学习计算机网络的核心就是学习网络协议。

1，什么是网络协议呢？

它是为了计算机网络中的数据交换而建立的一系列规则，标准，即通信规则。打个比方，就是相同地区的人为了方便交流会使用同一种语言交流，所以在我国有很多的方言，这些方言就是为了小范围内人们交流方便而产生的。而如果不同地区的人需要交流（因为说方言，双方都听不懂），双方必须使用同一种语言才可以，大家都会普通话，所以用普通话交流。如果我们想要与国外友人交流，又得换一种语言——英语，大家才能畅通无阻的交流。这里的语言，就是为了人们交换信息而产生的。网络协议和语言的作用一样，不同的计算机需要交流，必须使用同一种协议。语言有很多种，协议也有很多种，只要你们使用的协议一样就可以交流。计算机网络中最常用的协议是TCP/IP协议。如下图：

2，层次划分

为了使不同计算机厂家生产的计算机能够通信，建立更大的计算机网络，国际标准化组织提出了网络七层模型（OSI）。因为以前，不同计算机厂家都有自己的网络体系结构，只有出自同一个厂家的计算机才能进行通信，但是出自不同厂家的计算机之间也迫切需要交流通信，所以就产生了网络七层模型。网络七层模型是适用于所有网络的模型。除了这个模型外，还有TCP/IP的四层和五层模型，它对七层模型进行了简化。她们之间的关系如下图：

3，网络分层

不同的分层中都有对应的网络协议。

TCP/I五层协议从下往上分别是：物理层，数据链路层，网络层，传输层，应用层。下两层偏底层，不需要人工干预，不需要关心太多底层通信协议，只需要了解通信原理即可。而从第三层网络层开始，需要我们人工配置才能正常工作。

1）物理层

作用：为数据传输提供了物质媒介。

2）数据链路层

作用：在不可靠的物理介质上提供了可靠的数据传输。

重要设备：交换机，交换机靠mac来寻址的。

3）网络层

作用：实现了主机与主机之间的数据传输。

协议：IP协议

任何生产厂家的计算机，只要遵循IP协议，就可以和因特网互联互通。因为不同厂家生产的网络系统和设备不能互通，它们进行传输的数据帧格式不同，正是IP协议将不同格式的数据帧转换成了统一的IP数据包格式，才使所有计算机可以互联互通。

重要设备：路由器

4）传输层

作用：将数据可靠的送到相应的端口。

协议：TCP协议，UDP协议

重要设备：网关

5）应用层

4，IP地址

每个网卡都有全球唯一标识，这标识就是mac地址。但是mac地址不具有层次性，也就是不具有快速定位地址的能力。比如，你网购一件东西的时候，地址上只写自己的名字，而不写省市县等地址快递员是无法找到地址的。在计算机网络中也是一样，计算机想要和其他计算机进行通讯，不仅需要mac地址，还需要IP地址进行快速定位每台计算机的具体位置。

mac地址是数据链路层定义的物理地址（先暂且不用管它），IP地址是网络层定义的逻辑地址，为了快速定位。

IP地址是由32位的二进制数组成，通常被分割为4个8位二进制数（也就是4个字节），但为了方便记忆，转换成十进制数，是4个用圆点来分隔的十进制数，十进制数的范围是0-255。

IP分为网络号和主机号。网络号代表计算机所在的网络。

根据网络号的不同，IP分为A，B，C类。A类的网络号是第一个字节，以10开头，B类的网络号是前两个字节，以110开头，C类IP的网络号是前三个字节，以1110开头。

5，子网掩码

对于一个IP来说，我们是不知道它的网络号和主机号是多少的。子网掩码就是为了划分网络部分和主机部分的。

IP地址和子网掩码进行与计算，可以计算出计算机的网络地址。

6，TCP协议

TCP协议是面向连接的，可靠的传输层协议，是传输控制协议，传输效率低。

在源点和终点建立虚拟连接，而不是物理连接，连接成功后进行数据传送，数据发送完毕后，再断开连接。TCP连接的每一方都是由一个IP地址和一个端口组成。

三次握手：

首先，客户端与服务器均处于未连接状态，并且是客户端主动向服务器请求 建立连接：

客户端将报文段中的SYN=1，并选择一个seq=x，(即该请求报文的序号为x)  将这个报文发送到服务器。此时，客户端进入同步已发送状态（SYN-SEND）.SYN报文段不能携带数据，但是要消耗掉一个序号。服务器收到请求报文后，若同意建立连接，则回复报文中，SYN=1,ACK=1，并选择一个seq = y,且报文中确认号为x+1，序号为y   .此时服务器进入同步已接收状态（SYN-RCVD）

客户端收到服务器的同步确认后，对服务器发送确认的确认。将ACK=1,确认号为y+1,而报文首部的序号为x+1，将该报文发出后，客户端进入已连接状态（ESTABLISHED）。

服务器收到客户端的确认后，也进入已连接状态。以上即三次握手。

四次挥手：

第一次挥手：主机1向主机2，发送FIN报文段，表示关闭数据传送，并主机1进入FIN_WAIT_1状态，表示没有数据要传输了。

第二次挥手：主机2收到FIN报文段后进入CLOSE_WAIT状态（被动关闭），然后发送ACK确认，表示同意你关闭请求了，主机到主机的数据链路关闭，主机进入FIN_WAIT_2状态。

第三次挥手：主机2等待主机1发送完数据，发送FIN到主机1请求关闭，主机2进入LAST_ACK状态。

第四次挥手：主机1收到主机2发送的FIN后，回复ACK确认到主机2，主机1进入TIME_WAIT状态。主机2收到主机1的ACK后就关闭连接了，状态为CLOSED。主机1等待2MSL，仍然没有收到主机2的回复，说明主机2已经正常关闭了，主机1关闭连接。