目录

1. 网络通信基础

1.1 IP地址

概念：

IP地址的格式：

1.2 端口号

概念：

格式：

问题：

1.3 认识协议

概念：

作用：

1.4五元组

1.5 协议分层

1.5.1 OSI七层网络模型

1.5.2 TCP/IP五层模型

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1. 网络通信基础

A和B经常线上聊天，但你有没有想过，A主机发送的数据是怎么找到B主机，并传入B的主机设备中的。

1.1 IP地址

概念：

IP地址主要是提供一个网络地址给网络设备。简单来说IP用于定位主机的网络地址。

（就像网购，商家知道你的地址才能把快递发到附近的快递点）

IP地址的格式：

IP地址是一个32位的二进制数，通常分成4个“8位二进制”来表示IP地址，如：

01101101.11101001.00011101.11010100   四个部分，每个部分占一个字节大小，在此基础上我们通常使用“点分十进制”的方式标识IP地址，最后得到的就是我们最常见的IP地址格式—》109.233.29.212

1.2 端口号

概念：

在网络通信中，IP是用来标识主机的网路地址。而端口号则是这台主机的进程编号，用来标识发送、接收数据的进程。

一台主机正在运行的程序（也就是进程），少则几十，多则成百上千；比如，我们通过手机或电脑打开微信，点击微信APP操作系统就为微信分配了一个进程，我们在发送或接收时，数据通过主机IP地址找到主机，那么IP的使命到此结束，最后数据怎么正确显示到微信程序就是端口号在导航了。

（形象来说，IP地址告诉商家后，货运通过你给商家的地址开始运输，运到你家附近的快递点后，快递小哥再根据端口号，再在附近的住户中找到你）

格式：

端口号取值范围是0~65535的数字，在网络通信中，进程可以通过绑定一个端口号，来发送和接收网络数据。

问题：

有了IP地址和端口号可以定位到主机上唯一一个进程。但还有一个问题，网络通信（即网络数据传输）传输的数据类型有多种：图片、视频及文本等，同一个类型的数据，格式也可能不同，那么设备该用什么编码格式是一个大问题。

基于网络通信传输的数据对端怎么正确解析，需要协议来规定双方的数据格式。

1.3 认识协议

概念：

“协议”是“网络协议”的简称。协议的作用和它的字面意思相同。如：两个不同国家的人约定使用一种语言才能正常交流；两个人约定今晚买朵花在公园见面，这种提前说好的约定就叫“协议”。

协议最终体现在网络数据的封装和分用上(网络数据封装成数据包，再把数据包分用回原样)。

作用：

计算机（等网络设备）通过网卡产生发送和接收光电信号，控制光电信号的频率和强弱，表示二进制的0/1，然后接收方接收信号转化为二进制数据，并通过一系列约定好的协议进行解析数据，最后将不同数据类型的数据展示在我们眼前。

现在所有网络设备都遵守网络协议，也就意味着各种1.计算机生产商，2.硬件生产商，3.不同的操作系统等都遵守这个协议。

1.4五元组

结合以上我们了解到网络通信（网络数据传输）需要IP地址、端口号和协议号，数据才能被对端接收。因此在TCP/IP协议中使用一个五元组标识网络通信：

1. 源IP：标识源主机
2. 目的IP：标识目的主机
3. 源端口：标识源主机该次发送网络数据的进程
4. 目的端口：标识目的主机接收该次网络数据的进程
5. 协议号：标识发送进程和接收进程双方约定的数据格式。

1.5 协议分层

网络数据在应用层生成到物理层(硬件)转化为光电信号传播，所要经过多层协议封装。对端接收的网络数据从物理层到应用层使用相同协议分用(解封装)

1.5.1 OSI七层网络模型

网络传输已经不使用OSI七层模型概念(因为分的太细了)，现在也就学校会讲。

OSI七层网络模型把网络从逻辑上分为七层：

OSI七层模型分的太细了，现在没人会分怎么细，主流使用下面的TCP/IP五层模型。

1.5.2 TCP/IP五层模型

TCP/IP五层模型：

通常说TCP/IP五层模型从高到低分为：应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。每个层级都有对应的协议（数据链路层和物理层也有），如应用层有DNS、URL、HTML和HTTP等协议。因为TCP协议和IP协议起着非常重要的作用，因此这样的五层模型就使用TCP、IP命名——》TCP/IP五层网络协议模型。

• 应用层是由开发项目程序的程序员自己根据传输层提供的api定义的，网络设备上没有内置的应用层；相邻层级可以交互，不相邻的则不行；下层提供api给上层使用，下层会反馈信息给上层（解耦合了）。
• 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协议，也就是TCP/IP五层模型的下四层。
• 对于一台路由器：它实现了从网络层到物理层，也就是下三层。
• 对于一台交换机：它实现了从数据链路层到物理层，也就是下两层。

计算机发送的信息要经过路由器、交换机才能被对端接收，在传输过程中会被不断的封装分用：

计算机从应用层封装：

数据链路层下层就是物理层了；分用就是从下往上。

上面讲的是常规传统的路由器和交换机，也称为三层路由器（工作在TCP/IP五层模型的下三层）和二层交换机。

随着网络通信技术的发展，也出现了三、四层交换机，四层路由器。但现在说的网络设备都是传统意义上的。

注意：不同协议层对数据包的叫法不一样

• 在传输层：叫“段”，数据段
• 在网络层：叫“报”，数据报
• 在数据链路层：叫”帧“，数据帧

但其实经常混着说，了解有这个东西就行。