网络通信协议第一部

1.认识协议

网络协议，通信双方对于发送/接受数据格式的约定

网络通信中协议非常重要

进行一次网络通信，涉及到5个非常关键的信息五元组

源IP 目的IP

协议类型

源端口目的端口

2.协议分层

网络通信非常复杂，如果我们设计一个协议，完成网络通信中方方面面的问题，势必会使这个协议非常的复杂

真实的互联网具体是怎么分层的？

OSI 七层网络模型

这种模型呢主要出现在教材中由于体系太复杂真实应用中是使用更简化的 TCP/IP五层（四层）模型

TCP/IP五层模型（由下及上结构）

1.应用层

职责：为用户应用程序提供网络服务接口处理与用户交互的具体协议（商家和用户进行实际的货物交易或信息交流）

数据单位：消息

相关协议/技术：HTTP，HTTPS，DNS，SMTP，FTP，SSH

2.传输层

职责：提供端到端的通信服务负责数据分段流量控制可靠性保障（物流公司负责把货物（应用数据）从你家（某一个应用）可靠的（TCP）或快速的（UDP）送到对方家门口（另一个应用端口））

数据单位：数据段

3.网络层

职责：负责跨网络的通信，主要功能是逻辑寻址和路由选择 （全球导航和邮局分拣根据目标地址，规划从城市a到城市b的最佳路径处理跨网络的寻址和转发）

数据单位：数据包/分组

核心协议/技术：IP ，路由器，ICMP，ARP

4.数据链路层

职责：在直接相连的节点间进行可靠的数据帧传输，负责帧同步，差错控制，流量控制（通俗比喻交通规则和本地交警保证在一条具体街道上（某段以太网）车辆有序无差错的通行

数据单位：数据帧

核心协议/技术：以太网，wifi，ppp，交换机，MAC地址

5.物理层

职责：传输原始比特流，定义电气，机械，时序等物理特性（通俗比喻公路和土地提供车辆行驶的基础道路）

数据单位：比特

核心协议/技术：双绞线，光纤，无线电波，集线器

数据传输流程

发送方（你的电脑） - 封装过程：

应用层 ：生成 HTTP 请求报文（GET /index.html ...）。
传输层 ：添加 TCP 头部 （包含源端口、目标端口 80），形成 TCP 段，确保可靠传输。
网络层 ：添加 IP 头部 （包含源 IP、目标 IP），形成 IP 数据包，准备跨网络路由。
数据链路层 ：添加 以太网头部和尾部 （包含源 MAC 地址、下一跳的 MAC 地址），形成 以太网帧，准备在本地局域网发送。
物理层 ：将帧转换为 比特流，通过网卡调制成电信号或光信号发送出去。

传输路径：

信号经过交换机（数据链路层设备）转发，到达路由器。
路由器（网络层设备）检查 IP 包头，选择最佳路径，然后重新封装成新的数据链路层帧（如从以太网帧变成 PPP 帧），发送给下一个网络。

流程图如下所示：

接收方（服务器） - 解封装过程：
物理层：接收信号，还原为比特流。
数据链路层：检查帧的 MAC 地址和完整性，去掉帧头帧尾，将数据包上传给网络层。
网络层：检查 IP 地址，若为本机，则去掉 IP 头部，将 TCP 段上传给传输层。
传输层：检查端口号，将数据按顺序重组，去掉 TCP 头部，将 HTTP 报文上传给相应的应用程序（如 Web 服务器软件）。
应用层：Web 服务器处理 HTTP 请求，生成响应，然后反向执行封装过程，将网页数据发回给你的电脑。

流程图如下反着图片而来

根据数据进行解析每一层包含着下一层所使用协议信息进而完成数据的接收：

网络通信协议 第一部