概述

五层模型

层与协议

实体层

把电脑连接起来的物理手段。主要规定了网络的一些电气特性，作用是负责传送0和1的电信号。

链接层

在“实体层”的上方，确定了0和1的分组方法。

以太网协议

规定：一组电信号构成一个数据包，叫做“帧”（Frame）。
每一帧分为两个部分:标头（Head）和数据（Data）。

标头：包含数据包的一些说明项，比如发送者，接受者，数据类型等等

数据：数据包的具体内容

“标头”的长度，固定为18字节。”数据”的长度，最短为46字节，最长为1500字节。因此，整个”帧”最短为64字节，最长为1518字节。如果数据很长，就必须分割成多个帧进行发送。

MAC地址

物理地址和局域网地址
数据包的发送和接受地址，就叫做MAC地址。
每块网卡都有全世界独一无二的MAC地址，长度为48个二进制位，通常用12个十六进制数表示
前6个十六进制数是厂商编号，后6个是该厂商的网卡流水号。

广播

ARP协议

上图中，1号计算机向2号计算机发送一个数据包，同一个子网络的3号、4号、5号计算机都会收到这个包。它们读取这个包的”标头”，找到接收方的MAC地址，然后与自身的MAC地址相比较，如果两者相同，就接受这个包，做进一步处理，否则就丢弃这个包。这种发送方式就叫做”广播”（broadcasting）。

有了数据包的定义、网卡的MAC地址、广播的发送方式，”链接层”就可以在多台计算机之间传送数据了。

网络层

网络层的诞生。作用是引进一套新的地址，使得我们能够区分不同的计算机是否属于同一个子网络。
这套地址就叫做“网络地址”，称为“网址”。
网络地址帮助我们确定计算机所在的子网络，MAC地址则将数据包送到该子网络中的目标网卡。因此，从逻辑上可以推断，必定是先处理网络地址，然后再处理MAC地址。

IP协议

规定网络地址的协议，叫做IP协议。
其所定义的地址，就叫做IP地址。
IPv4：网络地址由32个二进制位组成
作用：为每一台计算机分配IP地址，还有确定哪些地址在同一个子网络。

子网掩码

子网络特征参数
它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数字，它的网络部分全部为1，主机部分全部为0。比如，IP地址172.16.254.1，如果已知网络部分是前24位，主机部分是后8位，那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，写成十进制就是255.255.255.0。

知道”子网掩码”，我们就能判断，任意两个IP地址是否处在同一个子网络。方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同一个子网络中，否则就不是。

IP数据包

根据IP协议发的数据，就叫做IP数据包。
放入以太网数据包

ARP协议

可以获得同一个子网络内的主机MAC地址，可以把数据包发送到任意一台主机之上。
ARP地址包含在以太网数据包中。

传输层

端口

就是每个使用网卡的程序的编号。
每个数据包都发到主机的特定端口，所以不同程序就能取到自己需要的数据。
“端口”是0到65535之间的一个整数，正好16个二进制位。0到1023的端口被系统占用，用户只能选用大于1023的端口。不管是浏览网页还是在线聊天，应用程序会随机选用一个端口，然后与服务器的相应端口联系。
“传输层”的功能，就是建立”端口到端口”的通信。相比之下，”网络层”的功能是建立”主机到主机”的通信。只要确定主机和端口，我们就能实现程序之间的交流。

UDP协议

需要在数据包中加入端口信息，就需要UDP协议
几乎就是在数据前面，加上端口号。
简单易实现，可靠性差。无法知道对方是否收到。

TCP协议

近似于有确认机制的UDP协议，每发出一个数据包都要求确认。
如果有一个数据包遗失，收不到确认，发出方就知道要重发这个数据包了。
因此，TCP协议能够确保数据不会遗失。缺点是过程复杂，实现困难，消耗较多的资源。

应用层

作用就是规定应用程序的数据格式。