计算机网络

两台主机想通信，其实本质就是两个文件的资源交换，但是长距离的通信，面临的是很多的问题。这个时候需要通过一些方式来保证可靠性

什么是协议

这样一个例子，我是住在农村，我读高中了我需要去县里面读书。这个时候呢，本来给的生活费就不多，我不想把生活费浪费在打电话上。我就和家里面有一个约定。说，如果电话响了一声，证明我安全达到学校，如果电话响了两声，就证明我没有生活费了，你需要给我打钱，如果电话响了两声以上，就是证明我有其他事情找你，你必须接电话了。

但是这样就行了吗？

这个是代表我们能够正常的聊天，但是在真正聊天之前我们还需要做一些事情的。
比如说我们是一个帮派，很大很大。就是全国各地都有，我们为了确认对方是不是跟我们是一个帮派的，这个帮派的军师定了一个暗号，说“天王盖地虎” -》回答“小鸡炖蘑菇”才算正确。这个跟我们上面讲的协议差不多，但是有各种各样的人啊。方言对于军师来说听得懂，但是对于那些普通的小跟班，听不懂啊！怎么办？就不把对方当成一派的，杀了、。后面军师怪罪下来，说你为什么把对方杀了，对方回答正确了，那个小跟班说我听不懂啊我确认不了。军事一想确实是这样，但是就要求只是要这个帮派的都要学习普通话，用普通话会答暗号。这样就没问题啦。

这就是传说中的网络分层模型

为什么要分层，想想我们上面的两个例子。

协议 = 报头+有效载荷

协议我知道了，这个报头和有效载荷是什么呢？
我们想一下我们在网上购物，我们买了一个东西，但是商家发快递的时候会包装一个纸盒，顺丰快递呢会包装一个快递单在纸盒上。那我明明就只是买了东西（有效载荷），为什么要给我一个快递单子（报头呢）？这个快递单就是一个报头。使用俩区分是哪家快递公司的。同样，这里的每一层都有对应的协议。

mac的理解

我们要知道，ipv4现在已经不够用了，但是为了保证全国的机器可用，就会先给一个区域的位置的分一个地址，这个地址叫ip地址，然后，我们对这个区域的机器里面是公用一个ipv4地址的。然后但是我们又要区分这个区域里面的每一个机器，这个地址就是mac地址。到时候我们通信的时候，大多数都是由路由转到这个地址（mac地址）

这是一个用户A给用户b发送请求的过程，每一层都需要加一个报头。

有两个关键的问题

1 如何判断哪里是报头，哪里是有效载荷？
2 如何判断自己的有效载荷要交给上层的哪一个协议呢？

如何找这个问题很简单，就是一个倒着的多叉树，往上每一个节点一一比对就行。
针对第一个问题，可以用一个特殊额分隔符作为切分（这里后面会自己实现）

局域网的类别

西游记的例子
首先我们会有一个例子，唐僧的目的地是从东土大唐到西方如来佛主哪儿去，但是他到女儿国的时候，这样给女儿国国王说，女儿国国王给他说你的下一步是去黑风岭。

那么接下来我们要理解一下传输的过程了

在同一个局域网中，这个并不会完整的这样进行。当我们访问127.0.0.1的时候，直接从连路层直接就回到本机了。

令牌环网机制就是锁（后续了解一下）

跨网段的主机的文件传输. 数据从一台计算机到另一台计算机传输过程中要经过一个或多个路由器.

简要的叙述一下流程，首先我们跟上面的西游记一样，有一个初始ip 和 目标ip 但是网络这么大，不可能一下就从A发到B 。这时候我们用一些图的深度优先啊，广度优先啊算法之类。搜索目标路径。我们从物理层开始传输，传输到下一个节点的时候，物理层要往上开始分解之前的报头，分解之前的ip。到了这一步判断ip对不对。不对，就往下封装自己的报头，在物理层这样一步一部的往下发送，直到ip正确。

数据包封装和分用

不同的协议层对数据包有不同的称谓,在传输层叫做段(segment),在网络层叫做数据报 (datagram),在链路层叫做帧(frame).
应用层数据通过协议栈发到网络上时,每层协议都要加上一个数据首部(header),称为封(Encapsulation).
首部信息中包含了一些类似于首部有多长, 载荷(payload)有多长, 上层协议是什么等信息.
数据封装成帧后发到传输介质上,到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部, 根据首部中的 “上层协议字段” 将数据交给对应的上层协议处理

下图为数据封装的过程

解封过程

网络中的地址管理

认识IP地址

IP协议有两个版本, IPv4和IPv6. 我们整个的课程, 凡是提到IP协议, 没有特殊说明的, 默认都是指IPv4
IP地址是在IP协议中, 用来标识网络中不同主机的地址;
对于IPv4来说, IP地址是一个4字节, 32位的整数;
我们通常也使用 “点分十进制” 的字符串表示IP地址, 例如 192.168.0.1 ; 用点分割的每一个数字表示一个字节, 范围是 0 - 255;

认识MAC地址

MAC地址用来识别数据链路层中相连的节点;
长度为48位, 及6个字节. 一般用16进制数字加上冒号的形式来表示(例如: 08:00:27:03:fb:19)在网卡出厂时就确定了, 不能修改. mac地址通常是唯一的(虚拟机中的mac地址不是真实的mac地址, 可能会冲突; 也有些网卡支持用户配置mac地址)