1、TCP/IP五層協議講解
物理層--數據鏈路層--網絡層--傳輸層--應用層
我們將應用層，表示層，會話層並作應用層，從tcp／ip五層協議的角度來闡述每層的由來與功能，搞清楚了每層的主要協議
就理解了整個互聯網通信的原理。
首先，用戶感知到的只是最上面一層應用層，自上而下每層都依賴於下一層，所以我們從最下一層開始切入，比較好理解
每層都運行特定的協議，越往上越靠近用戶，越往下越靠近硬件
2、物理層
物理層由來：上面提到，孤立的計算機之間要想一起玩，就必須接入internet，言外之意就是計算機之間必須完成組網
物理層功能：主要是基於電器特性發送高低電壓(電信號)，高電壓對應數字1，低電壓對應數字0
3、數據鏈路層（以太網協議：）
數據鏈路層由來：單純的電信號0和1沒有任何意義，必須規定電信號多少位一組，每組什么意思
數據鏈路層的功能：定義了電信號的分組方式
以太網協議：
早期的時候各個公司都有自己的分組方式，后來形成了統一的標准，即以太網協議ethernet
ethernet規定
- 一組電信號構成一個數據包，叫做‘幀’
- 每一數據幀分成：報頭head和數據data兩部分
mac地址：（網卡的地址）
head中包含的源和目標地址由來：ethernet規定接入internet的設備都必須具備網卡，發送端和接收端的地址便是指網卡的地址，即mac地址
mac地址：每塊網卡出廠時都被燒制上一個世界唯一的mac地址，長度為48位2進制，通常由12位16進制數表示（前六位是廠商編號，后六位是流水線號）
廣播：
有了mac地址，同一網絡內的兩台主機就可以通信了（一台主機通過arp協議獲取另外一台主機的mac地址）
ethernet采用最原始的方式，廣播的方式進行通信，即計算機通信基本靠吼
4、網絡層（ip協議）
網絡層由來：有了ethernet、mac地址、廣播的發送方式，世界上的計算機就可以彼此通信了，問題是世界范圍的互聯網是由
一個個彼此隔離的小的局域網組成的，那么如果所有的通信都采用以太網的廣播方式，那么一台機器發送的包全世界都會收到，
這就不僅僅是效率低的問題了，這會是一種災難
必須找出一種方法來區分哪些計算機屬於同一廣播域，哪些不是，如果是就采用廣播的方式發送，如果不是，
就采用路由的方式（向不同廣播域／子網分發數據包），mac地址是無法區分的，它只跟廠商有關
網絡層功能：引入一套新的地址用來區分不同的廣播域／子網，這套地址即網絡地址
4.1、IP協議：
- 規定網絡地址的協議叫ip協議，它定義的地址稱之為ip地址，廣泛采用的v4版本即ipv4，它規定網絡地址由32位2進制表示
- 范圍0.0.0.0-255.255.255.255
- 一個ip地址通常寫成四段十進制數，例：172.16.10.1
子網掩碼：將ip地址分為網絡地址和主機地址
所謂”子網掩碼”，就是表示子網絡特征的一個參數。它在形式上等同於IP地址，也是一個32位二進制數字，它的網絡部分全部為1，主機部分全部為0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知網絡部分是前24位，主機部分是后8位，那么子網絡掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000000，寫成十進制就是255.255.255.0。
子網掩碼是用來標識一個IP地址的哪些位是代表網絡位，以及哪些位是代表主機位。子網掩碼不能單獨存在，它必須結合IP地址一起使用。子網掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址划分成網絡地址和主機地址兩部分。
區分網絡位和主機位是為了划分子網，把一個大網絡分成多個小網絡
優點：避免廣播風暴和地址浪費
4.2、ARP協議
arp協議由來：計算機通信基本靠吼，即廣播的方式，所有上層的包到最后都要封裝上以太網頭，然后通過以太網協議發送，在談及以太網協議時候，我門了解到
通信是基於mac的廣播方式實現，計算機在發包時，獲取自身的mac是容易的，如何獲取目標主機的mac，就需要通過arp協議
arp協議功能：廣播的方式發送數據包，獲取目標主機的mac地址
協議工作方式：每台主機ip都是已知的
例如：主機172.16.10.10/24訪問172.16.10.11/24
三：這個包會以廣播的方式在發送端所處的子網內傳輸，所有主機接收后拆開包，發現目標ip為自己的，就響應，返回自己的mac
4.3、ICMP協議
前面講到了，IP協議並不是一個可靠的協議，它不保證數據被送達，那么，自然的，保證數據送達的工作應該由其他的模塊來完成。其中一個重要的模塊就是ICMP(網絡控制報文)協議。
當傳送IP數據包發生錯誤－－比如主機不可達，路由不可達等等，ICMP協議將會把錯誤信息封包，然后傳送回給主機。給主機一個處理錯誤的機會.
我們一般主要用ICMP協議檢測網絡是否通暢，基於ICMP協議的工具主要有ping 和traceroute
ping：
ping這個單詞源自聲納定位，而這個程序的作用也確實如此，它利用ICMP協議包來偵測另一個主機是否可達。
原理是用類型碼為0的ICMP發請 求，受到請求的主機則用類型碼為8的ICMP回應。
ping程序來計算間隔時間，並計算有多少個包被送達。用戶就可以判斷網絡大致的情況。我們可以看到， ping給出來了傳送的時間和TTL的數據。
用來查看從當前主機到某地址一共經過多少跳路由 ------window 用命令：tracert----------linux命令：tracerout
5、傳輸層（建立端口到端口的通信tcp/udp）
傳輸層的由來：網絡層的ip幫我們區分子網，以太網層的mac幫我們找到主機，然后大家使用的都是應用程序，你的電腦上可能同時開啟qq，暴風影音，迅雷等多個應用程序，
那么我們通過ip和mac找到了一台特定的主機，如何標識這台主機上的應用程序呢？答案就是端口，端口即應用程序與網卡關聯的編號。
傳輸層功能：建立端口到端口的通信
補充：端口范圍0-65535，0-1023為系統占用端口
傳輸層有兩種協議，TCP和UDP,見下圖
5.1、tcp協議
可靠傳輸，TCP數據包沒有長度限制，理論上可以無限長，但是為了保證網絡的效率，通常TCP數據包的長度不會超過IP數據包的長度，以確保單個TCP數據包不必再分割。
5.2、tcp的3次握手和4次揮手
TCP的3次握手
每當建立一個TCP/IP連接的時候都要經歷3次握手，這是為了保證建立一個可靠的連接。
客戶端向服務器發請求，服務器接收請求，服務器接收請求之后發送一個連接標志，客戶端接收連接標志之后也向服務器發送一個連接標志，至此連接完成。用打電話類比的話就是：
小明撥打小紅的電話
小紅按下通話鍵並說了聲，喂 （一次握手）
小明聽到小紅的回應，也說了聲，喂 （二次握手）
小紅接收到小明的回應 （三次握手）
TCP4次揮手
為什么有4次揮手呢，4次揮手的作用就是斷開連接，之所以要斷開連接是因為TCP/IP協議是要占用端口的，而計算機的端口是有限的，所以一次傳輸完成之后是要斷開連接的，斷開連接的方式就是4次揮手。
連接是由客戶端發起的，所以斷開連接也要有客戶端發起，因為服務器是被動的。上圖的最后一部分就是4次揮手，還是用小明和小紅打電話來類比，
小明：我這沒事兒了，你還有事兒嗎？ （1次揮手）
小紅：我也沒事兒了，你確定沒事兒了嗎？ （2次揮手）
小紅：我要掛電話了。 （3次揮手）
小明：好吧，你掛吧。 （4次揮手）
6、UDP協議
不可靠傳輸，”報頭”部分一共只有8個字節，總長度不超過65,535字節，正好放進一個IP數據包。
不要建立鏈接，不需要對方確認，不可靠，但效率高
