协议分层

tcp/ip协议每一层建立在它下层提供的服务之上
自顶向下，就是从顶层协议向下研究，将高级消息分解为信号，比特，先从应用层协议学习怎样交换消息
internet 由主干，提供者网络， 客户网络组成，主干位于最高层次，提供者网络为第二层次，与主干相互连接，客户网络为第三层次，是边缘网络。

软硬件协同

协议

协议定义了发送者，接受者 以及所有中间设备通信需要遵守的规则

协议需要分层

它允许我们把一个复杂的任务分解成小的（模块化，独立分层）
分层的原则
1.每层都可以实现两个相反的任务
2.两端每一层的两个对象应该相同

TCP/IP协议（传输控制协议/互联网协议）

tcp/ip是一个协议簇，是一个多层模块组成的一个层级结构协议，每层模块提供特定的功能

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应用层 5

传输层 4

网络层 3

数据链路层 2

物理层 1

高三层的任务是互联网，数据单元（分组）不应该被改变
第二层的人物范围是处理链路分配，分组仅仅被路由器改变

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应用层：

逻辑连接为端对端，通信处于两个进程之间 ，进程到进程的通信 应用层
应用层 有以下几个不同的传输协议

1. HTTP 访问万维网的载体
2. SMTP 电子邮件传输协议
3. FTP 文件传输协议，主要用于传输大型文件
4. 远程登录terminal network 和SSH 安全外壳 用于访问远端的站点 例如github的拉取，远程操控服务器
5. DNS(域名系统)能够查询一台计算机的网络层地址
   等等

传输层:

端对端e2e连接，从应用层得到消息，封装成传输层的分组，分割任务和责任

TCP协议，传输控制协议，面向连接的协议

先在主机的传输层之间建立一条逻辑连接，然后建立一个管道，用于传输字节流，流量控制（防止目的主机溢出），差错控制，拥塞控制

网络层：

通信是主机到主机的
主要协议：IP协议 因特网协议，定义了网络层成为数据报的分组格式，且定义了地址格式和结构

数据链路层

负责通过链路传输分组，我暂且蒙在鼓里

物理层

物理层负责携带一个帧中单独的比特穿过链路，位于最底层，比特通过物理层转化成电或者光信号，把比特转换成一个信号也存在多种协议。

封装和解封装

1. 应用层数据为消息 消息放入传输层
2. 传输层把消息作为有效载荷，给载荷增加传输层头部 其中包括 希望通信的源目和的应用程序的标识符， 流量控制等信息 生成一个 传输层分组 在TCP中称为 段 segment UDP中称为 用户数据报 user datagram
   传输层传递分组到网络层
3. 网络层把分组作为数据，同样 增加网络层头部，包含源和目的主机的地址 还有其他信息，结果为一个数据报的网络层分组，传递网络层分组到数据链分组
4. 数据链路层将网络层分组作为数据， 增加数据链头部，该头部包含主机和下一跳步（路由器）的链路层地址，结果为 帧 传入物理层
   以上为一个层层加工封装的过程

路由器解封装与封装

1. 数据链层 ---》网络层 从帧中解封装出 数据报，投递到网络层
2. 网络层只检查 头部源地址和目的地之，查阅转发表来寻找下一步，内容不应该被网络层改变——除非数据报太大了，需要分片，然后传递到下一链路的数据链路层
   3.将数据报封装为帧，传递到物理层
   以上过程：
   物理层 -----> 数据链路层-----> 网络层 -----> 数据链路层 ----->物理层
   比特 --------> 帧数 ----->数据报 -----> 帧 ------>比特

目的主机解封装

在目的主机端，每层都只解封装接收到的分组，每层都把有效的载荷从外层剥出来，实际上，每层解封装都只是解析上一层的头部，把每层的有效载荷传递到更高一层，直到“裸”的消息传递到应用层

地址

通信双方 ：源地址 和 目的地址
除了物理层 每层需要一对地址，物理层数据交换单元是一个比特，没有地址

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1. 应用层的地址 ：常常用例如 www.baidu.com 等网址或者电子邮件地址定义提供服务的站点
2. 传输层，地址称为端口号，端口号指定源和目的地的应用层程序，一个web应用程序也要占用一个端口，例如127.0.0.1:8000
   这个8000就是连接web应用程序的端口号，端口就是本地的地址，用来区分同一时间运行的多个程序，每个程序计算机都会给他分配一个端口 用来与外界通信，
3. 网络层地址是全局的，在internet中，可以唯一通过这个地址访问到唯一的主机，例如 192.168.1.1这种地址
4. 链路层地址 有时候叫做 MAC 地址，是本地定义的地址，每个链路层用于在LAN或者WAN定义一个特定的主机路由器。

附注：关于MAC地址

先上个例子 你一定见过：
08:00:20:0A:8C:6D
就是一个mac地址，或者网卡地址，网络中每台设备都有一个唯一的网络标识，室友网络设备制造商生产的时候写在硬件内部的，是世界上唯一的！
08:00:20:0A:8C:6D
08:00:20:前六位代表网络硬件制造商的编号，0A:8C:6D后六位是这个制造商制造的产品的系列号
与IP地址的区别，
ip地址如同一个职位，而MAC地址就是去应聘这个职位的人，人们都可以担任这个职位，但是这个职位同时只能有一个人担当，比如你家电线插口就是ip地址，你可以插任何电器（网卡）在上面，但是同时只能插一个。
使用MAC地址可以从硬件的角度唯一确定一台机器，mac与ip地址绑定。

多路复用和多路分解

在源端进行多路复用，在目的端需要多路分解，
多路复用：一个协议能够封装多个来自上层协议的分组，比如

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OSI模型

OSI 开放系统互联 open system interconnection
OSI是一个允许任意两个系统进行通信的协议集
是设计网络系统的层次化架构，允许所有类型的计算机系统之间通信，OSI
比TCp多了表示层和会话层

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