计算机网络灵魂拷问系列之计算机网络模型

0.网络通信协议的意义

各个电脑厂商，比如联想、苹果、华硕之类的，每个品牌的电脑之间的通信，如果通信协议不同，那么就只能品牌电脑内通信，这是不可取的。所以搞了一个国际通行的协议，大家都按照协议来，使得所有电脑都可以互相通信

OSI七层网络模型：
应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

1. 物理层：以前电脑都是通过网线来联网，传输0和1的信号。属于物理上的连接
2. 数据链路层：电脑接收到0101010001这样的电路信号怎么识别和分组，从哪个电脑传输到哪个电脑。数据链路层来解决。以太网协议就是这一层来的，以太网规定每个电脑都有一个网卡，电路信号一般从电脑1网卡传输到电脑2网卡。电脑出厂时都有一个唯一的mac地址（12个16进制，前6产商编号，后6流水号，win10中ipconfig /all可查询mac物理地址）。一组电信号就是一帧，每帧分为标头和数据，标头包含了一些发送者、接收者和数据类型之类的信息。发送者会把数据通过广播发送给所有局域网里的电脑，每个电脑网卡通过比对接收者mac地址来判断是否是发送给自己
3. 网络层：数据链路层发送方通过广播发送给局域网内所有的电脑，那么他是如何判别哪些电脑是处于同一个局域网内的呢？通过网络层判别。ip协议，一般通过4个十进制数字表示，范围从0.0.0.0到255.255.255.255。每台计算机都分配一个ip地址，各自对子网掩码（一般是255.255.255.0）做二进制与运算，得到前三段（192.168.1）一致则为同一局域网。跨局域网通信：请求头填写接收方ip和路由器mac地址，经过交换机发送给路由器/网关，路由器/网关转换成目标mac地址，而后正确发送给对方电脑。ARP：局域网内个台电脑都把自己的ip地址和对应的mac地址广播给其他电脑，最后每台电脑都会知道其他电脑的地址了。【关键】网络层最关键的就是提供了ip协议，电脑A和电脑B通信，如果两者在一个局域网，则只需要在请求头填写接收方mac地址即可通信；如果不在，在请求头填写接收方ip地址和路由器的mac地址进行通信
4. 传输层：电脑上很多应用都从网卡发送和接收数据，该如何辨别是给哪个应用的呢？传输层引入了端口的概念，例如qq监听20386端口，数据包解析到发送到20386端口，就说明是给qq的。关联端口号的就是tcp协议和udp协议（udp不可靠，只管发送数据不管对方是否接收），规定了端对端的规则，例如怎么建立连接、怎么发送和读取数据。socket基于tcp协议封装，我们可以基于socket进行网络编程（ip地址+端口号）
5. 应用层：当收到基于tcp协议发送过来的数据包后，如何将数据包进行对应解析？数据包可能用于发送邮件（STMP协议）、发送HTTP请求，用了什么格式进行封装

例如我们使用java中的nio来搭建rpc通信框架，底层过程还是走了：传输层的tcp协议、网络层的ip协议、数据链路层的以太网协议和物理层的网线传递着0101的信号

TCP/IP四层模型常用协议：
数据链路层（以太网协议）、网络层（ip协议）、传输层（tcp协议）、应用层（HTTP协议）