目录

一、基础概念 

1、 IP地址

（1）点分十进制

2、端口号

3、协议

（1）协议的 组成部分

（2） 协议的 作用

4、五元组

5、协议分层

（1）分层的 好处

（2）OSI 七层模型

（3）TCP/IP 五层模型

6、封装和分用

 （1）封装

 （2）分用

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一、基础概念 

1、 IP地址

   IP地址是指互联网协议地址（网际协议地址）。是 IP 协议提供的一种同一的地址格式。描述了网络上一个主机的位置（收货地址）。

   IP地址本质上是一个 32 位的整数，但是由于 32位的整数不方便人们来读和记忆，所以采用了 “点分十进制”。

  （这部分只简单介绍，是为了更好的理解后面的内容，详细的 IP地址 的内容在 IP协议部分）

（1）点分十进制

   将 32位的 IP地址（4个字节），按照每个字节，分成四个部分，这四个部分中间用 . 隔开。

例如： 123.139.170.255

   因为一个字节8个比特位，因此每一部分的取值范围：0~255。

注意：127.0.0.1 是一个特殊的IP地址，叫 环回IP，表示自己这个主机。

2、端口号

   IP地址表名了哪个主机，但是主机上还有很多进程，因此要通过端口号来确定是哪个进程。

   端口号描述了一个主机上的某个应用程序（收件人电话）。

   端口号本质上是一个 2 个字节（16位）的无符号整数，范围是 0 ~ 65535 。

   使用时，两个进程不能绑定同一个端口号，但是一个进程可以绑定多个端口号。（当服务器程序启动时，就需要绑定一个端口号，以便客户端程序来访问）

例如： 3306：mysql 默认的端口号

3、协议

   协议是 网络协议 的简称，本质上就是 “约定”（发出来的数据是啥样的格式，接收方按照对应的格式来进行解析）。要想进行有效的通信，就需要明确通信协议。

   协议 最后再网络通信中，表现为网络上传输的数据报的格式。

（1）协议的 组成部分

① 语法：数据和控制信息的 结构 或 格式 。（打电话：约定都说普通话）

② 语义：需要发出某种控制信息，完成某种动作 以及 做出某种响应。（双方怎么做，打电话我问：在吗，对方回答：在）

③ 时序：事件实现顺序的详细说明。（打电话先讲什么后讲什么）

（2） 协议的 作用

   网络通信的时候，本质上传输的是 光信号 和 电信号，通过光信号 的 频率（高频率 和 低频率）电信号 的 电平（高电平 和 低电平）来表示 0 和 1 。

   这些 0 和 1 组合起来到底是什么意思，协议就可以对这些进行规定了。

4、五元组

   在 TCP/IP协议（很重要的协议）中，用五元组来表示一个网络通信。

• 源IP ：标识源主机。
• 源端口号 ：标识源主机中进行这次网络通信中 发送数据 的 进程。
• 目的IP ：标识目的主机。
• 目的端口号 ：标识目的主机中进行这次网络通信中 接收数据 的 进程。
• 协议号 ：标识发送数据进程 和 接收数据进程 双方约定的 数据格式 。

   网络通信的过程，类似发快递的过程：

5、协议分层

   对于网络协议（协议）来说，往往分成几个层次进行定义。

   如果网络通信只通过一整个协议来进行规定，那么里面的细节就会很多，会很庞大复杂。因此更好的方法就是，把一个大的复杂的协议，拆分成多个小的更简单的协议，每个协议仅仅只负责它那部分的工作。（类似于将一个复杂程序代码，分成很多小的部分代码，让他们实现其各自的功能，最后再进行汇总）

（1）分层的 好处

① 每层协议不需要理解其他层的协议

   打电话的人，不需要理解电话的工作原理，就可以完成打电话的操作。

   制造电话的人，不需要考虑打电话的人说英语还是汉语。

② 可以把对应层的协议换成其他协议

   打电话的人，可以使用有线电话，也可以使用无线电话。可以使用英语，也可以使用汉语

（2）OSI 七层模型

   OSI 七层模型（Open System Interconnection 开放系统互连）是指 把网络从逻辑上分了 7 层。

    OSI 七层模型 虽然实现了分层，但还是比较复杂，并且不实用。因此在实际组建网络时，使用的是 TCP/IP 五层 模型。

（3）TCP/IP 五层模型

   TCP/IP 是一组协议的代名词，它包括了很多协议（有了TCP/IP协议栈）。它采用了 五层结构。

• 应用层：负责说明传递的这个数据是干嘛的。
• 传输层：负责 端 到 端 之间的通信，即 起点 -> 终点。（进程 -> 进程）
• 网络层：负责 点 到 点 之间的通信，即路线规划。（全局）
• 数据链路层：负责两个相邻的设备之间的通信。（相邻：同一根网线）（局部）
• 物理层：负责网络通信的硬件设备。网线、网卡......针对硬件设备进行的约定。

 类似：

• 应用层：买的喷壶，这个喷壶是用来浇花？还是消毒？
• 传输层：我负责下单，商家负责发货，我们都只关心货到了没有。
• 网络层：快递公司选择路线：①广州 -> 西安 ； ②广州 -> 郑州 -> 西安。
• 数据链路层：若网络层选择了 广州 -> 郑州 -> 西安，这里就只负责  广州 -> 郑州 这一小部分。
• 物理层：运输用 飞机？火车？火车？

6、封装和分用

   封装和分用是在网络传输中对数据的操作。因为分层的原因，所以每层只看得懂它负责的数据，而我们在实际传输时（在网线中），是整个数据进行传输的。因此要用到封装（快递打包）和分用（快递拆包）。

 （1）封装

   主要用在发送数据的过程中。

   假设现在要 QQ发送数据 （使用 TCP/IP 五层模型）：   

   上图中，在主机上发送数据，就是从应用层开始，逐层进行封装的过程。

 （2）分用

   主要用在接收数据的过程中。

   以另一台主机接收 QQ 消息 为例：

 注意：在整个网络通信的过程中，还要经过交换机和路由器，经过时，也需要进行封装和分用。

唯一的区别是：

• 交换机有两层：物理层、数据链路层
• 路由器有三层：物理层、数据链路层、网络层