目录
一.网络
1.重新看待计算机结构
2.几种网络
二.协议
1.协议分层
2.OSI七层模式
3.TCI/IP五层(或四层)模型
三.网络传输
1.网络和操作系统之间的关系
2.网络传输流程图
3.数据包封装和应用
前言：这一篇大体介绍一下网络的一些基础知识。
一.网络
1.重新看待计算机结构
2.几种网络
独立模式：计算机之间相互独立
网络互联：多台计算机连接在一起，完成数据共享
局域网LAN：计算机数量更多了，通过交换机和路由器连接在一起
广域网WAN：将远隔千里的计算机都连在一起
所谓 "局域网" 和 "广域网" 都只是一个相对的概念。
主机内，"线" 比较短，可能会导致信号干扰
跨主机，"线" 比较长，会导致可靠性降低，效率下降，无法寻找到对方。
而网络知识的本质，都是因为线变长了。
二.协议
"协议" 是一种约定
计算机之间的传输媒介是光信号和电信号. 通过 "频率" 和 "强弱" 来表示 0 和 1 这样的信息. 要想传递各种不同的信息, 就需要约定好双方的数据格式
1.协议分层
例子：
在这个例子中, 我们的协议只有两层; 但是实际的网络通信会更加复杂, 需要分更多的层次
分层最大的好处在于 "封装" ，例如面向对象例子
软件也是可以分层的，那么为什么软件要分层呢？
① 软件在分层的同时，也把问题进行了归类
② 分层的本质：在软件上解耦
③ 便于工程师进行软件维护
网络本身的代码就是层状结构的。
层状结构下的网络协议中的同层协议，都可以认为自己在和对方直接通信，而忽略底层的细节
同层之间，一定都要有自己的协议
2.OSI七层模式
① OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，是一个逻辑上的定义和规范
② 把网络从逻辑上分为了7层. 每一层都有相关、相对应的物理设备，比如路由器，交换机
③ OSI 七层模型是一种框架性的设计方法，其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据输
④ 它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，概念清楚，理论也比较完整. 通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯
⑤ 但是, 它既复杂又不实用，所以这里按照TCP/IP四层模型来介绍
3.TCI/IP五层(或四层)模型
TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇
TCP/IP通讯协议采用了5层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求
① 物理层: 负责光/电信号的传递方式. 比如现在以太网通用的网线(双绞线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤, 现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等. 集线器(Hub)工作在物理层.
② 数据链路层: 负责设备之间的数据帧的传送和识别. 例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作. 有以太网、令牌环网, 无线LAN等标准. 交换机(Switch)工作在数据链路层.
③ 网络层: 负责地址管理和路由选择. 例如在IP协议中, 通过IP地址来标识一台主机, 并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由). 路由器(Router)工作在网路层.
④ 传输层: 负责两台主机之间的数据传输. 如传输控制协议 (TCP), 能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机.
⑤ 应用层: 负责应用程序间沟通，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等. 我们的网络编程主要就是针对应用层
物理层这里考虑的比较少. 因此很多时候也可以称为TCP/IP四层模型.
一般而言：
① 对于一台主机, 它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容;
② 对于一台路由器, 它实现了从网络层到物理层;
③ 对于一台交换机, 它实现了从数据链路层到物理层;
④ 对于集线器, 它只实现了物理层;
但是并不绝对. 很多交换机也实现了网络层的转发; 很多路由器也实现了部分传输层的内容(比如端口转发)
三.网络传输
1.网络和操作系统之间的关系
（1）体系结构直接决定，数据包在主机内进行流动的时候，一定是要进行自顶向下或者自底向上进行流动的。以前的所有IO都是这样的。
（2）同层协议都认为自己在和对方直接通信。（每一层都有自己的协议）
（3）重谈协议时 ---- 计算机的视角，是如何看待协议的？
① 体现在代码逻辑上
② 体现在数据上
为了维护协议，一定要在被传输的数据上，新增其它协议数据。
我们把每一层要交付给下一层的数据，给它添加上本层的 "多出来的协议数据" （报头），拼接在原始的开头。
2.网络传输流程图
如果两台主机，处于同一个局域网（以太网，一直局域网的标准），那么这两台主机能够直接进行通信吗？
局域网通信的原理
① 每一天主机都要有唯一的标识：该主机对应的MAC地址
② 任何一台主机，在任何时刻，都可以随时发消息 ---- 导致硬碰撞 ---- 无法准确找到对应的消息 ---- 识别到发生了碰撞（碰撞检测） ---- 碰撞避免
这个以太网站在系统角度，就是临界资源。
MAC地址：用来在局域网中，标定主机的唯一性。
IP地址：用来在广域网（公网），标定主机的唯一性。
从哪里来，到哪里去（IP地址：源IP，目的IP）
上一站从哪里来，下一站要去哪里（MAC地址：源mac地址，目标mac地址【由目的IP决定】）
所有的IP向上的协议，发送和接受主机看到的数据是一模一样的。
网络->IP网络：屏蔽了底层网络的差异
3.数据包封装和应用
① 不同的协议层对数据包有不同的称谓,在传输层叫做段(segment),在网络层叫做数据报 (datagram),在链路层叫做帧(frame)
② 应用层数据通过协议栈发到网络上时,每层协议都要加上一个数据首部(header),称为封装
(Encapsulation)
③ 首部信息中包含了一些类似于首部有多长, 载荷(payload)有多长, 上层协议是什么等信息
④ 数据封装成帧后发到传输介质上,到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部, 根据首部中的 "上层协议字段" 将数据交给对应的上层协议处理
数据包添加报头的时候，也要考虑未来解包的时候，将自己的有效载荷（去掉报头后的数据包）交付给上层的哪一个协议
① 一般而言，任何报头属性里面，一定要存在一些字段支持，支持进行封装和解包
② 一般而言，任何报头属性里面，一定要存在一些字段支持，支持进行分用
数据分用的过程：
