osi七层协议
互联网协议的功能：定义计算机如何接入internet，以及接入internet的计算机通信的标准。
###应用层
自定义协议
1 两大组成部分，头部 + 数据 头部，放对数据的描述信息，目标地址，数据类型，长度等 数据，想要发的数据 2 头部长度必须一致
###表示层 ###会话层 ###传输层
传输层：TCPudp
传输层功能：建立端口到端口的通信 报头：包含源端口和目的端口等。
补充：端口范围0-65535，0-1023为系统占用端口
tcp协议：
可靠传输，TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长，但是为了保证网络的效率，通常TCP数据包的长度不会超过IP数据包的长度，以确保单个TCP数据包不必再分割。
udp协议：
不可靠传输，”报头”部分一共只有8个字节，总长度不超过65,535字节，正好放进一个IP数据包。 基于端口port ：基于网络通信的应用程序，才有端口 0-1023 是系统占用端口
TCP协议必须建立一个双向通信的连接
三次握手
请求，确认并请求，确认
四次挥手
c传好数据了，请求断开连接 s确认断开 s传好数据了，请求断开连接 c确认断开
TCP是可靠协议 发送数据等对方确认后，才算完成，才会将内存中的数据清理掉
udp，不需要建立连接，也不需要对方确认，不可靠协议
半连接：缓冲室 DHCP：局域网的网络，协议，可以动态分配IP地址
###网络层
IP协议：
规定网络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称之为ip地址，广泛采用的v4版本即ipv4，它规定网络地址由32位2进制表示
范围0.0.0.0-255.255.255.255
一个ip地址通常写成四段十进制数，例：172.16.10.1
ip地址分成两部分
网络部分：标识子网 主机部分：标识主机 注意：单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类，从网络部分或主机部分都无法辨识一个ip所处的子网，区分子网的方式，利用子网掩码 将ip地址与子网掩码尽心按位与运算，得到结果一样，就是同一局域网。不一样，就不是。
例：172.16.10.1与172.16.10.2并不能确定二者处于同一子网
ip数据包
ip数据包也分为head和data部分，无须为ip包定义单独的栏位，直接放入以太网包的data部分
报头 + 数据； 报头 由 源地址和目标地址 组成。为IP地址。
###数据链路层
数据链路层的功能：定义了电信号的分组方式以太网协议：
早期的时候各个公司都有自己的分组方式，后来形成了统一的标准，即以太网协议ethernet 报头 + 数据，报头包括 源地址和目标地址，为Mac地址，每个网卡都是唯一确定的
###物理层
物理层功能：主要是基于电器特性发送高低电压(电信号)，高电压对应数字1，低电压对应数字0
mac地址： head中包含的源和目标地址由来：ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡，发送端和接收端的地址便是指网卡的地址，即mac地址 mac地址：每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的mac地址，长度为48位2进制，通常由12位16进制数表示（前六位是厂商编号，后六位是流水线号）
广播： 有了mac地址，同一网络内的两台主机就可以通信了（一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址） ethernet采用最原始的方式，广播的方式进行通信，即计算机通信基本靠吼
##基础名词知识哦（重要）
###ip地址
公网IP和私网IP
Public IP: 公共 IP ，经由 INTERNIC 所统一规划的 IP，有这种 IP 才可以连上 Internet ；
Private IP : 私有 IP 或保留 IP，不能直接连上 Internet 的 IP ，主要用于局域网络内的主机联机规划。
我们能够上网靠的是isp组织分给我们的IP地址，但是这个IP地址一般不是给个人的，一般都是给一个单位，一个区域的，也就是说我们实际上能接触到的一般都是私有地址，即我们用ipconig查到的都是私有地址，也就相当于局域网内的ip地址，当我们真正联网时，会先把数据发送到路由，然后再由路由进行处理实现真正的联网操作，路由的地址才是真正联网的IP地址，也就是pubilc IP，而我们在自己电脑上查到的都是私有IP
我们重新整理一下我们上网的路线，看下图，移动公司分给我们的ip是117.158.134.217，这是我们这一栋楼能连上网的公网IP,那么如何让这一个ip使学校里面的所有人都能使用呢，我们开始重新划分局域网。上文中，我们知道B类私有地址范围是：172.16.0.0~172.31.255.255，我们学校采取的就是这种划分方法，所以我的私网IP地址就是172.18.251.129.那么怎么连上网的呢，我们通过私网ip然后把我们的需求和要发送的数据发给路由器，路由器需要用NAT网络地址转换技术将私有IP转化为公网IP然后路由器对接网络，再把数据发送给Internet.然后internet发送数据到我们学校的路由，然后路由在通过我的私网ip发送给我，这就是我们真实上网的流程。
###子网掩码
子网掩码用来判断，两个IP是否是一个网络里的，如果是直接通过ARP协议获取Mac地址进行传输，如果不是，就将数据传输给网关，获得网关的Mac地址，网关（比如说，路由）把私网IP转为公网IP，进行传输。
###Mac地址
讲到MAC地址，就不得不提ip地址。虽然现在已经ipv6了，但我们基本用的大多数还是ipv4协议，所谓ip就是你电脑整个网络的编号。其他电脑想访问电脑就得需要这个编号。但是这个编号很多情况下是一直在变化的，而唯一不变的是你的MAC地址：物理地址。
MAC是网络中用来标识网卡设备的唯一网络地址。由相关硬件制造商统一分配，每台电脑的MAC地址都是唯一的。
做个比喻，你经常搬家，你没搬一次家都有一个地址，XX小区XX单元XX号，这个就是IP。但是你的名字不变，这个就是MAC，不同的是我们的MAC不允许重名。
###网关
在没有路由器的情况下，不同的两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上，TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。
默认网关指计算机所在网络边界的网关或路由器，因为只有网关和路由器才知道如何到达其他网络。
对于网络内部的计算机来说，只有知道了默认网关的位置才能和网络外部通信。
所以默认网关是一个很重要的设置。但大多数情况下不需要我们手动设置，因为网络中的DHCP服务器可以自动提供默认网关的位置。
对于使用宽带路由器共享上网，默认网关是宽带路由器。
对于拨号上网，默认网关是是运营商处的路由器。
对于网络中有启用了ICS（Internet连接共享）的计算机并共享上网，默认网关就是这台计算机。
网关的作用
1.网关在所有内网计算机访问的不是本网段的数据时使用
2.网关负责将内网ip转化为公网IP，公网Ip转化为内网IP。
###ARP协议
注意：
ARP协议是和以太网配套使用的，如果你的局域网的底层实现并不是以太网（比如令牌环网、HDDI等），那么你可能压根就不需要ARP请求！
从始至终，IP协议只处理与IP地址有关的部分；
ARP协议只处理查询MAC地址；
802.3链路层协议只负责MAC-MAC之间的实际传送；
这就是网络分层，各司其职。
最后，你问我TCP发出SYN请求和ARP广播谁先，当然是SYN请求在先了！但是如果没有ARP广播SYN请求还不是纸上谈兵？所以问谁先谁后是没有意义的，分清楚谁是boss、谁是小弟就好了。
###DNS
DNS的获取流程
DNS是应用层协议，事实上他是为其他应用层协议工作的，包括不限于HTTP和SMTP以及FTP，用于将用户提供的主机名解析为IP地址。
具体过程如下：
1、在浏览器中输入www . qq .com 域名，操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系，如果有，就先调用这个IP地址映射，完成域名解析。
2、如果hosts里没有这个域名的映射，则查找本地DNS解析器缓存，是否有这个网址映射关系，如果有，直接返回，完成域名解析。
3、如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系，首先会找TCP/ip参数中设置的首选DNS服务器，在此我们叫它本地DNS服务器，此服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析，此解析具有权威性。
4、如果要查询的域名，不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有权威性。
5、如果本地DNS服务器本地区域文件与缓存解析都失效，则根据本地DNS服务器的设置（是否设置转发器）进行查询，如果未用转发模式，本地DNS就把请求发至13台根DNS，根DNS服务器收到请求后会判断这个域名(.com)是谁来授权管理，并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP信息后，将会联系负责.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后，如果自己无法解析，它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址(http://qq.com)给本地DNS服务器。当本地DNS服务器收到这个地址后，就会找http://qq.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，直至找到www . qq .com主机。
6、如果用的是转发模式，此DNS服务器就会把请求转发至上一级DNS服务器，由上一级服务器进行解析，上一级服务器如果不能解析，或找根DNS或把转请求转至上上级，以此循环。不管是本地DNS服务器用是是转发，还是根提示，最后都是把结果返回给本地DNS服务器，由此DNS服务器再返回给客户机。
从客户端到本地DNS服务器是属于递归查询，而DNS服务器之间就是的交互查询就是迭代查询。
##网络通信流程
想实现网络通信，每台主机需具备四要素
本机的IP地址 子网掩码 网关的IP地址 DNS的IP地址
1.本机获取
本机的IP地址：192.168.1.100 子网掩码：255.255.255.0 网关的IP地址：192.168.1.1 DNS的IP地址：8.8.8.8 2.打开浏览器，想要访问Google，在地址栏输入了网址：www.google.com。 URL ：定位资源地址 应用层协议：HTTP，域名加端口，文件地址 3.dns协议(基于udp协议)
13台根dns：
A.root-servers.net198.41.0.4美国 B.root-servers.net192.228.79.201美国（另支持IPv6） C.root-servers.net192.33.4.12法国 D.root-servers.net128.8.10.90美国 E.root-servers.net192.203.230.10美国 F.root-servers.net192.5.5.241美国（另支持IPv6） G.root-servers.net192.112.36.4美国 H.root-servers.net128.63.2.53美国（另支持IPv6） I.root-servers.net192.36.148.17瑞典 J.root-servers.net192.58.128.30美国 K.root-servers.net193.0.14.129英国（另支持IPv6） L.root-servers.net198.32.64.12美国 M.root-servers.net202.12.27.33日本（另支持IPv6）
域名定义：http://jingyan.baidu.com/article/1974b289a649daf4b1f774cb.html
顶级域名：以.com,.net,.org,.cn等等属于国际顶级域名，根据目前的国际互联网域名体系，国际顶级域名分为两类：类别顶级域名(gTLD)和地理顶级域名(ccTLD)两种。类别顶级域名是 以"COM"、"NET"、"ORG"、"BIZ"、"INFO"等结尾的域名，均由国外公司负责管理。地理顶级域名是以国家或地区代码为结尾的域名，如"CN"代表中国，"UK"代表英国。地理顶级域名一般由各个国家或地区负责管理。
二级域名：二级域名是以顶级域名为基础的地理域名，比喻中国的二级域有，.com.cn,.net.cn,.org.cn,.gd.cn等.子域名是其父域名的子域名，比喻父域名是abc.com,子域名就是www.abc.com或者*.abc.com. 一般来说，二级域名是域名的一条记录，比如alidiedie.com是一个域名，www.alidiedie.com是其中比较常用的记录，一般默认是用这个，但是类似*.alidiedie.com的域名全部称作是alidiedie.com的二级
4.HTTP部分的内容，类似于下面这样：
GET / HTTP/1.1 Host: www.google.com Connection: keep-alive User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) …… Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,/;q=0.8 Accept-Encoding: gzip,deflate,sdch Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8 Accept-Charset: GBK,utf-8;q=0.7,*;q=0.3 Cookie: … …
我们假定这个部分的长度为4960字节，它会被嵌在TCP数据包之中。
5 TCP协议
TCP数据包需要设置端口，接收方（Google）的HTTP端口默认是80，发送方（本机）的端口是一个随机生成的1024-65535之间的整数，假定为51775。
TCP数据包的标头长度为20字节，加上嵌入HTTP的数据包，总长度变为4980字节。
6 IP协议
然后，TCP数据包再嵌入IP数据包。IP数据包需要设置双方的IP地址，这是已知的，发送方是192.168.1.100（本机），接收方是172.194.72.105（Google）。
IP数据包的标头长度为20字节，加上嵌入的TCP数据包，总长度变为5000字节。
7 以太网协议
最后，IP数据包嵌入以太网数据包。以太网数据包需要设置双方的MAC地址，发送方为本机的网卡MAC地址，接收方为网关192.168.1.1的MAC地址（通过ARP协议得到）。
以太网数据包的数据部分，最大长度为1500字节，而现在的IP数据包长度为5000字节。因此，IP数据包必须分割成四个包。因为每个包都有自己的IP标头（20字节），所以四个包的IP数据包的长度分别为1500、1500、1500、560。
8 服务器端响应
经过多个网关的转发，Google的服务器172.194.72.105，收到了这四个以太网数据包。
根据IP标头的序号，Google将四个包拼起来，取出完整的TCP数据包，然后读出里面的”HTTP请求”，接着做出”HTTP响应”，再用TCP协议发回来。
本机收到HTTP响应以后，就可以将网页显示出来，完成一次网络通信。
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