4.5--计算机网络之基础篇--1.模型分层--（复习＋深入）---好好沉淀，加油呀

1.TCP/IP模型的分层

1.1.为什么要有 TCP/IP 网络模型？

对于同一台设备上的进程间通信，有很多种方式，比如有管道、消息队列、共享内存、信号等方式；
而对于不同设备上的进程间通信，就需要网络通信，而设备是多样性的，所以要兼容多种多样的设备，就协商出了一套通用的网络协议

1.2.TCP/IP一共有以下几层：

应用层
传输层
网络层
网络接口层

1.3每层的具体介绍：

1.3.1应用层：

1.应用层工作在操作系统中的用户态，传输层及以下工作在内核态
2.应用层只需要专注于为用户提供应用功能，比如 HTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTP等；不用去关心数据是如何传输的
3.我们电脑或手机使用的应用软件都是在应用层实现

1.3.2传输层:

应用层的数据包会传给传输层，传输层是为应用层提供网络支持的

传输层有两个传输协议，分别是 TCP 和 UDP

TCP 为了保证数据包能可靠地传输给对方,有流量控制、超时重传、拥塞控制等特性
UDP 很简单，简单到只负责发送数据包，不保证数据包是否能抵达对方，但它实时性更好，传输效率也高。
UDP 也可以实现可靠传输，把 TCP 的特性在应用层上实现就可以

应用需要传输的数据非常大时，如果直接传输就不好控制，因此当传输层的数据包大小超过 MSS（TCP 最大报文段长度） ，就要将数据包分块，这样即使中途有一个分块丢失或损坏了，只需要重新发送这一个分块，而不用重新发送整个数据包。在 TCP 协议中，我们把每个分块称为一个 TCP 段

当设备作为接收方时，传输层则要负责把数据包传给应用，但是一台设备上可能会有很多应用在接收或者传输数据，因此需要用一个编号将应用区分开来，这个编号就是端口。

浏览器（客户端）中的每个标签栏都是一个独立的进程，操作系统会为这些进程分配临时的端口号。

由于传输层的报文中会携带端口号，因此接收方可以识别出该报文是发送给哪个应用

1.3.3网络层：

传输层作为应用间数据传输的媒介，帮助实现应用到应用的通信
实际的传输功能交给网络层

网络层最常使用的是 IP 协议，IP 协议会将传输层的报文作为数据部分，再加上 IP 包头组装成 IP 报文，如果 IP 报文大小超过 MTU（以太网中一般为 1500 字节）就会再次进行分片，得到一个即将发送到网络的 IP 报文

网络层负责将数据从一个设备传输到另一个设备

如何找到对方？

IP 地址给设备进行编号，寻址：
将 IP 地址分成两种意义：

1.一个是网络号，负责标识该 IP 地址是属于哪个「子网」的；
2.一个是**主机号，**负责标识同一「子网」下的不同主机

在寻址的过程中，先匹配到相同的网络号（表示要找到同一个子网），才会去找对应的主机

IP 协议还有另一个重要的能力就是路由：

当数据包到达一个网络节点，就需要通过路由算法决定下一步走哪条路径。
路由器寻址工作中，就是要找到目标地址的子网，找到后进而把数据包转发给对应的网络内。

IP 协议的寻址作用是告诉我们去往下一个目的地该朝哪个方向走，路由则是根据「下一个目的地」选择路径

1.3.4网络接口层

网络接口层主要为网络层提供「链路级别」传输的服务，负责在以太网、WiFi 这样的底层网络上发送原始数据包，工作在网卡这个层次，使用 MAC地址来标识网络上的设备

网络接口层在 IP 头部的前面加上 MAC 头部，并封装成数据帧（Data frame）发送到网络上。

以太网在判断网络包目的地时和 IP 的方式不同，因此必须采用相匹配的方式才能在以太网中将包发往目的地，而 MAC 头部就是干这个用的，所以，在以太网进行通讯要用到 MAC 地址

MAC 头部是以太网使用的头部，它包含了接收方和发送方的 MAC 地址等信息，我们可以通过 ARP 协议获取对方的 MAC 地址

ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。

总结：网络接口层的传输单位是帧（frame），IP 层的传输单位是包（packet），TCP 层的传输单位是段（segment），HTTP 的传输单位则是消息或报文（message）；统称为数据包