目录
1.前置基础知识
1.1局域网和广域网
**（1）局域网：**这是一个相对的概念。比如一间教室可以认为是一个局域网、一栋教学楼、一个学校、一个城市等等。在一个局域网内，连接到局域网上，可以互相通信
**（2）广域网：**这是全球最大的广域网，称为：The Internet,万维网。
1.2.主机、路由器、转换机
**（1）主机：**一个设备称为主机。例如：一个手机、平板、电脑都可以称为一个主机。
路由器和交换机，都是用来组建网络的重要设备。
（2）路由器
路由器，有一个WAN口和多个Lan口，其中Lan口负责连接主机，而WAN口负责连接更大的主机。
（3）交换机
交换机，可以认为是路由器的进一步拓展。目的：路由器上面的lan口太少，而交换机则对其进行了拓展，也就是有更多的lan口。
1.3.IP地址
（1）标识一个网络设备，通过这个地址，就可以找到这个设备，进而进行通信
（2）IP地址，有四个字节的数字组成，也就是32位。
（3）表示方法：使用点分十进制的形式。使用三个.号将ip地址分成四个部分，每个部分的数据为一个字节，范围为：0-255（IPv4）
（4）例如：192.168.100.176
1.4.端口号
端口号，是用来标识应用程序的。不同主机的端口号可以一样，端口号的范围就是一个主机内
2.协议
2.1.协议的定义
**（1）协议，**其实就是一种约定，一种规则。通信双方，对于通信规则的约定，一定是通信双方都可以得到认可的。
（2）例子
A和B约定某一天网恋见面，因为没有真实见过面，所以他们就会事先约定好一种规则。比如A穿一条白色连衣裙，B穿着西装。两个人之间，也是可以称为一种协议的。
（3）为什么通信需要协议
一般通信都是指不同主机之间发生的，但是两个主机往往都不一样（设备、操作系统、硬件），所以需要约定协议。
2.2.协议分层
（1）背景
在网络通信中，这是一个非常庞大的结构。如果只有一个协议，很不好管理所有的内容，也会造成协议非常的庞大，所以就需要拆分。不同的部分，采取不同的协议。这也称为拆分。
（2）例子1
例如，我们在写代码的时候，如果一个方法里面要实现的功能非常多，就需要将每个功能拆分成若干个方法，进行封装。一个复杂的类同理，最好是只表示一方面，比如，人的性格作为一个单独类，一个人是怎么跑步的，又作为一个新的类。
（3）例子2
在一个大厂的，人是非常多的，各种关系，等级也是非常的复杂。如果一个普通员工需要汇报工作，是向谁汇报呢？这是非常的乱的，所以，就需要拆去分层管理。
大概下面这样的分层结构。
这就是一种分层结构，下层的人需要向上一层的人汇报工作，上一层的人管理下一层的人。
协议分层，自然也是类似的效果。很多协议，就会按照功能的不同，分层不同的层级，每个层级都有对应的主线任务（目标/要解决的问题），上层协议会调用下层协议的功能，下层协议会给上层协议提高服务。
2.3.协议分层的好处
（1）有封装的效果
在封装之后，某一层协议不需要其他层协议的细节，降低了学习使用的成本。
比如：我们在写代码的时候，属于某一层协议，当去调用一些系统api的时候，就是去调用其他层的协议，我们不需要知道他是怎么使用这个功能的，只需要会使用即可。
（2）能做到解耦合
实现分层之后，任意层的协议，都是可以灵活调换的。
就比如：当系统api里面的实现改变之后，那也是那一层干的事情，跟我去调用没有任何关系。
因为分层很好用，所以现在的网络结构也是采取分层的结构。
2.4.网络结构
一般有两种分层结构：OSI七层模型（理论模型，只存在于书上）和TCP/IP五层或四层模型（大多数网络的结构）
（1）OSI的七层结构分别是什么？
物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层、表示层、会话层
（2）TCP/IP五层协议
物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。
我们一般就学习五层模型
2.5.TCP/IP五层协议
（1）物理层
物理层，规定了硬件层面的。比如网线、网卡。他们的形状大概是什么样子？内部是怎么包装的等等。
（2）数据链路层
关注的是，两个相邻节点之间的通信
（3）网络层
关注的是对于通信路径的规划。也就是设置一条路线，就决定了路径上会经过哪些节点。"点到点的传输"
（4）传输层
关注的是通信双方的"起点"和"终点"，也就是端到端的传输。
（5）应用层
应用层，是拿到了数据，然后要将数据拿来干什么，如何使用
网购举例：
A:我下单了一件商品，并且写上了自己的快递信息（姓名+电话+收货地址等）；商家收到订单之后，也会在快递包装上面标注自己的快递信息。对于我和商家来说，就相当于是传输层，只需要关心起点和终点。（我下单之后，只需要填好信息，最后快递就肯定会到达我指定的地点处，至于是怎么到的，我不需要关心）
B:当商家将快递给快递小哥，并且拿到了快递驿站。此时，驿站需要根据我填写的地址信息，进行快递运输路线的规划。（比如：快递在北京，我在桂林。路径大概就是北京--河北--湖北--湖南--桂林），这就是网络层需要完成的任务。至于怎么根据路径到达的，我不关心
C:当路径确定后，对于两个相邻地点之间该怎么运输。比如，使用飞机运算、三轮车运输、货车运算、火车运算等等，这是快递员的选择，也就是数据链路层需要完成的事情。当快递到达之后，用户如何使用，就跟我没有关系了
D:当快递到了之后，我就拿到了快递。至于我如何使用该商品，吃了也好用也罢，是我说了算，这就是应用层需要完成的事情了。
我们需要掌握的：
我们使用最多的就是应用层，但是应用层需要和传输层接触，所以需要重点认识传输层。
对于其他层，我们不需要关心他是如何实现的，但是传输层，要去关注，特别是传输层给应用层提供的api，因为我们需要去调用该api，用来实现一些功能。
2.6.协议的封装和分用
这里要认识的就是每层协议之间，是如何配合工作的。上层协议可以调用下层协议，下层协议需要给上层协议提供服务。
A通过qq向B发送一条消息，消息内容是：love。底层是如何将消息传递给B的呢？
封装：
（1）应用层
在聊天窗口将"love"的消息发送出去后，在qq应用程序的应用中，就有一个特定的协议（具体什么协议，我们不清楚，也不需要关心），规定发送的信息的格式，要包含的东西。下面我们假设是这样规定的：
单单发送一条消息，需要包含这些信息：A的qq号、B的qq号、发送时间、消息正文；并且按照这样的格式和顺序组织起来，组成一整个字符串。
当应用层将数据打包成：应用层数据包后，应用层就会调用传输层提供的api，进行将数据包发送给传输层。
（2）传输层
传输层拿到的是"应用层数据包"
在传输层中，也有它自己的协议；传输层有两个重点协议：TCP和UDP协议，我们现在使用UDP协议进行举例。
传输层做的事情：传输层会根据UDP协议，就会给应用层数据包的包头加上一个UDP报头，组成UDP数据包
UDP报头中包含的信息：
UDP报头的一些属性，如：发送人的端口号、收件人的端口号等，就是传输层干的事情
接下来，传输层也会调用网络层的api，将UDP数据包发送给网络层.
（3）网络层
网络层这里拿到的是UDP数据包
在网络层中，也有它自己的协议，典型的协议就是：IP协议
网络层会根据IP协议，继续对UDP数据包进行进一步的封装，这里是在UDP数据包的头部加上：IP报头，称为：IP数据包
IP报头包含的信息：发件人的IP地址和收件人的IP地址。现在才知道要发送给的主机是谁
接下来，网络层会将打包好的IP数据包通过数据链路层提供的api，发送给下一层。
（4）数据链路层
这一层，拿到的就是IP数据包
数据链路层，典型的协议就是：以太网
就和根据协议，和这一层的数据格式，继续对数据进行封装和打包。
数据链路层，就会在IP数据包的两头加上帧，其中头部加上的是帧头，尾部加上的是帧尾。
此时，数据才进入网卡驱动中，还是以二进制的形式存在，但是信息还未发送出去，接下来就是要发送数据了。
接下来，数据链路层就会将以太网数据帧发送到物理层
（5）物理层
物理层要做的事情，就是将上面的二进制数据，转成 光信号/电信号/电磁波，才能进行后续的发射。
上述对数据进行层层包装的过程，就称为"封装"。
但是，数据并不是直接从A的物理层到达B的物理层，而是先从A的物理层到达交换机/路由器，经过一系列的转发之后，才能到达B
分用：
当数据到达B这把之后，就会发生下面一系列的步骤
（1）物理层
B的物理层接收到 交换机/路由器 转发过来的光信号，就会将其转化成二进制数据，然后将其交给数据链路层。
（2）数据链路层
在数据链路层这里，拿到的数据是物理层转发过来的，大概是下面这样子。
而这边的数据链路层，不再是加上帧头和帧尾，而是解封装；也就是会根据以太网协议，将帧头和帧尾去掉，变成下面的载荷数据，从而交给网络层。
（3）网络层
网络层也就是拿到上面的数据
接下来，网络层也会根据IP协议，对载荷数据进一步解封，也就是会将IP报头去掉，取出真正的载荷，从而交给传输层。
（4）传输层
传输层拿到的就是网络层传送过来的数据
传输层就会根据UDP协议，进一步解析数据（关键的端口号），并将UDP报头去掉，进而交给应用层。
（5）应用层
最后，qq应用程序就拿到了下面的数据包。
将其进一步解析，拿到结构化的数据，并进行反序列化，拿到最终的数据。