目录

协议分层

OSI七层模型

TCP/IP五层模型

MAC地址

IP地址

IP地址和MAC地址的区别

端口号

端口号范围划分

理解套接字socket 

UDP协议概念

TCP协议概念 

网络字节序

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协议分层

协议本质上也是一种软件。在设计时，为了更好地实现模块化和解耦合，协议也被设计成层状结构。

OSI七层模型

OSI七层模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个网络通信模型，用于规范网络通信的层次结构。

它将网络通信过程划分为七个层次，每一层负责不同的功能，从底层的物理传输到上层的应用服务。

物理层：负责在物理介质上传输原始的比特流。

数据链路层：将物理层的原始比特流组织成帧，提供节点到节点的可靠传输，并进行差错检测和纠正。

网络层：负责将数据从源主机传输到目标主机。（IP）

传输层：负责端到端的数据传输，确保数据的可靠性和完整性。（UDP、TCP）

会话层：负责建立、管理和终止会话。

表示层：负责数据的表示和转换。

应用层：为用户提供网络应用服务。（HTTP、FTP）

 

TCP/IP五层模型

TCP/IP五层模型是现代网络通信中广泛使用的协议模型，它将网络通信过程划分为五个层次，每一层负责不同的功能。

它是基于实际的网络应用而设计的，与 OSI 七层模型相比，它更加简洁且更贴近实际的网络实现。

物理层：负责在物理介质上传输原始的比特流。

数据链路层：负责在物理介质上传输数据帧。

网络层：负责将数据从源主机传输到目标主机。

传输层：负责端到端的数据传输，确保数据的可靠性和完整性。

应用层： 为用户提供网络应用服务。

MAC地址

MAC地址是网络设备在链路层上用于唯一标识设备的地址

它是一个48位的地址，通常以12位十六进制数表示，例如：08:00:22:01:fb:19

MAC地址是被烧录在网卡中的，在网卡出厂时就已经确定了，不能修改，并且是唯一的（虚拟机中的MAC地址不是真实的MAC地址，可能会冲突）

在局域网通信过程中，主机通过检查报文中的目标MAC地址来判断该报文是否是发给自己的。

 

每一层都有协议，我们要将数据进行上述流程传输的时候，要进行封装和解包

这些数据我们把它们叫做报文

报文 = 报头 + 有效载荷

每一层都要封装或解包，这个过程都是同层直接的交流，最终解包完我们就可以接受到我们想要的数据 

IP地址

IP地址是用于在网络层中唯一标识设备的地址，用来标识主机的唯一性

IP协议有两个版本，IPv4和IPv6，一般默认都是值得IPv4

IPv4的长度为32位（4字节），通常以点分十进制表示，例如：192.168.1.1

IP地址和MAC地址的区别

IP地址在整个路由中一直不变，MAC地址一直在变

目的IP是一种长远目标，MAC是下一阶段目标

目的IP是路径选择的重要依据，MAC地址是局域网转发的重要依据

端口号

端口号是计算机网络中用于标识特定进程或服务的数字标识符。 

端口号是一个2字节16位的整数

端口号用来标识一个进程，当前数据要交给哪一个进程来处理

一个端口号只能被一个进程占用

IP + 端口号能够标识网络上某一台主机的某一个进程

端口号范围划分

0 - 1023 是知名端口号，像HTTP、FTP、SSH这些被广泛应用的协议，它们的端口号是固定的

1024 - 65535是操作系统动态分配的端口号，客户端程序的端口号就是从这个范围里分配的 

理解套接字socket 

前面说了IP + 端口号就能表示互联网中唯一的一个进程了

所以网络通信的时候，本质是两个互联网进程代表来进行通信。所以网络通信的本质也是进程间通信。

我们把IP + 端口号（port）叫做套接字socket 

UDP协议概念

• 传输层协议
• 无连接
• 不可靠传输
• 面向数据报

TCP协议概念 

• 传输层协议
• 有连接
• 可靠传输
• 面向字节流

网络字节序

内存中的多字节数据相对于内存地址有大端小端之分，磁盘文件中、网络数据流中同样有大端小端之分

发送主机将发送缓冲区中的数据按照内存地址从低到高的顺序发送出去，接收主机则把从网络上接收到的字节依次按照内存地址从低到高的顺序保存到接收缓冲区中。

因此，网络数据流的地址规定为：先发送的数据对应低地址，后发送的数据对应高地址。

TCP/IP协议规定，网络数据流应采用大端字节序，也就是低地址处放置高字节。

无论这台主机是大端机还是小端机，都要按照大端来发送/接收数据。如果是小端，那么就需要先将数据转为大端 

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完