二進制位，一般用12個十六進制數表示

3. 以太網規定，一組電信號構成一個數據包，叫作"幀"（Frame）。每一幀分紅兩個部分：標頭（Head）和數據
4. 太網採用了一種很"原始"的方式，它不是把數據包準確送到接收方，而是向本網絡內全部計算機發送，讓每臺計算機本身判斷，是否爲接收方。它們讀取這個包的"標頭"，找到接收方的MAC地址，而後與自身的MAC地址相比較，若是二者相同，就接受這個包
5. 早期的時候，每家公司都有本身的電信號分組方式。逐漸地，一種叫作"以太網"（Ethernet）的協議，佔據了主導地位。

3、網絡層

1. 若是兩臺計算機不在同一個子網絡，廣播是傳不過去的。這種設計是合理的，不然互聯網上每一臺計算機都會收到全部包，那會引發災難。
2. 聯網是無數子網絡共同組成的一個巨型網絡，很像想象上海和洛杉磯的電腦會在同一個子網絡，這幾乎是不可能的。
3. "網絡層"的誕生。它的做用是引進一套新的地址，使得咱們可以區分不一樣的計算機是否屬於同一個子網絡。這套地址就叫作"網絡地址"，簡稱"網址"。
4. 網絡層"出現之後，每臺計算機有了兩種地址，一種是MAC地址，另外一種是網絡地址。兩種地址之間沒有任何聯繫，MAC地址是綁定在網卡上的，網絡地址則是管理員分配的，它們只是隨機組合在一塊兒。
5. 若是是同一個子網絡，就採用廣播方式發送，不然就採用"路由"方式發送。（"路由"的意思，就是指如何向不一樣的子網絡分發數據包）
6. 規定網絡地址的協議，叫作IP協議。普遍採用的是IP協議第四版，簡稱IPv4。這個版本規定，網絡地址由32個二進制位組成
7. 聯網上的每一臺計算機，都會分配到一個IP地址。這個地址分紅兩個部分，前一部分表明網絡，後一部分表明主機。好比，IP地址172.16.254.1，這是一個32位的地址，假定它的網絡部分是前24位（172.16.254），那麼主機部分就是後8位（最後的那個1）。處於同一個子網絡的電腦，它們IP地址的網絡部分一定是相同的，也就是說172.16.254.2應該與172.16.254.1處在同一個子網絡。
8. 所謂"子網掩碼"，就是表示子網絡特徵的一個參數。它在形式上等同於IP地址，也是一個32位二進制數字，它的網絡部分所有爲1，主機部分所有爲0。已知IP地址172.16.254.1和172.16.254.233的子網掩碼都是255.255.255.0，請問它們是否在同一個子網絡？二者與子網掩碼分別進行AND運算，結果都是172.16.254.0，所以它們在同一個子網絡。
9. IP數據包也分爲"標頭"和"數據"兩個部分，標頭"部分主要包括版本、長度、IP地址等信息，"數據"部分則是IP數據包的具體內容。它放進以太網數據包後，以太網數據包就變成了下面這樣。
10. mac地址：經過地址解析協議（ARP）得到，一個子網中直接經過ARP，非一個子網，交給網關處理

4、傳輸層

1. 須要一個參數，表示這個數據包到底供哪一個程序（進程）使用。這個參數就叫作"端口"（port），它實際上是每個使用網卡的程序的編號。每一個數據包都發到主機的特定端口，因此不一樣的程序就能取到本身所須要的數據
2. 傳輸層"的功能，就是創建"端口到端口"的通訊。相比之下，"網絡層"的功能是創建"主機到主機"的通訊。只要肯定主機和端口，咱們就能實現程序之間的交流。
3. Unix系統就把主機+端口，叫作"套接字"（socket),基於它進行網絡應用程序的開發
4. UDP數據包，也是由"標頭"和"數據"兩部分組成。標頭"部分主要定義了發出端口和接收端口，"數據"部分就是具體的內容。而後，把整個UDP數據包放入IP數據包的"數據"部分
5. 瞭解決這個問題，提升網絡可靠性，TCP協議就誕生了，每發出一個數據包都要求確認。若是有一個數據包遺失，就收不到確認，發出方就知道有必要重發這個數據包了。

   5、應用層

   "應用層"的做用，就是規定應用程序的數據格式。 舉例來講，TCP協議能夠爲各類各樣的程序傳遞數據，好比Email、WWW、FTP等等。那麼，必須有不一樣協議規定電子郵件、網頁、FTP數據的格式，這些應用程序協議就構成了"應用層"